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    4．一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A．小组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，两个规格分别为“10Ω　　1A”、“50Ω　　0.5A”和的滑动变阻器，导线若干，电源一只（电压为12V）．

    （1）小组设计了如图a所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为50Ω 0.5A的滑动变阻器．
    （2）图b已连接了部分电路，请你根据图a所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整，使滑片向左移动时灯变亮．
    （3）小组正确选择了滑动变阻器，将图b的电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V．具体原因是滑动变阻器把下面两个接线柱接入电路．若灯不亮，电流表示数为0而电压表有示数，可能故障是小灯泡灯丝断了．
    （4）小组排除故障后，继续实验．在实验过程中，眼睛应注意观察电压表，当电压表示数是6V时，表明灯正常发光，记下此时电流表的示数．
    （5）小组又通过实验测得小灯泡电流随电压变化曲线如图c．由图可知，小灯泡的额定功率是1.8　W，此时灯泡的电阻是20Ω；当通过灯的电流是0.25A时，灯泡消耗的实际功率为0.75W．

    分析 （1）根据串联电路特点及欧姆定律，求出灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器的规格．
    （2）根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，把灯泡、滑动变阻器、电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联，连线时注意电压表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法．
    （3）①灯泡发光较暗，说明灯泡实际功率较小，电路电流较小，电路电阻较大；移动滑片，电压表示数不变，说明滑动变阻器阻值不变，滑动变阻器接下面两个接线柱，成为定值电阻；
    ②电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数、灯泡不亮说明电路断路，即电压表并联的部分断路．
    （4）实验过程中，要注意电压表示数，当电压表示数等于灯泡额定电压时，灯泡正常发光．
    （5）由I-U图象找出灯泡额定电压对应的电流，然后由电功率公式求出灯泡额定电功率，据欧姆定律计算出此时的电阻即可．
    据图c可知，灯泡的电流是0.25A时，可知此时的电压是3V，据P=UI计算即可．

    解答 解：（1）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=12V-6V=6V，
    此时滑动变阻器接入电路的阻值R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω＞10Ω，滑动变阻器应选50Ω  0.5A”．
    （2）灯泡额定电压是6V，电压表应选0～15V量程，灯泡正常发光时的电流为0.3A，
    电流表应选0～0.6A量程，灯泡、滑动变阻器、电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：

    （3）①灯泡发光较暗，电流表有示数说明电流太小，滑动变阻器的阻值太大，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变说明滑动变阻器滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上（滑动变阻器接成了定值电阻）；
    ②电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数、灯泡不亮说明电路断路，即电压表并联的灯泡的灯丝断了；
    （4）在实验过程中，眼睛应注意观察电压表当电压表示数是6V时，表明灯正常发光，记下此时电流表的示数．
    （5）由图c的I-U图象可知，灯泡额定电压6V对应的电流是0.3A，灯泡额定功率P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W；
    此时的电阻是：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
    据图c可知，灯泡的电流是0.25A时，可知此时的电压是3V，此时的实际功率是：P=UI=3V×0.25A=0.75W
    故答案为：（1）“50Ω  0.5A”；
    （2）电路图如右图所示；
    （3）滑动变阻器把下面两个接线柱接入电路；小灯泡灯丝断了；
    （4）电压表；电压表示数是6V；（5）1.8；20；0.75．

    点评 本题考查了滑动变阻器的选择、连接电路图、实验现象分析、求灯泡电功率等问题，是实验的常考问题；连接电路图时，注意电表量程的选择，注意电压表正负接线柱不要接反；由I-U图象找出电压对应的电流是求电功率的前提与关键．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    12．某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（20Ω 2A）、刻度尺、开关和导线若干．

