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    5．小明在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电功率，图1甲为他所连的实验电路．
    （1）经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正．
    （2）电路连接正确后好，闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则产生此故障的原因可能是灯泡处断路．
    （3）排除故障后继续实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V 时，电流表的示数如图1乙所示．则该小灯泡的额定电流为0.3A，正常发光时的功率为1.14W．

    （4）在此实验的基础上，老师又出示了电阻Rx（大约1000欧），提问能否用上述方法进行测量该电阻的阻值．同学们分析得出上述方案不行，原因是：阻值太大，电流太小，无法测出．
    （5）接着，小明与其他同学经过讨论，通过增加一电阻箱R（0～9999Ω 5A）、定值电阻R0（200Ω 2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了如图2所示的方案，实验按下列步骤进行，请将有关步骤填写完整，并回答相关问题．
    ①第一步：按电路图正确连接电路．
    ②第二步：将开关S拨到a，记下电压表示数为U0．
    ③第三步：将开关S拨到b，调节电阻箱，使得电压表示数为U0．
    ④读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是Rx的大小．此方案所涉及的思想方法是等效替代法．

    分析 （1）滑动变阻器依靠改变接入电路的电阻线的长度改变电阻，连接方法是“一上一下”；
    为使小灯泡正常发光，电源电压必须大于或等于小灯泡的额定电压；
    （2）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，据此分析故障的可能原因．
    （3）读取电流表示数时，首先要明确电流表选择的量程和对应的分度值；已知灯泡额定电压和正常工作的电流，利用公式P=UI计算灯泡功率；
    （4）在电源电压一定时，通过导体的电流随导体电阻的增大而减小，如果电路电流太小，电流表无法测量或测量误差太大，距此分析能否测待测电阻阻值；
    （5）由图知，开关分别接a或b时，待测电阻与电阻箱分别与定值电阻串联，当待测电阻阻值与电阻箱阻值相等时，电压表示数相等，据此分析步骤；
    阻值特别大的电阻Rx与滑动变阻器如果串联，由于电压与电阻成正比，电源电压基本都加在了电阻Rx两端，用阻值很大的电阻箱和定值电阻代替滑动变阻器，可以使电压分配更合理，更便于测量．

    解答 解：
    （1）由实物图知，滑动变阻器上面的两个接线柱同时接入了电路，此时移动滑片，不能改变电路电流，必须要“一上一下”选择接线柱；如下图．

    （2）灯泡不发光，电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡出现了断路．
    （3）电流表选择的是0～0.6A量程，小灯泡正常工作的电流为I=0.3A，灯泡额定电压为U=3.8V，所以灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
    （4）电流与电阻成反比，电阻越大，电流越小，由于电阻RX阻值太大，接入电路后，电路电流太小，无法测出电流；
    设计电路如图2所示，实验步骤：
    ①第一步：按电路图正确连接电路．
    ②第二步：将开关S拨到a，记下电压表示数为U0．
    ③第三步：将开关S拨到b，调节电阻箱，使得电压表示数为U0．读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是Rx的大小．
    ④用阻值很大的电阻箱和定值电阻代替滑动变阻器，应用的是探究实验的基本方法之一：等效替换法．
    故答案为：
    （1）电路图如上；
    （2）灯泡处断路；
    （3）0.3；1.14；     
    （4）电流太小，无法精确测量；                         
    （5）③电阻箱；U0；④等效替代法．

    点评 本题考查了电路连接、电路故障分析、电流表读数、灯泡功率、实验步骤的设计和评估；涉及到的知识点较多，综合性较强；第（5）题体现了研究物理问题的基本方法----等效替换法，要熟练掌握．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    1．工人师傅用竖直向上的大小为280N的拉力、通过一个质量为1kg的动滑轮将490N的重物匀速提升到2m高处，则他所做的功是1120J，动滑轮的机械效率是87.5%．

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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    2．关于电磁现象，下列说法中正确的是（　　）
    A．地磁场的北极在地理的南极附近
    B．发电机是利用电磁感应原理工作的
    C．磁场对放入其中的物体有磁力作用
    D．直流电动机工作时可将机械能转化为电能

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    19．小华把一圆柱形物体挂在弹簧测力计的挂钩上，将圆柱形物体逐渐浸入某种液体中，观察并记录物体排开液体的体积V和弹簧测力计的示数F，得到如表所示的实验数据．请根据表中数据归纳出F与V的关系，F=8.1N-1.1×104N/m3•V．
    V/m31×10-42×10-43×10-44×10-45×10-46×10-4
    F/N7.05.94.83.72.61.5

