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    11．小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时，所用器材有：电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、有两个规格分别为“5Ω  1A”、“20Ω  2A”的滑动变阻器以及符合实验要求的电表、开关和导线．如图（甲）是小亮同学没有连接完整的电路．
    （1）请用笔画线代替导线，将图（甲）所示电路连接完整
    （2）小亮同学连好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是灯泡断路（写出一种即可）．
    （3）本实验中应该选择规格为20Ω 2A的滑动变阻器．
    （4）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B端移动（选填“A”或“B“）．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图（乙）所示，则小灯泡的额定功率是0.5W．
    （5）小明在实验时，不小心将电流表损坏，由于没有多余的电流表更换，老师取走电流表，并拿来一只定值电阻R0，并提醒小明将它串联接在了原电路中接电流表的位置处（图未画出），请你帮助小明利用该电路测出灯泡的额定功率．
    小明的实验步骤应该是：
    I．将电压表与灯泡并联，闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为U额=2.5V，并记录数据；
    Ⅱ．保持变阻器连入阻值不变，再用电压表测出定值电阻两端的电压U0；
    Ⅲ．计算灯泡额定功率的表达式为P额=$\frac{{U}_{额}{U}_{0}}{{R}_{0}}$（用已知量和测量值表示，其中小灯泡的额定电压用U额表示）

    分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程；根据P=UI判断灯泡额定电流的大约值，然后确定电流表的量程；并将电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中；
    （2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；
    （3）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选择器滑动变阻器的规格；
    （4）闭合开关时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，灯泡两端电压是处于最小值，所以要提高灯泡两端的电压，需要减小电路电阻，减小滑动变阻器的电阻；根据电路图确定滑片的移动方向；
    根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，然后根据灯泡在额定电压下的功率为额定功率，即由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率；
    （5）在电流表不能使用时，可以把已知阻值的定值电阻串联到电路中，当小灯泡正常工作时，利用电压表测出定值电阻两端的电压，再根据欧姆定律求出电流，即为小灯泡的额定电流，再根据P=UI求出灯泡的额定功率．

    解答 解：（1）由于灯泡的额定电压为2.5V，故电压表的量程为0～3V；
    由P=UI可知，灯泡额定电流的最大值：I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，故电流表量程为0～0.6A；
    将电流表0.6A的接线柱与灯泡左接线柱相连，将电压表的3V接线柱与灯泡右接线柱相连，如下图所示：

    （2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；因此电路故障为灯泡断路；
    （3）灯泡正常发光时的电压等于额定电压UL=2.5V，
    滑动变阻器两端电压：U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V，
    根据实物图和图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，即灯泡的额定电流为0.2A；
    由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{3.5V}{0.2A}$=17.5Ω，所以本实验中应该选择规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器．
    （4）闭合开关时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，灯泡两端电压最小，所以要提高灯泡两端的电压，需要减小电路电阻，即应将滑片P向B端移动；
    根据实物图和图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，
    则灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W；
    （5）要测小灯泡的额定功率，必须测出额定电压下小灯泡的电流； 在电流表不能使用时，可以把已知阻值的定值电阻串联到电路中，当小灯泡正常工作时，利用电压表测出定值电阻两端的电压，再根据欧姆定律求出电流，即为小灯泡的额定电流，再根据P=UI求出灯泡的额定功率，所以改变后的实验方案电路图如图所示：

    主要实验操作步骤：
    Ⅰ、将电压表与灯泡并联，闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为U额=2.5V，并记录数据；
    Ⅱ、保持变阻器连入阻值不变，再用电压表测出定值电阻两端的电压U0；
    Ⅲ、根据上述测量的结果，小灯泡额定功率的表达式：P额=$\frac{{U}_{额}{U}_{0}}{{R}_{0}}$．
    故答案为：（2）灯泡断路；（3）B；（4）“50Ω 2A”；
    （5）将电压表与灯泡并联，闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为U额=2.5V，并记录数据；保持变阻器连入阻值不变，再用电压表测出定值电阻两端的电压U0；$\frac{{U}_{额}{U}_{0}}{{R}_{0}}$．

    点评 本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验，考查了连接实物图、电流表和电压表读数、欧姆定律和功率计算公式的应用等内容，涉及的知识点较多，但都属于基础题；知道伏安法测功率的原理是解题的关键．

    练习册系列答案
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    A．B．C．D．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    2．小兰用图甲所示电路测量额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡的电功率，所用电源电压恒为6V．