    （1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整．
    L/cm1530456075
    R/Ω2.557.51012.5
    （2）某次实验中测得电压表的读数为2.0V，电流表指针偏转如图乙所示，此时金属丝的电阻R=10Ω．
    （3）实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度上和对应的电阻值R，数据如上表：分析表中数据，可知R与L的关系是其它条件不变时，R与L成正比．
    （4）王小强同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置．你认为他的想法是否正确，说明理由错误，电流表的测量值可能超过所选量程的最大值．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    13．南丹县盛产锡矿，素有“锡都”之称，刘洋同学捡到一小块锡矿石，想测出矿石的密度，做了如下实验：
    （1）他将天平放于水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度处，发现指针指在分度盘中央的右侧，则应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调节，使天平横梁平衡．
    （2）刘洋用天平称出矿石的质量，平衡时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则矿石的质量为32.2g．
    （3）他用细线绑住矿石放入盛有20cm3水的量筒中，静止时液面如图乙所示，矿石的体积为10cm3，矿石的密度为3.22×103 kg/m3．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图甲所示，小灯泡所标示的额定电压为2.5V．
    （1）张皓同学按甲图连好电路如图甲所示，闭合开关前，他应将滑片P移到滑动变阻器的最左（选填“左”或“右”）端；
    （2）接着检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在甲图中在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
    （3）改正连接后，他闭合开关，发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，那么电路的故障原因是：小灯泡短路；
    （4）排除故障后进行实验，他根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，由图象可知小灯泡的额定功率是0.75W；
    （5）由步骤（5）知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，他结合实验过程分析得知，形成的原因是：灯丝电阻随温度的变化而变化．
    （6）张皓同学又设计了两种测量定值电阻Rx阻值的实验电路方案，方案中定值电阻的阻值为R0．
    ①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$．
    ②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0=I2Rx可得Rx=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．请判断结果是否正确并简要说明理由：不正确，没有控制Rx和Ro两端的电压相等．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图甲是小明和同学做“测定小灯泡额定电功率”实验的电路，电源电压为6V，已知小灯泡正常工作时的电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻约为10Ω．
    （1）请你用笔画线代替导线把未连接完的实物电路连接成正确的完整电路（要求：导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮）．
    （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于A端（选填“A”或“B”）．若实验室有三种规格的滑动变阻器，分别是甲“10Ω 1A”、乙“20Ω 0.5A”、丙“50Ω 0.2A”，则小明应选用乙（选填“甲”、“乙”或“丙”）．
    （3）若闭合开关，灯泡不亮，经检查灯丝断了，则电流表指针偏转情况是无偏转；电压表指针偏转情况是超满偏，电压表损坏．
    （4）更换相同规格灯泡后，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了使灯泡正常发光，应将滑片向右（选填“左”或“右”）移动；小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示，通过图象可知小灯泡正常发光时的电功率为0.75W．
    （5）另一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大．经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是电压表与滑动变阻器并联了．
    （6）他们继续用图甲所示装置来探究“电流与电压的关系”．首先把5Ω的电阻接入原来小灯泡的位置，调节滑动变阻器依次测得数据如表一所示．由表一可归纳出：在电阻不变的情况下，导体中的电流跟它两端的电压成正比．接着他们探究“电流与电阻的关系”．其操作步骤是分别把5Ω、10Ω、15Ω的电阻接入原小灯泡的位置，立即闭合开关记录读数如表二所示．由表中的实验数据发现，通过导体的电流跟它的电阻不成反比，其原因可能是遗漏了重要的操作步骤，此步骤是：调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压相等．
    表一
    次数电阻R=5Ω
    电压U/V电流I/A
    11.00.2
    21.50.3
    32.00.4
    表二
    次数电阻R/Ω电流I/A
    150.24
    2100.20
    3150.16

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    9．电学测量型实验
    在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图甲所示．

    （1）应该选用的滑动变阻器是R2（填“R1”或“R2”）．
    （2）电路正确连接后．闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是C
    A．更换小灯泡　　　　　　    B．检查电路是否断路
    C．向左移动滑动变阻器滑片　  D．向右移动滑动变阻器滑片
    （3）小明同学实验时，所用的电压表量程是0～3V，但刻度模糊不清，无法直接读出实验数据，却能从0～15V挡的刻度线看出指针停在11.5V处，则加在电压表两端的实际电压为2.3V．
    （4）如图乙是根据实验数据绘成的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．当滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡的电阻将变大．
    （5）继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是灯泡断路，此时电压表的示数是6V．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    16．小莫同学做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V．小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，其额定功率小于1W，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”

    （1）在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图1所示，则他接下来的操作是对电流表进行调零，使指针指在零刻度线上；
    （2）请你根据图2电路图用笔画线代替导线，将图3中未完成的电路连接好．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变大，导线不能交叉；
    （3）连接电路后闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，移动滑片时电压表和电流表仍然没有示数，灯泡不亮．电路的故障可能是D；
    A．灯泡短路  B．滑动变阻器短路  C．灯泡断路  D．滑动变阻器断路
    （4）电路故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图4所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向右 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流示数如图5所示，那么灯泡的额定功率是0.75W；
    （5）小莫能用小灯泡来研究电流与电压的关系吗？不能；理由是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
    （6）为了研究电流和电阻的关系，小莫找到几个定值电阻，阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，他用5Ω的电阻替换电路中的小灯泡，移动滑片使电压表示数为2.5V，记录电流表示数，又换上10Ω的电阻，移动滑片，最终电流表的示数为0.25A；
    （7）当小莫用20Ω的电阻进行实验时，发现电压表的示数始终不能调到2.5V，聪明的小莫想到了解决办法，他将其中一个定值电阻串联接入电路后，既可以用20Ω的电阻完成实验，又可以用30Ω的电阻完成实验，他选择的定值电阻是10Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    13．下列有关电现象的四幅图中说法正确的是（　　）
    A．
    玻璃棒和丝绸摩擦时玻璃失去电子带负电，丝绸因有了多余电子而带等量的正电
    B．
    闭合回路中导线中的自由电子总是从电源正极流向负极
    C．
    图中两个小灯泡属于同一条干路，是串联连接
    D．
    三孔插座上方插孔内导线与大地相连，避免用电器外壳带电对人造成伤害

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    14．如图甲所示，“用电流表测电流”：（1）若将线头M、N都接在电流表的“0.6”接线柱上，此时电流表的示数如图乙所示，读数是0.5A，这时测量的是灯L1（填“L1”或“L2”）的电流．
    （2）实验中要测量干路电流，得到的数据如图丙所示，已知小文同学将线头N接到电流表的“-”接线柱上，你认为线头M应接在电流表的“3”接线柱．
    （3）干路电流I=0.9A，通过灯L2的电流I2=0.4A．

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