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    6．小珠同学用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω．实验室提供了四节干电池．滑动变阻器标有“30Ω  0.5A”的字样．电压表量程有“0〜3V”、“0〜15V”，电流表量程有“0〜0.6A”、“0〜3A”．

    （1）请用笔画线代替导线．将图1中的实物电路连接完整．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时．灯的亮度变亮，连线不得交叉．
    （2）小珠同学连接好电路，闭合开关后，发现灯不亮，电流表指针有明显偏转，而电压表示数为零．其故障原因可能是小灯泡短路．排除故障后．小灯泡发光，但如何使小灯泡正常发光呢？你的措施是：移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于2.5V．
    （3）小珠根据实验测得数据描绘出如图2所示的I-U图象，若把这样的三只灯泡串联起来，接在4.5V的电源两端，此时每只灯泡的实际功率为0.45W．
    （4）爱探究的小珠用另一只电流表A2和一个5Ω的定值电阻R．连接了如图3所示的电路，同样测出了小灯泡的额定功率．具体操作是：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片．使电流表A2的示数为0.5A，小灯泡正常发光．此时电流表A1的示数如图4所示，则小灯泡的额定功率为1W．

    分析 （1）将变阻器与灯泡串联，滑片向右移动，灯泡变亮，则电阻应变小，电流表与灯泡串联；
    （2）常见的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．灯泡在额定电压下能正常发光，要使灯泡正常发光，可以调节滑动变阻器滑片使灯泡两端电压即电压表示数等于灯泡额定电压，灯泡可正常发光；
    （3）把三只相同的灯泡串联接在4.5V的电源上，三灯泡的电阻相同分得的电压相等，根据图象读出通过灯泡的电流，利用欧姆定律求出每只灯泡的电阻，利用P=UI求出实际功率．
    （4）电流表A2与定值电阻串联，相当于电压表，使并联电路电压等于灯泡额定电压2.5V时灯泡可以正常发光，由欧姆定律可以求出电流表A2的示数；确定电流表A1的量程与最小分度值，读出电流表A1的示数，然后由并联电路的特点求出流过待测电阻的电流，然后由欧姆定律求出灯泡的功率．

    解答 解：（1）将变阻器与灯泡串联，滑片向右移动，灯泡变亮，则电阻应变小，所以变阻器下面应连接右边的B接线柱，如图所示：

    （2）如果小灯泡或滑动变阻器断路，整个电路断路，电流表示数为零；
    如果小灯泡短路，电路是通路，电流表有示数，与灯泡并联的电压表示数为零，与题目的电路故障现象符合；
    要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V；
    （3）把三只相同的灯泡串联接在4.5V的电源上，三灯泡的电阻相等，
    因串联电路中各处的电流相等，
    所以，由I=$\frac{U}{R}$的变形式U=IR可知，三灯泡两端的电压相等，即UL=$\frac{U}{3}$=$\frac{4.5V}{3}$=1.5V，
    由图象可知，电路中的电流I=0.3A，
    则每只灯泡的功率：
    PL=ULI=1.5V×0.3A=0.45W．
    （4）由电路图知：定值电阻与灯泡并联，它们两端的电压相等，当并联电压等于灯泡的额定电压${U}_{L}^{′}$=2.5V时，
    灯泡正常发光，此时电流表A2的示数I2=$\frac{{U}_{L}}{R}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A；由图2知，电流表A1的量程是3A，
    由图3知电流表的最小分度值是0.1A，电流表读数I1=0.9A，流过灯泡的电流IL=I1-I2=0.9A-0.5A=0.4A，
    灯泡的额定功率P=${U}_{L}^{′}$IL=2.5V×0.4A=1W；
    故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡短路；移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于2.5V；（3）0.45；（4）0.5；1．

    点评 本题考查了画实验电路图、分析怎样使灯泡正常发光、串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出电压对应的电流值．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

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    A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    14．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω

    （1）连接电路时开关应断开，电流表的量程应选0～0.6A．
    （2）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
    （3）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
    （4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
    （5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图3所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
    （6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是灯泡断路（写出一种即可）

