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    4．一个额定电压是2.5V的小灯泡，其正常工作时电阻约10Ω．小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为A：“5Ω 1A”，B：“20Ω  0.5A”，C：“lkΩ 1A”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为6V）．

    （1）小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为B（选填A/B/C）的滑动变阻器．正确连好电路后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到最右边．（填写“最左边”或“最右边”）
    （2）图乙已连接了部分电路．请你根据图甲所示电路图．用笔画线代替导线，将电路连接完整．
    （3）小明正确选择了滑动变阻器，按图甲的电路图连接好电路，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为6V．原因是灯泡断路了．
    （4）小明排除故障后，继续实验．当电压表的示数为2.5V时．电流表的示数（如图丙所示），小灯泡的额定功率是0.75 W．
    （5）小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I-U图象，如图丁所示．结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成（填“成”或“不成”）正比，这是因为灯丝电阻随温度变化而变化．
    （6）小明将原电路中的小灯泡更换成定值电阻R，重复实验步骤，记录电压表示数U与电流表示数I，他以U为纵坐标、$\frac{1}{I}$为横坐标作出图象，图象戊大致符合要求的是第二个图象．

    分析 （1）由串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时变阻器连入的阻值，从而确定其规格；闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到最大值处；
    （2）根据电路图连接实物，根据灯泡额定电压选择电压表量程；
    （3）闭合开关，发现灯泡不发光，电流表无示数，电路可能出现的断路，再由电压表示数情况分析判断故障；
    （4）由电流表读出电流表示数I，由公式P=UI可求出灯泡的功率；
    （5）图象不是直线，说明电压与电流不成正比；这是因为灯丝电阻与温度有关；
    （6）由欧姆定律知，电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比，由此分析$\frac{1}{I}$与U关系．

    解答 解：
    （1）当灯泡正常发光时两端电压为2.5V，其正常工作时电阻约10Ω，
    由串联电路的特点和欧姆定律可得此时电路中电流约为：
    I=I滑=IL=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
    所以滑动变阻器此时连入电路的阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{额}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω，故应选择“20Ω 0.5A”的B滑动变阻器；
    为了保护电路，正确连好电路后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到最大值即最右边；
    （2）由电路图知，电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，小灯泡额定电压是2.5V，所以电压表应使用0-3V量程，实物连接如图所示：
    ；
    （3）闭合开关，发现灯泡不发光，电流表无示数，电路可能出现的断路，电压表示数等于电源电压6V，说明电压表与电源间是通路并且测电源电压，所以故障的原因是灯泡断路了；
    （4）小灯泡的额定电压U=2.5V，由图丙知，电流表量程为0.6A，最小分度值是0.02A，所以电流表示数I=0.30A，
    则小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.30A=0.75W；
    （5）小灯泡的I-U图象不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比，这是因为灯丝电阻随温度变化而变化；
    （6）小灯泡更换成定值电阻R，进行实验时，由R=$\frac{U}{I}$=U•$\frac{1}{I}$可知，U与$\frac{1}{I}$是反比关系，由图戊知，大致符合题意的是第二个图象．
    故答案为：（1）B；最右边；（2）见上图；（3）灯泡断路了；（4）0.75；（5）不成；灯丝电阻随温度变化而变化；（6）第二个图象．

    点评 本题考查了实验器材的选择、实物连接、电路故障分析、求灯泡功率、影响灯泡电阻的因素等问题，连接实物电路图时，要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反．

    练习册系列答案
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    15．小夏推箱子经历了如图所示的过程，最终箱子被推出去后又向前滑行一段距离，对上述过程中涉及到的物理知识，分析正确的是（　　）
    A．在甲图中，因为箱子没动，所以小夏没有对箱子施加力的作用
    B．在乙图中，因为箱子受到的摩擦力大于推力，所以小夏没有推动箱子
    C．在乙图中，箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
    D．在丙图中，箱子滑动时，受到的摩擦力小于推力

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    （1）R1的阻值和通电5min电流通过R1做的功
    （2）当S1、S2都断开时，求小灯泡功率的变化范围．

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    A．8N，16WB．16 N，32WC．8 N，32 WD．16 N，64 W

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    A．JB．WC．J/sD．$\frac{kw}{h}$

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