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    4．小雷同学发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏，猜想白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关．于是找来与白炽灯工作原理相同的小灯泡，按图乙所示电路图进行探究．电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压2.5V、灯丝电阻约为10Ω．
    （1）请用笔画线代替导线，把图甲的电路按图乙的电路图连接完整，使滑片P向右端移动时灯的亮度变亮．
    （2）连接电路后闭合开关，小灯泡闪亮一下就熄灭．检查发现小灯泡的灯丝已烧断．分析原因是闭合开关时，滑动变阻器连入电路的电阻为最小 （选填“最大值”或“最小值”），导致电流过大而形成的．
    （3）断开开关，更换烧坏的电路元件，进行正确操作．调节滑片使灯泡逐渐变亮，记录电流表和电压表的一系列示数，在图丁中绘制U-I图象．当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如丙所示，灯的额定电流为0.26A，灯的额定功率为9.6W．
    （4）小雷用一个定值电阻更换小灯泡，进行正确操作．调节滑片，记录电流表和电压表的一系列示数，在图丁中再次绘制U-I图象．由图可知：定值电阻的阻值为10Ω．
    （5）根据图丁中a、b图线初步判断，小灯泡的电阻与灯丝的温度有关．家用白炽灯在开灯瞬间与步骤（2）中小灯泡形成过大电流的原因不同 （选填“相同”或“不同”）．

    分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向右端移动时灯的亮度变亮说明接入电路中的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路中；
    （2）为保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器接入电路电阻要最大；
    （3）根据丙图电流表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；
    （4）通过定值电阻的电流与两端的电压成正比，图线是一次函数，从图象中读出一组电压和电流值，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值；
    （5）导体电阻与温度有关，一般说，温度升高电阻增大．

    解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，滑动变阻器的右下方接线柱与电源的负极相连，如下图所示：

    （2）连接电路后闭合开关，小灯泡闪亮一下就熄灭，说明电路连接关系是正确的，小灯泡熄灭灯丝烧断，
    原因是闭合开关时，滑动变阻器连入电路的电阻为最小值，导致电流过大而形成的；
    （3）由图丙知，电流表选择的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.26A，由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡正常发光时的电阻RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{2.5V}{0.26A}$≈9.6Ω；
    （4）定值电阻的U-I图象是一次函数，图a是定值电阻的U-I图象，当定值电阻两端电压为1V时，对应的电流为0.1A，
    则定值电阻的阻值为R=$\frac{U}{I}=\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
    （5）图线b是灯泡的U-I图象，是一条曲线，并且电流增大的程度小于电压，说明其电阻是变化的，并且随电压的增大而增大，原因是电压越高，实际功率越大，温度越高，电阻越大；家用白炽灯在刚闭合电路的瞬间容易烧坏，原因是刚开始工作时，灯丝温度较低，电阻较小，通过的电流较大．
    故答案为：（1）如上图所示；（2）最小；（3）0.26；9.6；（4）10；（5）温度；不同．

    点评 本题以测量小灯泡的额定功率的实验过程为基础，分别考查了实物图的连接、滑动变阻器的使用、电流表的读数、欧姆定律的应用以及电阻与温度的关系，综合性较强，有代表性．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    14．在一个标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上．经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示．则下列说法正确的是（　　）
    A．最终三金属块的温度不同
    B．最终三金属块放出的热量相同
    C．冰熔化时的温度可能高于0℃
    D．丙的比热容一定大于甲、乙的比热容

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    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    15．按规范作图：
    （1）如图（1）是一种常见的活塞式抽水机示意图，在图中画出手柄所受动力F1的力臂及阻力．
    （2）如图（2）所示一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来，请画出滑轮组的绕线．
    （3）请在图（3）中画出用羊角锤起钉时所用的最小力F．（要求保留作图痕迹）

