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    2．某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5V，实验桌上提供有如下器材：电源（电压6V且恒定不变）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（50Ω  1A）各一只，导线若干．

    （1）小松同学所在实验小组利用如图甲所示的电路进行实验．
    ①用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整．
    ②连接电路时，开关应该断开．
    ③闭合开关，移动变阻器的滑片P的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是小灯泡短路．
    ④排出故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数1.1V，要使小灯泡正常发光，滑片P应向A端移动（选填“A”或“B”）．
    ⑤多次改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，并绘制出如图丙所示的图象，由图象可知，小灯泡的额定功率是0.5W．
    （2）小丽同学所在的实验小组的滑动变阻器已损坏（其他器材和规格不变），老师提供了另一只滑动变阻器（10Ω  1A），小组同学讨论后发现，若要继续用已连接完整的图甲所示电路来测出小灯泡的额定功率，至少还要在原电路中串联（选填“串”或“并”）一个7.5Ω的电阻．

    分析 （1）①电压表应与小灯泡并联；
    ②为保护电路，连接电路时，开关应断开；
    ③电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数示数说明电压表被短路；
    ④认清电压表的量程、分度值后读数；测灯泡的额定功率应使小灯泡两端电压为额定电压，根据分压原理确定滑片移动的方向；
    ⑤由图丙读出小灯泡两端电压为额定电压时的电流值，利用公式P=UI，计算额定功率；
    （2）根据灯泡正常工作时的电流，计算电路中的总电阻，根据串联电路电阻的特点进而求出定值电阻的阻值．

    解答 解：（1）①由图可知，小灯泡未连入电路，电压表要与小灯泡并联；
    ；
    ②为保护电路，连接电路时，开关应断开；
    ③电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数示数说明电压表被短路，即小灯泡短路；
    ④由图乙可知电压表的量程为0～3V，示数为1.1V，为测灯泡的额定功率应使小灯泡两端电压为额定电压，即要增大小灯泡两端电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以，应使滑动变阻器的滑片向A移动；
    ⑤由图丙可知，小灯泡两端电压为2.5V，灯泡中的电流I=0.2A；小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
    （2）小灯泡正常工作时的电阻：RL=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω，电路的总电阻R=$\frac{{U}_{总}}{I}=\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，当变阻器的全部电阻连入电阻中时，根据串联电路电阻的特点，RL滑=12.5Ω+10Ω=22.5Ω，因RL滑＜R，应串联定值电阻，串联的定值电阻阻值至少为R定=R-RL滑=30Ω-22.5Ω=7.5Ω．
    故答案为：（1）①见上图；②断开；③小灯泡短路；④1.1；A；⑤0.5；
    （2）串；7.5．
    故答案为：（1）①如图所示；②断开； ③小灯泡短路；④1.1；  A  ⑤0.5；
    （2）串；  7.5．

    点评 本题测定小灯泡电功率，考查电路的连接、实验注意事项、故障的分析、操作过程、额定功率的计算及串联电路电阻的特点应用等知识，难度中等．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    19．陕西耀县的耀州窑历史悠久、天下闻名，小明和小芳同学想测量耀州窑瓷器的密度，他们找来一大一小由同一瓷器破损获得的两块瓷片．

