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    17．两个实验小组的同学分别测定小灯泡的额定功率（U额=3.8V），第一小组同学可用的器材有：电压表，电流表，开关各一只，6V电源，额定电压为3.8V的小灯泡，标有“1000Ω，1A”和标有“20Ω，1A”的两个滑动变阻器，第一小组设计了如图1所示电路：

    如果小灯泡的额定功率约为2W，电流表的量程选择0-0.6A为宜．
    按照图1中的电路图连接好电路，检查电路连接无误后，闭合开关，在很大一段范围内调节滑动变阻器，发现小灯泡不发光，电流表和电压表几乎没有示数，出现这种现象的原因可能是选择了“1000Ω1A”的变阻器．
    第二小组设计的实验电路图如图2所示，所用器材如图3所示（其中电源电压未知，定值电阻R的阻值已知），并进行了以下操作：
    步骤1：开关S拨到2位置，移动滑片P至任一位置，读出电压表示数U1；
    步骤2：开关S拨到1位置，滑片位置P不动，读出电压表示数U2．
    请你按电路图2在实物图3中用笔画线代替导线连好电路．
    同学们写出了灯泡电阻表达式RL=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R（请你用所测的物理量表示），再根据P0=$\frac{{U}_{0}^{2}}{{R}_{L}}$，计算出灯的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是：此时灯泡未正常发光，灯丝电阻与正常发光时的电阻不同．仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤1改为开关S拨到位置2，移动滑片P，使电压表的示数为3.8V．

    分析 （1）根据P=UI求出灯泡额的电流的大约值，据此确定电流表的量程；
    （2）电路连接无误，闭合开关后，在很大一段范围内调节滑动变阻器，发现小灯泡不发光、电流表和电压表几乎没有示数说明选择的滑动变阻器的最大阻值太大造成的；
    （3）由电路图可知，开关S拨到位置2时，电压表测灯泡两端的电压；开关S拨到位置1时，电压表测电源的电压，据此连接实物电路图；
    （4）分析电路的连接，根据串联电路的规律和欧姆定律求灯的电阻；灯泡在不同电压下，灯丝温度不同，电阻大小不同，计算额定功率必须用3.8V时的电阻，用其它电压下的电阻会出现较大的误差．

    解答 解：（1）因小灯泡的额定功率约为2W，U额=3.8V，根据P=UI，灯的额定电流约为：
    IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{2W}{3.8V}$≈0.53A，故选用电流表的量程选择0～0.6A为宜；
    （2）电路连接无误，闭合开关，在很大一段范围内调节滑动变阻器，发现小灯泡不发光、电流表和电压表几乎没有示数，出现这种现象的原因是：选择了“1000Ω 1A”的变阻器；
    （3）电压表的负接线柱与开关的中间接线柱连接，1与R的左侧接线柱连接，2与灯泡的左接线柱连接，如下图所示：

    （4）步骤1：开关S拨到2位置，移动滑片P至任一位置，读出电压表示数U1，即此时灯的电压，
    步骤2：开关S拨到1位置，滑片位置P不动，读出电压表示数U2．测量的是灯与R的总电压，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小不变，故R的电压：
    UR=U1-U2，由欧姆定律，通过R的电流：
    IR=$\frac{{U}_{1}{-U}_{2}}{R}$，根据串联电路电流的规律和欧姆定律，灯的电阻：
    RL=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R；
    由于电流的热效应，当灯泡发光时，灯丝的电阻会随温度升高而变大；
    当灯泡两端电压不等于其额定电压时，求出的电阻就不等于其正常发光时电阻，从而求出的功率就不是额定功率；
    所以要想测灯泡的额定功率，可以让灯泡两端电压等于额定电压，即将开关S拔到位置2，移动滑片P，使电压表的示数为3.8V．
    故答案为：0～0.6A；       
     选择了“1000Ω 1A”的变阻器；
    如上所示；
    $\frac{{U}_{1}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R；
    此时灯泡未正常发光，灯丝电阻与正常发光时的电阻不同；开关S拨到位置2，移动滑片P，使电压表的示数为3.8V．

    点评 本题测定小灯泡的额定功率，考查器材的选择、故障的分析、影响电阻大小的因素及设计方案测功率的能力．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如乙图所示，有图象可知当t=1s时，物体处于静止状态．t在2～4s时间内，物体受到非平衡力．t=5s时，物体受到的摩擦力为2N．此时的速度是4m/s．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    8．子安“测定小灯泡的额定功率”实验中，待测小灯泡额定电流为0.5A，额定功率不超过1.5W，学生电源（0～16V可调）．

