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    17．一只小灯泡的额定电流为0.2A，正常发光时的电阻约为8?．小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为恒为6V的电源，滑动变阻器有A规格：“10? 2A”、B规格：；“30? 1A”可选．导线若干．
    （1）本实验应该选择B（选填“A”或“B”） 规格的滑动变阻器．
    （2）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑动时变阻器阻值变小）．

    （3）小明在连接好电路的最后一根导线时，发现电压表、电流表指针立刻偏到最大刻度处，小灯泡发出明亮的光，上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是连接电路时，没有断开开关，闭合开关前滑片没放在阻值最大处．
    （4）排除故障后，小明发现他很幸运，电表并没有因此而损坏．小明便开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到小灯泡正常发光，此时电压表示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为0.4W．
    （5）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电流表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值的电阻R0并增加了两个开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路．请在方框中画出电路图，使这个电路能测出前面实验中灯泡的额定功率，并符合下列操作步骤：
    ①仅闭合开关S1、S2，移动滑片，使电压表的示数为2V；
    ②仅闭合开关S1、S3，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
    ③灯泡额定功率的表达式为P额=2V×$\frac{{U}_{RL}-2V}{{R}_{0}}$（用已知量和测量量表示）；
    ④R0的阻值不能超过20?．

    分析 （1）根据电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光滑动变阻器连入阻值，从而确定滑动变阻器的规格；
    （2）实验中，灯、电流表、滑动变阻器应串联在电路中，电压表测灯泡两端电压，根据灯泡正常发光电压和电流确定电表量程，由此连接电路；
    （3）连接电路时开关应断开，滑片的位置，由此分析操作不规范之处；
    （4）由图示电压表确定其量程与分度值，读出其示数，然后又P=UI 求出灯泡额定功率．
    （5）首先通过移动滑片使灯两端的电压为2.5V，使灯正常工作，所以应将电压表与灯并联；因没有电流表，所以电压表和定值电阻应起到电流表的作用，在保持滑片位置不变的情况下，通过开关的转换测算出定值电阻的电压，即可求出通过定值电阻的电流大小；将灯与定值电阻串联，灯正常工作时，通过定值电阻的电流大小就等于灯的电流；根据P额=U额I求出灯的额定功率，根据串联电路的特点，计算出R0的电阻．

    解答 解：
    （1）由欧姆定律可知，当I=0.2A时灯泡正常发光，此时电路的总电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入阻值：
    R滑=R总-RL=30Ω-8Ω=22Ω＞10Ω，所以应选择规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器B；
    （2）测量灯泡额定功率的实验中，小灯泡、电流表、滑动变阻器应串联，由灯泡正常发光电路可知电流表应使用0-0.6A量程，由灯泡额定电压知电压表应使用0-3V表量程与灯泡并联，滑动变阻器一上一下接入电路，且滑片向左滑动时变阻器阻值变小，故接左下接线柱，如图所示：

    （3）连接好电路的最后一根导线时，电压表指针立刻偏到最大刻度处，说明连接电路时没有断开开关；且滑动变阻器没有放在阻值最大处；
    （4）由图示电压表可知，其量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为2V，
    所以灯泡额定功率：P=UI=2V×0.2A=0.4W；
    （5）①按上面的分析连接电路，如下图所示：

    ②只闭合S1、S2，移动变阻器的滑片使电压表示数为2V；
    保持滑片的位置不动，断开S2，闭合S3，记下电压表的示数ULR；
    ③在上面的操作中，当灯正常发光后，滑片的位置不动，开关的转换没有引起电路连接关系的改变，各用电器两端的电压不变，所以，定值电阻R0两端的电压为
    U0=UIR-2V，通过其的电流大小I=$\frac{{U}_{LR}-2V}{{R}_{0}}$，根据串联电路电流的特点，通过灯的电流大小为I，所以，灯的额定功率P=UI=2V×$\frac{{U}_{RL}-2V}{{R}_{0}}$；
    因为灯泡正常发光时I=0.2A，电源电压为6V，RL=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，故R0最大=$\frac{U}{I}$-RL=$\frac{6V}{0.2A}$-10Ω=20Ω．
    故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）连接电路时，没有断开开关；闭合开关前滑片没放在阻值最大处；（4）0.4；（5）电路图如上：①2；②$2V×\frac{{U}_{RL}-2V}{{R}_{0}}$；③22．

    点评 本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、电路故障分析、电表读数、求功率等问题，是实验的常考问题，一定要掌握，对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．