    （1）小明同学选择了较大的瓷片，他准备用天平和量筒来完成实验；
    ①用调节好的天平测量瓷片的质量，所用砝码的个数和游码的位置如图甲所示，则瓷片的质量为32g．
    ②他发现瓷片放不进量筒，改用如图乙所示的方法测瓷片的体积：
    a．往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片；
    b．先往量筒装入40ml的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图丙所示，则瓷片的体积为14cm3．
    ③瓷片的密度ρ=2.29g/cm3．
    ④根据以上步骤，你认为小明同学测出的瓷片密度值偏小（选填“偏大”或“偏小”）．
    （2）小芳同学则选择了较小的瓷片，她准备使用弹簧测力计和烧杯来完成实验；
    ①用弹簧测力计测出瓷片的重力G1=3.8N．
    ②将挂在测力计下方的瓷片浸没水中，瓷片受到3个力的作用，此时测力计的示数F1=2.2 N，则浮力F浮=1.6 N．
    ③瓷片的密度ρ=2.375 g/cm3．
    （3）小明和小芳同学发现，虽然两人测的是同一种瓷片的密度，但是结果却不完全相同，你认为导致他们测量结果不完全相同的原因可能有（写出一条即可）大瓷片有空心部分．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    20．如图是小宇制作的“浮沉子”．小瓶漂浮在液面上，此时小瓶受到的浮力等于小瓶的重力．用力挤压大瓶的侧壁，小瓶下沉．在小瓶下沉过程中，下沉的小瓶中气体的压强与挤压前相比将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    10．甲、乙同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验，实验用到的器材包括：电源电压3伏和6伏各一个，标有“5Ω 2A”和“20Ω 2A”字样的滑动变阻器各一个，标有“2.2V”和“3.8V”字样的待测小灯各一个，以及电流表、电压表、电键和导线．他们各自选取一个变阻器、小灯、电源及其它器材连接电路进行实验，闭合电键后，甲同学发现无论怎样移动变阻器的滑片，小灯均不能正常发光，讨论后，两位同学决定互换电源，并重新连接电路进行实验，当小灯正常发光时，滑片的位置都在中点附近，且电压表示数相同，其中一个电流表示数为0.22A．
    ①请画出甲同学的实验电路图
    （用2B铅笔在答题纸上相应位置作图）；
    ②小灯正常发光时，甲同学所用的电源电压为6伏，滑动变阻器的规格为20Ω 2A；
    ③乙同学选用小灯泡的额定功率为0.704W（通过计算说明）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    17．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．

    （1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
    （2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是小灯泡断路（选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
    （3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向A（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时视线应注意观察电压表（选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.6W；
    （4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于20Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    7．在测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率的实验中，电源电压未知．

    （1）如图甲是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大（导线不允许交叉）．
    （2）实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）端滑动．灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为1.14W．
    （3）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡、一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整．
    ①闭合开关SS1，断开其它开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2R；
    ②闭合开关SS2，断开其它开关，同时保持滑动变阻器的滑片不动（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
    ③灯泡额定功率的表达式为：P=（U-0.2R）×0.2．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    14．在“测定小灯泡的额定功率”实验中，提供的器材有：电源、待测小灯泡（额定电压为3.8V，额定功率约为1.5W），电压表（0-3V，0-15V），电流表（0-0.6A，0-3A），变阻器，开关各一个，导线若干，小明采用如图①甲所示的电路图进行实验．

    （1）请在图①乙中连接完整实物图，要求：①不改动已连接导线，连接时导线不交叉②变阻器滑片P向D端移动时，连入电路的阻值变大．
    （2）闭合开关，调节变阻器滑片P，当电压表的示数如图①丙所示时，小灯泡两端的电压是4.0V；小明想把小灯泡亮度调暗些，变阻器滑片P应向D（填“C”或“D”）端滑动．
    （3）小明发现电压表指针偏转角度较小，所以对实验装置进行改进，改进后的电路图如图②甲所示，其中定值电阻R0=10Ω，闭合开关，调整变阻器的滑片P，当电压表读数U=6V，电流表读数I=0.3A，小灯泡两端的电压U1=3.0V，电阻RL=10Ω

    （4）实验后，小明得到电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图②乙中a线所示，定值电阻Ra的电压与电流的关系图象（b线），则该小灯泡额定功率为1.216W．
    【拓展】小明，发现刚才的实验中，不要电压表也能测出小灯泡的额定功率，他设计了如图③所示的实验，你认为正确的是C

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    11．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1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：实验探究题

    12．在“用电流表测电流”的实验中，某同学连接的电路如图所示．
    （1）闭合开关，观察到灯泡L1和L2的发光情况是L1不发光，L2发光．
    （2）针对上述现象，该电路存在的问题是灯L1和电流表A1被短路．
    （3）请在原图上只改动一根导线，使两只电流表分别测干路和支路的电流．（要求：在需要改动的导线上画“×”用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉）．

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