    （1）小明选择了图甲的器材进行实验，小明在连接滑动变阻器、电压表时遇到了一些困难，图中有的导线没能连接完成，请你根据器材信息，用笔画线代替导线帮他连接完成实物电路，以便准确地测出灯泡的额定功率．
    （2）小明准确连好电路后，先将滑动变阻器的滑片滑到最左端（填“右”或“左”），再闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，而电压表有示数，他试着改变滑动变阻器滑片的位置发现没有丝毫变化，此时电路的问题可能是小灯泡断路．
    （3）老师帮小明排除故障后，小明再次闭合开关进行实验，当滑片移到某一位置时两表的示数分表如图乙所示，则此时灯泡的功率为0.408W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    5．某实验小组的同学用电池组（两端电压为3V ）、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，做测定标有“2.5V”的小灯泡额定功率的实验．

    （1）如图是他们没有完成的电路连接图，如果要求滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电流表的示数变小，导线M应与滑动变阻器的接线柱A连接．（填“A”、“B”或“D”）
    （2）当把滑动变阻器正确连入电路后，闭合开关S，发现灯L 不亮，电流表也无示数，而电压表的示数为3伏．则电路中出现的故障可能是灯L断路．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    12．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导同学们做了如下实验：
    序号材料长度（（m）横截面积（mm2）灯泡亮度
    a镍铬合金丝11较亮
    b镍铬合金丝10.5较暗
    c镍铬合金丝10.5最暗
    d铜丝11最亮
    （1）猜想：导体电阻可能与导体的材料、横截面积、长度和温度有关．
    （a）实验时，同学们用下图甲的实验装置分别把a，b，c，d四根金属丝接入电路A，B两点之间，探究情况如表：当选用a、c两根金属丝时，可探究导体电阻跟导体横截面积的关系，得到的结论是：当导体材料、长度相同时，导体横截面积越大，电阻越小．
    （3）如图乙的实验，若看到灯泡变暗的现象，则说明电阻丝的阻值在变大（选填“大”或“小”）．

    （4）若两个导体的电阻差异不大，则可以用电流表替换灯泡，作进一步的判断．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    2．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：

    猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
    猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
    猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；
    猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关．
    （1）为验证猜想二，需选用长度相同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．
    （2）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法，下列实验中用到此方法的是②（填序号）．
    ①探究“杠杆的平衡条件”
    ②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
    ③探究“影响导体电阻大小的因素”
    ④探究“影响动能大小的因素”
    （3）当弹簧被压缩的越多，木块最后停止时运动的距离就越远，请从功和能的角度对此现象作出解释
    在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下，当弹簧被压缩的越多，木块具有的动能越大，克服摩擦所做的功就越多，所以滑行的距离也就越长．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    9．湖南卫视热播的《爸爸，去哪儿》中有一个环节是孩子与爸爸一起乘坐羊皮筏在水流湍急的黄河漂流到对岸采集晚餐的食材．孩子们担心会掉到水里，那么到底这些羊皮筏能承受多少人的重呢，我们来了解一下羊皮筏：羊皮筏是由多具充气的羊皮捆绑在支架上做成，如图甲．甲中羊皮筏总重为400N，平均每具羊皮最多排开水0.05m3．乙图是游客乘坐在甲图羊皮筏上漂流的情景．设人的平均体重为600N，ρ水=1.0×103kg/m3．求：
    （1）乙图中羊皮筏排开水的体积为多少？
    （2）该羊皮筏最多能承载多少人？

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10kW，重物重3500N，动滑轮重500N．机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计．
    （1）机车对绳的拉力为2000N．
    （2）若要求重物以2m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重为4500N．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图是研究动能大小影响因素和重力势能大小影响因素的两个实验，下列关于这两个实验说法正确的是（　　）
    A．甲图实验得到的结论是：在质量相同时，小球高度越高，动能越大
    B．为了尽量减少能量损耗，甲图的整个实验装置最好是无限接近光滑
    C．乙图实验的结论是：在高度相同时，物体的质量与重力势能成正比
    D．乙图实验中要控制球的体积相同，因为压强大小与受力面积有关

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