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    20．如图1所示，是测量小灯泡电功率的电路，其中电源是由三只新蓄电池组成（U=6V），小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝额定电压下的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）．

    （1）请用笔画线代替导线，把图1中未连接好的元件连入电路中．（要求：滑片P向左移时灯变亮，且连线不得交叉）
    （2）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后发现故障，观察电表，记录了读数．聪明的你帮助小刚在下面选出故障原因．
    电流表示数
    I/A    		电压表示数
    U/V    		最可能的选项
    0约6A
    0.6约0C
    A、可能灯丝断了
    B、可能是电流表开路
    C、可能是小灯泡短路
    D、可能是滑动变阻器短路
    （3）排除故障后，在测量小灯泡的额定功率时，调节滑动变阻器，小灯泡两端电压为
    3.8V，灯泡正常发光．测得此时过灯泡电流0.4A，那么此灯额定功率为1.52W；若小灯泡两端实际电压为额定电压的1.2 倍，则实际功率为额定功率的1.44倍．（设灯泡电阻不变）
    （4）实际测量过程中小刚才发现电压表0～15V量程已损坏（另一量程完好），但他仍想利用现有器材测出小灯泡的额定功率，请你帮小刚重新设计新的电路图并画在图2的方框内．

    分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，灯泡、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，注意电压表正负接线柱不要接反，滑动变阻器应接一上一下两个接线柱．
    （2）常见电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因；
    （3）当灯泡电压等于额定电压时，灯泡正常发光，然后根据P=UI求出灯泡额定电功率，由于灯泡电阻不变，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可判断灯泡功率的变化；
    （4）可根据串联电路电压特点计算，若滑动变阻器与电压表并联时是否超过电压表的3V量程，若不超过可设计电压表与滑动变阻器并联的电路来完成灯泡额定功率的测量．

    解答 解：（1）滑动变阻器串联接入电路，并且要按“一上一下”的方式接入电路，
    又因为滑动变阻器滑片P向左移时灯泡变亮，说明此时电路电阻减小，
    所以应将滑动变阻器的左下接线柱与灯泡的右接线柱连接；
    因为灯泡额定电压是3.8V，所以电压表应选0～15V量程，将电压表与灯泡并联即可，电路图如图所示：

    （2）电流表示数为零，说明电路存在断路，电压表示数为6V等于电源电压，说明电压表与电源两极相连，
    电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡断路，故A正确．
    电流表示数为0.6A，说明电路是通路，电路不存在断路，电压表示数为零，说明电压表被短路，
    即与电压表并联的灯泡发生短路，故C正确．
    （3）测量小灯泡的额定功率时，应先调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到额定电压3.8V，
    则小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=3.8V×0.4A=1.52W．
    若小灯泡两端实际电压为额定电压的1.2 倍，即：U实=1.2U额，
    由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，灯泡的额定功率：P额=$\frac{{U}_{额}^{2}}{R}$，
    灯泡的实际功率：
    P实=$\frac{{U}_{实}^{2}}{R}$=$\frac{（1.2{U}_{额}）^{2}}{R}$=1.44×$\frac{{U}_{额}^{2}}{R}$=1.44P额．
    （4）三只蓄电池的电压为6V，当灯泡在额定电压下工作时，根据串联电路电压特点可知：
    滑动变阻器分担的电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，没有超过电压表的3V量程，
    所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时，
    灯泡正常发光，读出此时电流表示数即可计算出其额定功率．电路图如下图所示：

