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    11．测量小灯泡的额定电功率实验
    Ⅰ．小组同学选择以下器材：额定电压为 2.5V 的小灯泡、滑动变阻器、开关、电流表、电压表各一个，新干电池 2 节，导线若干．设计甲、乙、丙三种实验电路图．

    ①经小组讨论，甲图无法完成实验目的．
    ②选择正确电路图连接电路，连接电路的时候，开关应断开，滑动变阻器的滑片放置在a端．（填“a”或“b”）
    ③小灯泡正常发光时，电流表示数如图1，小灯泡的额定电功率是0.5W．
    Ⅱ．实验过程中，电流表损坏不能使用，小组增加一个定值电阻 R0=5Ω，把开关换成单刀双掷开关．设计了如图丁的电路图，测出了小灯泡的额定电功率．请你帮她完成实 验步骤并写出测定额定功率的表达式．实验步骤：
    ①按图连接电路；然后把开关打到触点1，移动滑片 P，使电压表的示数为2.5V；
    ②把开关打到另一触点前，应该交换电压表正负接线柱的连接，否则有损坏仪表的可能性．
    ③开关打到另一触点时，电压表示数为 0.3V，则小灯泡的额定功率 P额=0.15W．
    Ⅲ．若小组同学选择以下器材：
    额定电流为 0.3A 的小灯泡、滑动变阻器、电流表各 1 个，开关 2 个，新干电池 2 节，导线若干．他根据如图戊的电路图测出了小灯泡的额定电功率．请你帮他完成实验步骤：
    ①按图连接电路，然后只闭合开关 S1，移动滑片 P，使电流表的示数为0.3A；
    ②再闭合开关 S2，滑片 P 位置不动（动/不动），电流表示数为 0.5A；
    ③小灯泡的额定功率：P额=0.36W．

    分析 Ⅰ．①灯在额定电压下正常发光，要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，记下此时灯的电流，根据P=UI计算灯的功率，据此分析；
    ②为保护电路，连接电路的时候，开关应断开，滑动变阻器的滑片放置在阻值最大处；
    ③根据电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；
    Ⅱ①灯在额定电压下正常发光，要测灯的额定功率，先使灯正常发光；
    ②注意电压表正负接线柱的接法；
    ③根据欧姆定律和串联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P=UI求灯的额定功率；
    Ⅲ．已知电源电压和灯的额定电流，根据P额=I额2RL若求出灯正常发光时的电阻即可，首先只闭合开关 S1，移动滑片 P使灯正常发光；再闭合开关 S2，滑片 P 位置不动，记下电流表的示数，在两次操作中，根据电阻的串联和欧姆定律同，由电源电压不变，即可求出灯正常发光的电阻．

    解答 解：Ⅰ．①甲图中，电压表测电源电压，示数大小始终为3V，无法确定灯是否正常发光，故无法完成实验目的；
    图乙中，电压表测变阻器的电压，当电压表示数为：3V-2.5V=0.5V时，灯正常光，记下对应的电流大小，可达到实验目的；
    图丙中，电压表直接测灯的电压，当电压表示数为2.5V时，记下对应的电流大小，可达到实验目的；
    故甲图无法完成实验目的；
    ②选择正确电路图连接电路，连接电路的时候，开关应断开，滑动变阻器的滑片放置在阻值最大处，即a端；
    ③小灯泡正常发光时，电流表示数如图1所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，小灯泡的额定电功率是：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
    Ⅱ①按图连接电路；然后把开关打到触点1，移动滑片 P，使电压表的示数为2.5V；
    ②在上面的操作过程中，电压表上面的接线柱为正接线柱，下面为负接线柱，故把开关打到另一触点前，应该交换电压表正负接线柱的连接，否则有损坏仪表的可能性；
    ③开关打到另一触点时，电压表示数为 0.3V，即定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据欧姆定律规律，灯的额定电流：
    IL=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{0}}$=$\frac{0.3V}{{R}_{0}}$=$\frac{0.3V}{5Ω}$=0.06A，则小灯泡的额定功率：
    P额=ULIL=2.5V×0.06A=0.15W；
    Ⅲ①按图连接电路，然后只闭合开关 S1，移动滑片 P，使电流表的示数为0.3A；
    ②再闭合开关 S2，滑片 P 位置 不动，电流表示数为 0.5A；
    ③在①中，根据电阻的串联和欧姆定律：
    RL+R滑=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
    在②中，为变阻器的简单电路，由欧姆定律：
    R滑=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω；
    由上面两式可得：RL=4Ω
    小灯泡的额定功率：P额=I额2RL=（0.3A）2×4Ω=0.36W．
    故答案为：Ⅰ．①甲；②断开；a；③0.5；Ⅱ．①1；2.5V；②交换电压表正负接线柱的连接；③0.15；Ⅲ．①0.3；②不动；③0.36．

    点评 本题测量小灯泡的额定电功率，考查各种不同测量方案的分析及额定功率的计算和方案的设计，难度较大．

    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

    1．如图是探究平面镜成像的实验装置，使用的器材有两支相同的蜡烛A、B和直尺．关于这个实验：
    （1）应选择较薄（填“厚”或“薄”）的平板玻璃（填“平面镜”或“平板玻璃”）来研究平面镜成像特点．
    （2）观察像时，会发现无论怎样沿水平桌面移动蜡烛B都不能与A的像完全重合，最有可能的原因是玻璃板与桌面不垂直．
    （3）如果在像A'的位置放一个光屏，在光屏上不能（填“能”或“不能”）承接到像A'．
    （4）直尺的作用是便于比较物与像的到平面镜的距离关系；两段等长的蜡烛是为了比较大小关系．
    （5）如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将不变（填“变大”、“变小”或“不变”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    2．某家用饮水机（见右图）通过电热使水加热到95℃时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，如水温降到85℃时，则重新加热，使水温重新上升到95℃．如此反复，使水温始终维持在一定范围内．根据饮水机工作过程，请你回答以下问题：
    其实饮水机在加热时，并不是对整桶水进行加热的，只是对饮水机内热水箱中的那部分水加热．为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能多少，在没有电能表的情况下，除本题提供的信息外，还需测量哪两个或三个量？
    水从室温上升到95℃所需的加热时间、水从85℃上升到95℃所需的加热时间、（开始保温到下次加热的时间）．（饮水机部分技术指标见表）
    水桶容量20L
    热水箱容量1L
    额定电压220V
    额定功率440W
    额定功率40W

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

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    （2）再在凸透镜左侧附近放一凹透镜（图中未画出），这时需要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像，其原因是凹透镜对光线有发散作用，使光线发散，像会聚在光屏的后方．
    （3）若像成在光屏的上方，不改变烛焰和光屏的位置，只移动凸透镜，则应将凸透镜向下移动．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

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    （2）由图甲求得该工作的体积为0.125m3，受到的重力为400N．

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    铝550
    纸130-185

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