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    19．实验室有一个电烙铁，铭牌上标有“220V，**W”的字样，其中额定功率值不清，估计在25W～50W之间．现在实验室有下列实验器材：
    一个蓄电池（电压为6V），一个开关，导线若干．另外，还有可供选择的以下器材：
    A．电压表V1（量程：0～3V，0～15V）．
    B．电压表V2（量程：0～3V，0～15V）．
    C．定值电阻R1（阻值：20Ω）．
    D．定值电阻R2（阻值：500Ω）．
    E．滑动变阻器（阻值：0～10Ω）．
    F．滑动变阻器（阻值：0～1kΩ）．
    请你设计方案测量出电烙铁的额定功率值．
    （1）根据你学过的物理知识，只要测量出电烙铁的一个物理量R，即可计算出它的额定功率值．
    （2）为进行较准确的测量，选择的实验器材是ABDF（填写器材前面字母序号）．
    （3）在答题纸的指定位置画出实验电路图．
    （4）根据实验电路，写出测量这个物理量的公式．

    分析 （1）已知额定电压，如果知道电烙铁的电阻，由电功率公式可以求出其额定功率．
    （2）由电功率公式可以求出电烙铁的电阻，然后根据该电阻阻值与实验所给实验器材根据实验原理选择所需实验器材．可以将滑动变阻器和电热毯串联，用两个电压表分别测量其电压，根据串联电路的分压关系求解，这样选择器材有：滑动变阻器G、两个电压表和定值电阻E；
    （3）设计电路：将滑动变阻器、定值电阻和电烙铁串联，用两个电压表V1和V2分别测量定值电阻和电烙铁的电压；
    （4）根据电路图要测量的物理量有定值电阻的分压U0和电烙铁的分压Ux，根据串联电路的分压关系求解．

    解答 解：（1）已知电烙铁的额定电压，如果再知道电烙铁的电阻R，可以应用电功率公式：P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电烙铁的电功率．
    （2）电烙铁的电功率约为：25W～50W，由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，电烙铁电阻约为：968欧姆～1936欧姆，电源电压为6V，没有电流表，实验不能用伏安法测出电烙铁的电阻，可以应用串联电路特点求出电烙铁电阻，可以将滑动变阻器和电烙铁串联，用两个电压表分别测量其电压，然后由串联电路特点求出电烙铁电阻，电烙铁电阻约为：968欧姆～1936欧姆，则定值电阻选D，滑动变阻器应选择F，需要的实验器材为ABDF．
    （3）设计电路：将滑动变阻器、定值电阻和电烙铁串联，用两个电压表V1和V2分别测量电烙铁和定值电阻的电压U1和U2；如图所示：

    （4）测出电烙铁的分压U1和定值电阻的电压U2，
    串联电路电流相等，I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{\;}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}$，则R=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}}$；
    故答案为：（1）R；（2）ABDF；（3）如图所示；（4）R=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}}$．

    点评 本题需要通过大体计算电热毯的电阻，排除伏安法，利用串联电路的分压关系求解，选择所用仪器设计电路，难度大

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    A．铅球受到的合力大小不变
    B．铅球运动到最高点C时的动能为零
    C．铅球在b点的机械能等于铅球在c点的机械能
    D．铅球从c点运动到d点过程中，动能增大，重力势能减小

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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    14．将重30N的金属块挂在弹簧测力计下，金属块体积的$\frac{1}{5}$侵入水中时，测力计示数为27N，当金属块全部浸入水中并与杯底接触时，测力计示数可能为（　　）
    A．20NB．18NC．16ND．14N

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    4．小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图所示电路，选用三个完好的小灯泡L1、L2、L3，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系．
    （1）他将灯L1正确接入电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器，电压表有示数，电流表无示数，你认为他该如何操作来排除故障？重新检查并连接定值电阻．
    （2）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L1的电流为0.2A，再测出L1两端的电压，然后计算出此时灯L1的电阻和实际功率，记录在下表．
    次数灯泡I/AU/VR/ΩP/W
    1L10.22.4120.48
    2L21.680.32
    3L30.840.16
    （3）换上灯L2，闭合开关，发现电流表的示数如图乙所示，为顺利完成实验，应将滑片P向A（选填“A”或“B”）端移动，再测出L2两端的电压，算出L2的电阻和实际功率；换上灯L3，做第三次实验，并将实验数据记录在表中．
    （4）分析表中数据可得结论：在电流一定时，灯泡的功率和电阻成正比．
    （5）小波认为：为了控制实验条件，小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器，这样的操作不够简便．对此你可以如何改进？可以将三个小灯泡串联接入电路，分别用电压表测出灯泡电压．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    11．要测量一个额定电压是3.8V的小灯泡的额定功率，估计小灯泡工作时的电阻约为10Ω．现有电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“1kΩ 0.1A”的滑动变阻器，导线若干，电源（8V）一个．

    （1）小科设计了如图甲所示的电路图，通过分析小科应选用规格为50Ω0.5A的滑动变阻器．
    （2）请你根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路补充完整（要求减小误差，导线不要交叉）
    （3）小科正确选择了滑动变阻器，连接好电路，闭合开关，发现灯泡发光较暗，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零），请分析具体原因灯泡断路．
    （4）小科排除故障后，继续实验．当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率是1.292W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

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    （2）在20min时间内这盏灯消耗的电能是多少J？
    （3）求此时灯的实际功率是多少W？

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

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