    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

    2．如图1为小明“探究液体内部压强的特点”的实验过程图：

    （1）小明首先用手指按了按探头的橡皮膜，发现U型管内液柱几乎无变化，其原因是压强计漏气，然后小明重新调整好器材，继续实验；
    （2）比较图A、图B、图C，得出结论：在同一深度液体向各个方向的压强相等；
    （3）将图A中的探头逐渐下移，可观观察到U型管内液柱的高度差逐渐变大，得出结论：液体的压强随深度的增加而增大；
    （4）向图B中的容器内加入一定量的浓盐水，让探头在液体中的深度与加盐水前的深度相同，应将探头位置不变，并且观察到U型管内液柱的高度差变大，可得出结论：深度相同，液体密度越大，液体压强越大；
    （5）小明又想探究一下浮力大小与液体密度的关系，于是他找来了一个木块，分别放入了装有水和装有盐水的容器中，发现两次木块都漂浮在液面上，浮力都等于木块的重力，浮力相等，所以他得出结论：浮力大小与液体密度无关，他得出的结论是否正确？不正确，原因是没有控制木块排开水和盐水的体积相等．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    3．专题二：力和压强
    （1）研究滑动摩擦力大小的因素：
     步骤 ①在水平地面上铺长木板，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块，在木板上做匀速直线运动，改变木块对木块的压力．重复上述操作；③将棉布、毛巾分别铺在木板上，再做两次实验．
     作图 画出第一次中水平方向受到的力
     原理 测出摩擦力是根据二力平衡的原理
     问题讨论改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压得关系如图所示，由图可知：当木块与砝码的总重力为6N时，木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为1.5N，若此时弹簧测力计的读数为2N，则木块将做加速直线运动．（填“加速”或“匀速”或“减速”）
    （2）探究液体压强的规律
     猜想 小明认为：液体压强与深度无关．小雨不同意他的观点．小雨认为：若把水滴比作小球．如图，筐中越深处的小球受到的挤压越厉害．由此猜想：液体压强也可能和深度有关．然后他设计实验进行检验． 
       筐中的小球
     现象结论 ①保持深度不变，将探头向各个方向转动发现：U型管两侧液面高度差不变，这说明相同深度处，同种液体向各个方向压强相同．
    ②观察图乙和丙，得出的结论是：在相同深度处，液体密度越大，压强越大．    		 
     方法 在猜想中，小雨运用的是
    类比法
     问题讨论 探究压力作用效果与压力大小的关系：
    ①将重1N的小桌放在水平沙面上，用刻度尺测量小桌下陷深度．
    ②分别将一个、两个重0.5N的钩码放在小桌上，重复上述操作．    		设计实验表格
        
       

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．小明用如图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已标明）

    （1）请用笔画线代替导线将图l中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；
    （2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则接线柱⑥⑦间（填接线柱的数字编号）出现了断路（选填“短路”或“断路”）；
    （3）有一位同学在连接电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中发现：灯泡变亮时，电压表的示数变小；灯泡变暗时，电压表的示数变大．经检查所用器材完好，请指出问题可能是电压表并联在滑动变阻器两端了．
    （4）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图象如图3所示，则小灯泡的额定功率是0.75W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的C（选填选项前字母）：
    A“5Ω 2A”B“15Ω 2A”C“25Ω 2A”D“30Ω 2A”
    （5）由图3可以算出灯泡两端电压为0.5V时灯丝电阻为5Ω，且正常发光时电阻明显变大，这是由于灯泡电阻随温度的升高而增大．
    （6）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，则△R1＞△R2（选填“＞”、“＜”或“=”），机智的小明略加思考很快完成了分析，相信聪明的你也可以的：变阻器电阻减小，导致电路中电流增大，且电路中总电阻变小，而灯丝温度升高，电阻变大，所以可以得出上述结论．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．有一组同学用伏安法测量小灯泡电功率，实验桌上有电池组、电流表（0-0.6A，0-3A）、电压表（0-3V，0-15V）、滑动变阻器、开关、2.5V的小灯泡各一个，导线若干．

    （1）画出实验电路图1并把实物图补充完整．
    （2）实验中电压表选0-3V量程，电流表选0-0.6A量程．
    （3）滑动变阻器在实验中的作用：①保护电路②改变灯泡两端的电压．
    （4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为0.75W．通过多次实验可得出结论：小灯泡实际功率越大，小灯泡越亮．
    （5）本实验和测量小灯泡电阻的实验有哪些异同测量的物理量相同，即都需测量灯泡两端电压和灯丝中电流；实验的原理不同：伏安法测电阻原理：R=$\frac{U}{I}$，测电功率原理：P=UI（各写出一条即可）．
    （6）实验中常会有下列问题，请你说明原因：
    ①闭合开关，电流表指针反向偏转电流表正负接线柱接反了．
    ②电压表指针偏过最大刻度线滑动变阻器阻值太小．
    ③灯很暗，不论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡的亮度都不变滑动变阻器没接成“一上一下”的接线柱．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    2．小明同学做“测量小灯泡额定功率”的实验，电路图如甲所示，用电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，滑动变阻器的规格分别为“10Ω 1.5A”和“100Ω1.0A”，请你完成下列内容．

    （1）连接电路的过程中开关应断开；实验前，调节滑动变阻器的滑片P位于b（选填“a”或“b”）端．
    （2）为了保证实验的顺利进行，他选用的滑动变阻器规格应为100Ω 1.0A．
    （3）实验中，正确连接电路，且操作正确，闭合开关后，发现电流表示数为0.06A，但小灯泡不发光，电压表有较小偏转，那么接下来的最恰当的实验操作是A（填字母）
    A．移动滑动变阻器的滑片，继续实验
    B．检查电路是否短路，替换同一规格的小灯泡
    C．检查电路是否断路，替换同一规格的小灯泡
    （4）实验中，当滑动变阻器调到某一位置时，电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，电流表的示数为0.28A，小灯泡的额定功率为0.7W．
    （5）实验结束后，小明还想用刚才的器材来探究电流与电压的关系，他的想法不可行（选填“可行”或“不可行”）．

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    9．按电路图，用笔画线代替导线连接实物图．

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    6．某物理兴趣小组按如图所示的电路图连接好电路，通过改变电池组干电池的节数进行三次实验，测得的数据如表：
    实验序号Vl
    表示数    		V2
    表示数    		V3
    表示数
    11.41.63
    22.12.44.5
    32.83.26
    （1）从电路图中可以看出灯L1和L2的连接方式为串联；
    （2）分析实验数据可得出：串联电路两端的总电压等于各串联用电器两端电压之和．

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    7．（1）在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置．试画出这个力的示意图和力臂．
    （2）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3米，OB=0.2米，A点处挂一个质量为2千克的物体G，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡．
    ①图中所示轻质杠杆OA是费力杠杆（填省力、费力或等臂）
    ②求竖直向上的力F的大小．

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