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    1．问题解决--测量小灯泡的额定功率
    给你一个小灯泡（只能看清额定电压为U额），一个电压表，滑动变阻器，电源（电压大于灯泡额定电压但未知），开关（三个），导线若干，一个阻值为R0的定值电阻，请你设计一个测量小灯泡额定功率的电路．要求：测量时电路不能拆卸，请在方框中画出电路图，推出Px的数学表达式，并写出测量步骤．
    表达式：Px=U额×（$\frac{U-{U}_{额}}{{R}_{0}}$）．
    步骤：①如图连接电路．①闭合开关S和S2，断开开关S1，移动滑片使电压表的示数为灯泡的电压U额；
    ②保持滑动变阻器滑片P位置不动，闭合开关S1和S，断开开关S2，读出电压表示数为U；
    ③电路中的电流I=$\frac{U-{U}_{额}}{{R}_{0}}$；
    ④则灯泡的额定功率Px=U额×（$\frac{U-{U}_{额}}{{R}_{0}}$）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    11．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源的电压有2、4、6、8、10和12伏六档，滑动变阻器有A、B两个（A标有“10Ω 1A”字样，B标有“20Ω  2A字样”）．待测小灯标有“2.5V”字样，小华选用电源的电压为6伏档，并选取一个变阻器进行实验，他正确连接电路且实验步骤正确．闭合电键时，发现小灯发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示：
    （1）小华在实验中，选用的变阻器是A（选填“A”或“B”）．
    （2）若要测出该小灯的额定功率，小华可采用的方法有：
    方法一：选用电源电压为4V档；
    方法二：滑动变阻器选用为20Ω 2A．
    （3）小明按上述方法更改后继续实验．调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，读出并记录此时电压 表的示数．判定该小灯正常发光的方法是电压表示数为2.5V．
    （4）另一小组在实验中发现，调节滑动变阻器过程中，电流表示数变大，电压表示数变小，造成这种现象的原因可能是：电压表并联在滑动变阻器两端．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    18．为测量一只标有“6V  0.3A”小灯泡的额定功率，实验室备有：电压表（量程0～3V、0-15V）一个、电流表（量程0〜0.6A、0～3A）一个，“lOΩ 2A”和“50Ω 1A”的滑动变阻器各一只，电源（电压为12V）一个，开关一只，导线若干，小组同学通过讨论、交流，设计了如图甲所示的实验电路图，在根据实验电流图选用实验器材连接实物电路时，同组的三位同学产生了分歧．
    甲同学：电压表选用大量程，电流表选用小量程，滑动变阻器选用“10Ω　 2A”的．
    乙同学：电压表选用大量程，电流表选用小量程，滑动变阻器选用“50Ω　 1A”的．
    丙同学：电压表、电流表都选用小量程，滑动变阻器选用“50Ω　 1A”的．
    （1）你认为同学乙（选填“甲”、“乙”或“丙”）的观点是合理的．请以笔画线代替导线，将图乙中的实物连接起来．
    （2）请你对其他两位同学的观点进行评估．
    （3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，则出现故障的原因可能是小灯泡断路了．
    （4）移动滑动变阻器的滑片得到了一组电压和电流的数据，并填入设计的表格
    次数
    电压U/V
    电流I/A
    电功率P/W    		平均电功率P/W 
    14.80.25 
    260.3
    37.50.32
    这种表格设计是否合理？答：不合理（选填“合理”或“不合理”），理由是设计功率的平均值栏无意义．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    15．小明利用如图1甲所示的电路图测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．

    （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至b（选填“a”或“b”）端．
    （2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但是电路各元件完好且连接无误，则小灯泡不发光的原因是电源电压过低（或变阻器阻值过大）．
    （3）闭合开关后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数为2.3V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向a（选填“a”或“b”）端移动，使小灯泡正常发光，此时（如图乙）电流表的读数为0.3A，小灯泡的额定功率是0.75W．
    【拓展】：小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻，也测出了此小灯泡的额定功率．他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图2所示．
    （1）请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接；
    （2）请把小明的实验步骤补充完整：
    ①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，使灯两端的电压达到2.5V；
    ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U；
    ③请用R0及实验数据表示出小灯泡的额定功率：P额=$\frac{2.5V×（U-2.5V）}{{R}_{0}}$．

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    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    16．如图所示，电学黑箱中有两个阻值均为R的电阻，它们和盒外的接线柱相连．现测得A、B间电阻为R，B、C问的电阻为2R；若用导线连接C、D，测得A、B间的电阻为0.5R．请在黑箱中画出这两个电阻的连接图．

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