    故答案为：（1）见上图；（2）A；C；（3）3.8；1.52；1.44；（4）见上图．

    点评 本题考查了滑动变阻器的使用、实物图的连接、故障问题分析、测灯泡额定功率的方法等，这些知识点是伏安法测功率中最常见的内容，一定要掌握．

    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

    14．某兴趣小组用以下实验装置“探究从斜面上下滑的物块，在水平面滑行的距离与哪些因素有关”，实验中让木块分别从不同高度由静止开始沿光滑斜面下滑，最终静止在与斜面相接的水平木板或铺上棉布的板上，（如图）用刻度尺测量每次开始下滑时的高度h和在水平板面上滑行的距离，记录如表：
    实验序数水平板面高度h/m水平距离s/m
    1木  板0.201.00
    2木  板0.402.00
    3木  板0.603.00
    4铺上棉布的板0.200.50
    5铺上棉布的板0.401.00
    6铺上棉布的板0.601.50
    （1）分析1、2、3次实验可得：木块在木板上滑行的水平距离s与在斜面上释放时的高度h的关系式为s=5h；
    （2）比较1与4，2与5，3与6次实验可得：在斜面上释放的高度相同时，木块在水平板面上滑行的距离与接触面的粗糙程度有关；
    （3）实验得出结论是：在水平面上滑行的距离与释放高度及接触面的粗糙程度有关．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    15．建筑工地常用来搬运砖块的机械有滑轮组和起重机两种．观察图可以得出：在相等的时间内，滑轮组比起重机做的功少，我们用物理量功率来表示它们“搬砖”的快慢．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    8．如图是运动员跳水时的情景，当人站在跳板上静止时，人受到支持力的同时跳板也被压弯了，这说明物体间力的作用是相互的，在人入水后下潜的过程中，水对她的压强变大，在她慢慢浮出水面的过程中所受浮力变小（后两空均填“变大”、“变小”或“不变”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    15．如图1所示，是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路，电源是电压恒为6V的蓄电池组，所用小灯泡的额定电压为3.8V．

    （1）实验开始，当开关闭合，变阻器滑片P向左移动时，电流表示数变小，电压表示数不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
    （2）同组的小红发现连线中有一处不符合实验要求，所以才出现上述现象，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线．
    （3）电路连接正确后，小明他们正常进行实验并将实验数据记录在下表中，若第二次测量时电流表的示数如图2所示，则此时电路电流为0.42A，可得小灯泡的额定功率为1.596W．
    实验次数123
    电压/V3.03.84.5
    电流/A0.360.45
    （4）实验时如果将灯泡从灯座中取走，电流表示数变小，电压表示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    5．小张利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率．被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右．实验室有如下器材：电源（电压为6V不变）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器两只：R1（20Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A）．
    （1）在小张所连接的电路中，有两根导线还没有连接好，请你帮他完成电路的连接（要求：滑动变阻器滑片向右移动，灯泡亮度变亮；其他的导线不要变动，导线不能交叉）．
    （2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是对电流表进行调零．正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近6V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是小灯泡断路．
    （3）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小张画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为0.625W．在多次测量中，小张还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
    （4）小张又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，小张仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑．灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华而变细，消耗的实际功率变小的缘故（选填“大”或“小”）．
    （5）灯泡的功率测量完毕，小张用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象，则小张应选用滑动变阻器R2（选填“R1”或“R2”）．若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所选定值电阻的阻值为10Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    12．兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜．通过注射器向橡皮膜注水或抽水，可以改变水透镜的凸起程度．如图所示，光屏上出现清晰的烛焰像，则该像是倒立、放大的实像；向左移动蜡烛，保持光屏和水透镜位置不动，为使光屏上出现清晰的像，应通过注射器向橡皮膜抽水（选填“注水”或“抽水”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    9．一束光线与界面成30°角从A介质射入B介质，反射光线恰好与折射光线垂直，则入射角为60°，折射角为30°．若A、B介质中，一个是空气，一个是水，则A介质是空气（选填“A”或“B”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    10．如图所示，将一个空易拉罐底部朝下慢慢浸入盛满水的烧杯中，手会感受到浮力的同时，也会观察到水溢出．该实验操作主要说明（　　）
    A．物体排开液体越多，所受浮力越大
    B．物体浸没在液体中越深，所受浮力越大
    C．物体的体积越大，所受浮力越大
    D．向下按的力越大，物体所受浮力越大

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