    （1）请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整．
    （2）正确连接电路、闭合开关，观察到灯泡闪亮一下后立即熄灭，原因可能是闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻没有调到最大值处
    次数电压U/V电流I/A
    120.2
    22.5
    330.26
    （3）排除故障后，小兰正确操作并记录了三组数据（见表）．其中第二次实验时电流表的示数如图丙所示，则该小灯泡的额定功率是0.6W．小兰还发现：实验中当电压表的示数变大时，电压表与电流表的示数之比也在变大，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大．
    （4）测量完灯泡的电功率，小兰分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡来验证电流与电阻的关系，得到如图丁所示的I-R关系图象．实验中可供选择的滑动变阻器有R1“20Ω  0.5A”与R2“50Ω  0.5A”两种规格，分析图象可知小明选用的是滑动变阻器R2（选填“R1”或“R2”）．若某次实验中滑动变阻器接入电路的阻值为14Ω，则此时所用定值电阻的阻值为10Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    19．以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段，根据题意回答或者解决有关问题．实验器材：学生电源（电压限取6V挡）、规格为“2.5V 0.25A”的小灯泡、规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器、开关和若干导线，另有各种规格的定值电阻可供任意选用（均标注电阻值和允许通过的最大电流值）．制作要求：亮度可连续调节；在调光的整个过程中，灯两端的电压不超过2.5V．
    活动过程：
    （1）计算出小灯泡正常发光时的电阻为10Ω．
    （2）小强连接的电路图如图1所示．但不少同学认为该调光灯不符合制作要求．请你指出不符合要求之处：滑动变阻器滑片不能随意向右移，否则灯泡两端的电压会超过2.5V（或在调节的过程中，灯泡两端的电压可能会超过2.5V）．
    （3）小玲同学认为：可在小强的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R0（如图2）就能符合要求．请你根据题意和有关计算，确定R0的规格是：阻值为14，允许通过的最大电流0.25A．
    （4）还有同学提出另一种改进方案：如果不串联定值电阻，可以增加一个电学器材，在滑动变阻器的适当位置上做标记（或加一个限位装置）限制它的调节范围．请回答你选用何种器材，如何找出滑动变阻器上的标记．需要电压表，将电压表并联在灯泡两端，在调光过程中，观察到电压表的示数为2.5V时，在变阻器上做标记．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    6．人类正积极开发和利用太阳能，如新型太阳能电热水器，它在天晴时可以利用太阳能加热，若遇阴天可直接用电加热．江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领，做了如下探究：天气晴朗时，江涛测得太阳能热水器1h内使质量为50kg的水从40℃升高到50℃，问：
    产品型号BH-X22
    额定电压220V
    频率50Hz
    加热功率2000W
    容量50L
    （1）水吸收了多少热量？[c水=4.2×103 J/（kg•℃）]
    （2）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，则至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/m3）
    （3）阴天江涛只好用电加热，它用电将相同质量的水加热相同的温度，用了20分钟，则消耗的电能是多少？用电加热时的热效率是多少？

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    16．小红的家与学校之间隔有一座山，每天上学的过程中，有$\frac{2}{5}$的路程是上坡路，其余都是下坡路，小红从家到学校要走18min．如果小红上坡行走速度不变，下坡行走速度也不变，而且上坡行走速度是下坡行走速度的$\frac{2}{3}$，那么小红放学回家要走多长时间？

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    3．人体安全电压是不高于36V．庆新年联欢晚会前，某同学为了增加节日的欢乐气氛，准备用彩灯组成“欢度新年”几个大字．他到电子商城购买所用的器材，发现有一种灯泡的样式、发光的颜色、价格等都比较满意，这种灯泡上标有“2.2V　0.25A”的字样，已知家庭电路两端电压是220V，该同学需购买100个这样的彩灯，才能将它们全部串联后接入教室中的插座上，让它们正常工作．每只灯泡正常工作时的电流是0.25A，则在插头处电流是0.25A．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    20．甲、乙两位同学在探究并联电路中电流的规律时，看到实验桌上的器材有：学生电源一个、开关一个、小灯泡两个、导线若干，他们交流后决定：

    （1）由甲同学向老师报告，要求增加的元件是电流表；
    （2）甲同学率先探究并联电路中的电流规律，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他们忘了断开开关．
    （3）在乙同学的协助下，甲同学终于完成了探究并联电路电流规律的正确连接．甲同学读取电流表的示数后，感觉比其它实验小组的读数大一些，于是他断开开关又仔细观察发现电流表还有0.04A的读数，这时才意识到使用电流表之前还必须调零；
    （4）甲同学解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，C点电流如图乙所示，请帮他把数据填在表格中；
    A点IA/AB点IB/AC点IC/A
    0.30.2
    （5）甲同学根据数据得出并联电路中电流的规律是：并联电路干路电流等于各支路电流之和．请你指出甲同学此实验不足之处．仅凭一组数据就得出实验结论，具有一定的偶然性．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    1．鄂尔多斯地区的煤、石油和天然气储量比较丰富，那么这些能源是属于不可再生（填“可再生”或“不可再生”）能源；市无线广播电视信号能覆盖全市地区，这些信号是通过电磁波传递给用户的．

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