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    20．在测定“小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V（正常发光时电阻约为20Ω），滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样．如图1

    （1）实验中，小王同学闭合开关，发现小灯泡不亮，且电压表有明显示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡断路；
    （2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右端滑动（选填“左”或“右”）；
    （3）小红同学在实验结束与同学讨论时说：“该实验电路也可以用来研究电流与电压的关系”．小红的说法是否正确，为什么？不正确、灯丝电阻随温度的变化而变化．
    （4）若电压表的0～15V 量程已损坏，只能使用0～3V 量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？在图2虚线框中画出测量电路图；
    （5）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R0=15Ω的电阻，设计了如图3的电路及实验方案：
    ①调节滑片使电压表的示数为额定电压；
    ②保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率．
    指出他的设计方案中存在的两个问题：问题一：R0的阻值太大，电压表的示数无法调至3.8V；问题二：只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压．

    分析 （1）灯泡不亮，灯泡可能是短路或断路．根据短路或断路时，电压表、电流表的示数变化情况来确定答案；
    （2）根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向，直到电压表示数等于灯泡额定电压为止；
    （3）在研究电流与电压的关系时，要控制电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压，分析电流和电压的关系；而灯丝的电阻随着温度变化，不符合该实验的要求．
    （4）0～15V量程已损坏，而灯泡额定电压为3.8V，超过电压表的另一量程0～3V；电源电压是6V，灯泡正常发光时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为6V-3.8V=2.2V，小于电压表量程0～3V，因此可以用电压表测滑动变阻器电压，以便间接测量灯泡电压，据此设计电路图；
    （5）根据串联电路的特点分析灯泡是否能够正常发光；
    电压表并联在电路中，电流应由正接线柱流入，负接线柱流出．

    解答 解：（1）灯泡不亮，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明灯泡断路；
    （2）由题意知，电压表示数是2V＜3.8V，因此滑动变阻器滑片应向右端移动，减小滑动变阻器接入电路阻值，减小分压，增大灯泡分压，直到电压表示数为灯泡额定电压3.8V为止；
    （3）这个实验不能用来研究电流与电压的关系，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，而电流与电压关系的实验中，要控制电阻值大小不变．
    （4）电压表大量程损坏，当灯泡正常发光时，变阻器两端的电压为：U滑=6V-3.8V=2.2V，所以可将电压表与滑动变阻器并联，接线选用小量程，当电压表示数为2.2V时，可使灯泡正常工作；电路图设计如下：

    （5）由题意知，电源电压约为3V，灯泡正常发光时电阻约为8Ω，当变阻器电阻为零时，设灯泡两端的电压为U，根据串联电路的特点：
    $\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{3V-U}{{R}_{0}}$
    即$\frac{U}{8Ω}$=$\frac{3V-U}{5Ω}$
    解得：U≈1.8V，所以无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；
    保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压．
    故答案为：（1）灯泡断路；（2）右；（3）不正确；灯丝电阻随温度的变化而变化；（4）见上图；（5）R0 的阻值太大，电压表的示数无法调至3.8V；只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压．

    点评 本题是测量小灯泡的额定功率实验，考查了电路的连接、电路故障的分析、电流表的读数及电功率的计算，同时考查了对实验设计的分析，关键掌握测量的原理及电表的使用方法．

    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

    10．下面是小明做测定“小灯泡电功率”的实验，电路如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V．

    （1）连接电路时开关应断开．
    （2）小明连接好电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是滑动变阻器接到下面两个接线柱了．
    （3）小明改正实验错误后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为2.4V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向A（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
    （4）小明移动滑片P，记录下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    11．在如图所示的四个电路中，电源电压相同且不变，电阻R的阻值均相等，闭合电键S，电流表示数不变的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    8．下列做法中，符合安全用电原则的是（　　）
    A．熔丝熔断后，用铜线来代替
    B．趁临时停电的机会，赶快检修电路
    C．将家用电器的金属外壳接地
    D．将电吹风安装在洗涤间里，以方便使用

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    15．同学们在郊游时捡到一块形状不规则、体积较大的矿石，准备在实验室测出该矿石的密度．大家先用天平测出了矿石的质量为175g，但在测体积的时候遇到了问题，因矿石体积较大，放不进量筒，此时晓云同学想到了一个方法，她利用一只烧杯，按如图中所示方法进行了测量．

    （1）根据图中所示，矿石的体积是70cm3．
    （2）根据此前用托盘天平测得矿石的质量175g，得出矿石的密度是2.5×103kg/m3．
    （3）不少同学都觉得晓云同学的设计很巧妙，但经过讨论后发现该方案存在瑕疵，问题主要出在从图A到图B的操作上，你认为从图A到图B的操作会引起的密度的测量值比真实值偏小（填“偏大”或“偏小”），造成这种偏差的原因是由于矿石从水中取出带走一部分水，使倒入烧杯中的水的体积大于矿石的体积，矿石的质量不变，体积增大．
    （4）在使用已调好的托盘天平，按规范的操作来称量矿石的质量时，通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线右边一点，这时应该C．
            A．向左调平衡螺母          B．往右盘中加砝码          C．从右盘中减砝码          D．向右移动游码．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．某校八年级（1）班的男同学进行爬楼比赛，看看谁的功率大，要测出某同学爬楼的功率．
    （1）已测这个同学的质量为m，还要测出爬楼所用时间t 和爬楼的高度h；
    （2）还需要的测量工具是秒表 和卷尺；
    （3）由测得的物理量，计算爬楼功率的表达式为P=$\frac{mgh}{t}$．
    （4）请你设计出用于记录的表格．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示，把标有“220V，40W”，“220V，25W”的甲乙两灯串联接在220V的电源上（设灯丝的电阻不变），则下列分析正确的是（　　）
    A．两盏灯的总功率等于65W
    B．甲灯两端的电压大于乙灯两端的电压
    C．电路的总电阻大于3500Ω
    D．两灯的总功率小于20W

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    9．小强同学把一壶20kg的水由26℃加热到96℃，水吸收了多少热量？这些热量如果由煤燃烧提供，则需完全燃烧多少千克煤？[c水=4.2×103J/（kg•℃），不计热损失，煤的热值为3.4×107J/kg，保留2位小数]．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    10．列举生活中利用电流热效应的实例；列举2个生产和生活中为防止电流热效应产生危害而采取的措施．

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