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．如图所示，将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上，并准备了两个相同的棋子A和B、刻度尺、铅笔、白卡片等，用来探究棋子A在平面镜中成像的特点．
    （1）平面镜成像的原理是光的反射．
    （2）组装好实验装置，把棋子A放在玻璃板的前面，将棋子B放在玻璃板后面移动，人眼一直在棋子A这一侧透过玻璃板观察，直到棋子B看上去跟棋子A的像完全重合，这样做的目的一是：便于确定像的位置；二是：便于比较像与物体的大小．
    （3）小明想探究平面镜所成的是实像还是虚像．他移去棋子B，将一张白卡片竖直放置在棋子B原来的位置上，在棋子A这一侧透过玻璃板观察，发现白屏上有（选填“有”或“没有”）像．根据此现象不能（选填“能”或“不能”）判断平面镜成像的性质．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    10．小婷用如图所示的电路测量小灯泡的电功率的同时，测量小灯泡的电阻，小灯泡额定电压为2.5V，正常工作时电阻约为8Ω，实验室提供的器材有：电源（6V），电压表V，滑动变阻器R1（规格“10Ω，1A”），滑动变阻器R2（规格为“50Ω，0.5A”），电流表A1（量程0.6A），电流表A2（量程3A）．

    （1）请根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整．
    （2）为保证实验顺利进行，并且有较高的准确性，滑动变阻器应该选R2（填“R1”或“R2”），电流表应该选A1（填“A1”或“A2”）．
    （3）小婷在实验时，将电流表和电压表的位置交换了，其他连接正确，闭合开关后BD．
    A．电流表烧坏  B．电压表示数约6V  C．小灯泡烧坏  D．小灯泡不亮
    （4）正确连接好电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将电压表和电流表部分读数填在下表中，电压表读数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，请帮小婷将此读数填在表中
    序号12345
    电压表示数/V1.01.52.01.53.0
    电流表示数/A0.140.210.26 0.36
    （5）根据补充完整后的上表数据，测得小灯泡在电压为2.0V时的实际功率是0.52W，在正常工作状态时电阻是8.3Ω（保留两位有效数字）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    17．快速骑自行车，我们会感到空气阻力，而且骑车速度越快，感觉空气阻力越大．由此小华同学猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关．

    在一个无风的周末，小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上．小华打开汽车天窗，将如图所示装置固定在汽车车顶．爸爸依次以4Km/h、9Km/h、16Km/h、23Km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在表中．根据二力平衡，弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力．
    汽车速度v/（km/h）491623
    弹簧测力计示数F/N0.10.52.04.0
    （1）实验装置中用小车而不是木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小摩擦对实验结果的影响．
    （2）分析表中的实验数据可知，物体运动速度越大，所受空气阻力越大．
    （3）实验完毕后，小华又进行了新的思考：空中下落的物体速度会增大，那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？在老师的指导下，小华知道了：若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大；若下落雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小．
    请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学科学知识分析：一滴质量为50mg的雨滴从高空下落时（假设在无风天气，雨滴下落高度足够大，雨滴下落过程中质量不变），所受到的最大阻力f=0.05N （g=10N/kg）．
    （4）你认为运动物体受到的空气阻力大小还与物体的形状（或横截面积或风速）有关．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    14．如图甲所示，是江苏如东风力发电场的外景，该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地，小明在参观了发电场后，对风力发电机产生了浓厚的兴趣．风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢？对这一问题，他做了如下猜想：

    ①风力发电机的输出功率可能与风速有关
    ②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关
    为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关，小明设计了如下实验步骤：
    ①如图乙，将风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码．
    ②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间．
    ③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中．
    （注：电风扇挡位越高，风速越大）
    表一：
    电风扇挡位钩码的质量（g）提升钩码到A点的时间（s）
    15015
    25013
    35010
    （1）这个实验是通过测量提升钩码到A点的时间来比较风车输出功率的大小．
    （2）通过实验可以得到的结论是：风力发电机的输出功率与风速有关，风速越大，风力发电机输出功率越大．为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：
    表二：不同风速下风力发电机每秒获得的风能
    风速v（m/s）5101520
    1s获得的能量E（104J）15120405350
    表三：发电机输出电功率与风速的关系
    风速（m/s）5101520
    输出电功率（kW）436015001100
    （3）对表二进行分析，你发现风速在5m/s～15m/s的范围内，风力发电机每秒获得的风能（E）与风速（v）的数学定量关系式是：E=1200v3．
    （4）根据表三，风速为10m/s时，这台发电机1h的发电量可供100只“220V 100W”的路灯工作36h．
    （5）风速为10m/s时，这台发电机的发电效率是多大？

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    15．高亮度LED（发光二极管）灯现在逐渐走近你我们的生活中，已经在手电筒等小电器上出现，它具有工作电压低、小电流、光电转换效率高、无灯丝、工作寿命长等优点，是非常好的节能照明器材，关于LED灯，下列说法错误的是（　　）
    A．LED灯亮度较高，功率大B．它是用半导体材料制成的
    C．它有单向导电性，使用时不能接错D．它发光时亮度高，但实际功率小

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