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．一般而言，可探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可观察或测量的．其陈述方式有下列三种：某个变量影响另一个变量吗？如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？一个变量跟另一个变量有关吗？根据对可探究的科学问题的陈述，回答下面问题：
    （1）小红在学习电阻时，提出的问题是：“电阻的大小与哪些因素有关？”小红提出的问题不是可探究的科学问题（选填“是”或“不是”）．
    （2）小明在做“水果电池”的实验：他将铜片和锌片作为电极插入柠檬中，并将铜片和锌片与电压表相连，发现电压表有示数，如图所示；然后，他将其中一个电极的材料由锌片换成铝片，另一个电极的材料不变，同样连接到电压表，发现电压表的示数发生了变化．请根据以上的实验现象，提出一个可探究的科学问题：“水果电池”电压的大小与电极的材料有关吗？．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    19．晓伟在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动的情况后猜测：在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关．于是他想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确．下表是他在实验时选用琴弦的相关数据．

    控制因素
    编号    		琴弦材料琴弦的长度
    L/cm    		琴弦的横截面积
    S/mm2
    A钢200.3
    B钢200.7
    C尼龙300.5
    D铜400.5
    E尼龙400.5
    （1）在探究一个物理量是否与多个因素有关过程中，常常采用控制变量的方法．如果晓伟想探究弦发声的音调是否与弦的材料有关，你认为他应选用表中编号为D、E的琴弦．
    （2）如果选用编号为A、B的两根琴弦，可探究弦发声的音调是否与弦的粗细有关．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．小明与小芳为了探究泡沫塑料和棉絮的保温性能的好坏，两人设计并做了这样的实验，他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭的烧瓶，让它们自然冷却，利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况．
    （1）为保证实验的科学性，除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影响水温变化的其他因素．即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的多少和初温相同．
    （2）按照计划操作，小明和小芳把实验测得的时间和温度数据记录在表中：
    时间（min）010203040…150180
    泡沫塑料组水温（℃）9074656057…2120
    棉絮组水温（℃）907055？53…2020
    分析实验数据可知，从计时开始到40min后，泡沫塑料包的水温降低了33℃，而棉絮包的水温降低了57℃，由此你能看出，在这两种材料中，保温效果比较好的是泡沫塑料．
    （3）小明和小芳是采用了“在相同的时间内，比较水温降低多少”的方法来比较两种材料的保温性能的，你还可以采用“降低相同的温度比较所用的时间”的方法来比较两者材料的保温性能．
    （4）仔细分析水温变化规律，则时间为30min时，棉絮组的水温可能是下列选项中的哪一个A
    A.42℃B.44℃C.46℃D.48℃

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    16．如图所示，科学兴趣小组用一个带有刻度的注射器和压强传感器（通过数据采集器能在计算机上显示压强示数），来探究一定质量的空气压强与体积的关系，下表是兴趣小组通过实验所获得的数据．（查阅资料：一定质量的空气，其压强大小与体积、温度有关）
     实验次数 1 23  4 5 6
     气体体积V（毫升） 20 18 16 14 12 10
     气体压强p（千帕） 100 111  143 167 200
    （1）该实验中除了控制该空气质量相同外，你认为还需控制相同的量有温度．
    （2）第3次实验中的压强的数据是125．
    （3）该实验可以得到的初步结论是在温度不变的情况下，气体压强与气体体积成反比．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    13．1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上加热，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明这时闭合电路中产生了电流．塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这种电路叫“热电偶电路”．
    某研究小组的同学们按如图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：
    两接点间的温差/℃01100200300500
    电路中的电流/10-1A0.000.010.641.422.294.17
    请根据以上资料和数据说明：
    （1）热电偶电路可以把温度信号换成电信号，产生热电流的条件是用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差．
    （2）根据热电流的特点，猜想并写出热电偶电路的一种应用制成温度计．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    14．小华要测量一个电源的电压（电压保持不变，约为18V），可供选用的器材如下，待测电源；一个电压表（量程0～3V）；一个电流表（量程0～100mA）；四个阻值已知的电阻，分 别为及R1 （10Ω）、R2（20Ω）、R3（60Ω）和R4（80Ω）； 一个开关及若干导线．请合理选择器材，设计一个实验测量电源电压．要求．
    （1）在虚线框内画出设计的实验电路图（电路中的电阻最多选用两个）
    （2）实验中所需测量的物理量是电阻R1两端电压U1．
    （3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）U=$\frac{{R}_{1}+{R}_{3}}{{R}_{1}}$U1．

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