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    18．某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材有：电源（电压为1.5伏的整数倍）、小灯（标有“0.3安”字样）、一个电流表、两个电压表、两滑动变阻器（分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样）、电键及导线若干．他选择其中某个滑动变阻器与小灯连成串联电路进行实验，电路图如图1所示．在实验中，他调节滑动变阻器的滑片至中点位置时，小灯正常发光．此时在电路中的不同位置正确连入两电压表，示数分别如图2（a）、（b）所示．则

    （1）该同学所用的电源电压为4.5或7.5伏．
    （2）请根据相关信息计算小灯的额定功率（需写出计算过程）．因两滑动变阻器分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样，所以连入电路中的电阻可能为
    R1=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，R2=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω，根据欧姆定律，若电路中接入R1，变阻器的电压U1=R1I=10Ω×0.3A=3V；若接入
    R2，则变阻器的电压U2=R2I=2.5Ω×0.3A=0.75V，与电压表可能读数均不吻合，说明电压表没有接在变阻器的两端，由此可判断出一个电压表连接在灯的两端，另一个电压连接在电源的两端；
    ①若使用的电源电压U总1=4.5V，根据串联电路电压的特点，另一个测灯的电压的电压表的示数一定小于4.5V，则读数只能为1.5V，即灯的额定电压UL1=1.5V，则灯的额定功率P额1=UL1I=1.5V×0.3A=0.45W；
    ②在①中，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器的电压U滑=4.5V-1.5V=3.0V，所以变阻器连入电路中的电阻大小R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.0V}{0.3A}$=10Ω；
    若使用的电源电压U总2=7.5V，则此时变阻器的电压U滑=R滑I=10Ω×0.3A=3V，根据串联电路电压的特点，灯的电压UL2=7.5V-3V=4.5V（即电压表可能的读数），即灯的额定电压UL2=4.5V，则灯的额定功率
    P额2=UL2I=4.5V×0.3A=1.35W；．

    分析 读出电压表可能的读数，根据已知条件，确定电源电压可能的值；根据变阻器连入电路中的电阻大小求出灯正常发光时的电压，与电压表可能示数比较，确定两电压表连接的位置；
    分别根据电源电压可能的值进行讨论，结合串联电路电压的特点，根据欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻大小，求出灯的可能的额定功率．

    解答 解：（1）两电压表没有说明使用的量程，所以可能存在使用大、小量程的两种情况；（a）图中电压表的读数为4.5V或0.9V；（b）图中电压表的读数为7.5V或1.5V．因4.5V、7.5V均为1.5V的整数倍，所以电源电压可能为4.5V或7.5V；
    （2）因两滑动变阻器分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样，所以连入电路中的电阻可能为
    R1=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，R2=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω，根据欧姆定律，若电路中接入R1，变阻器的电压U1=R1I=10Ω×0.3A=3V；若接入R2，则变阻器的电压U2=R2I=2.5Ω×0.3A=0.75V，与电压表可能读数均不吻合，说明电压表没有接在变阻器的两端，由此可判断出一个电压表连接在灯的两端，另一个电压连接在电源的两端；
    ①若使用的电源电压U总1=4.5V，根据串联电路电压的特点，另一个测灯的电压的电压表的示数一定小于4.5V，则读数只能为1.5V，即灯的额定电压UL1=1.5V，则灯的额定功率P额1=UL1I=1.5V×0.3A=0.45W；
    ②在①中，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器的电压U滑=4.5V-1.5V=3.0V，所以变阻器连入电路中的电阻大小R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.0V}{0.3A}$=10Ω；
    若使用的电源电压U总2=7.5V，则此时变阻器的电压U滑=R滑I=10Ω×0.3A=3V，根据串联电路电压的特点，灯的电压UL2=7.5V-3V=4.5V（即电压表可能的读数），即灯的额定电压UL2=4.5V，则灯的额定功率
    P额2=UL2I=4.5V×0.3A=1.35W；
    故答案为：（1）4.5或7.5；
    （2）因两滑动变阻器分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样，所以连入电路中的电阻可能为
    R1=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，R2=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω，根据欧姆定律，若电路中接入R1，变阻器的电压U1=R1I=10Ω×0.3A=3V；若接入R2，则变阻器的电压U2=R2I=2.5Ω×0.3A=0.75V，与电压表可能读数均不吻合，说明电压表没有接在变阻器的两端，由此可判断出一个电压表连接在灯的两端，另一个电压连接在电源的两端；
    ①若使用的电源电压U总1=4.5V，根据串联电路电压的特点，另一个测灯的电压的电压表的示数一定小于4.5V，则读数只能为1.5V，即灯的额定电压UL1=1.5V，则灯的额定功率P额1=UL1I=1.5V×0.3A=0.45W；
    ②在①中，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器的电压U滑=4.5V-1.5V=3.0V，所以变阻器连入电路中的电阻大小R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.0V}{0.3A}$=10Ω；
    若使用的电源电压U总2=7.5V，则此时变阻器的电压U滑=R滑I=10Ω×0.3A=3V，根据串联电路电压的特点，灯的电压UL2=7.5V-3V=4.5V（即电压表可能的读数），即灯的额定电压UL2=4.5V，则灯的额定功率
    P额2=UL2I=4.5V×0.3A=1.35W．

    点评 本题简化计算，根据题目条件和所学知识，重在运用分类讨论和演绎推理的方法去解决问题，难度大，对能力要求高．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    15．甲乙两个实心圆柱体的密度比为ρ甲：ρ乙=2：1，两个圆柱体的质量比m甲：m乙=2：3，两圆柱体高度比为h甲：h乙=3：1，将它们竖直立于水平桌面上，则 （　　）
    A．甲乙对桌面的压力之比为2：1B．甲乙对桌面的压力之比为3：2
    C．甲乙对桌面的压强之比为6：1D．甲乙对桌面的压强之比为1：6

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    16．如图所示是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象，由图象可知，电阻R的阻值为20Ω．若将它们并联接在电压为2V的电源两端电路的总电流为0.35A，总功率为0.7W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．在下列数字后面添上恰当的单位和进行正确的单位换算：
    一位中学生的质量约为0.05t       空气的密度为1.29kg/m3
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    13．（改编）小科在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为12V恒定不变，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）．

    （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
    （2）实验过程，小科发现电压表的0～3V量程出现了故障，不能正常测量，在不更换电压表的情况下，小科该如何操作来完成整个实验小科应将电压表大量程并联在变阻器的两端，移动变阻器滑片，使电压表示数为9.5V，记下此时电流表的示数I．
    （3）多次实验，通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示．分析图象可知，该小灯泡的额定功率为0.5W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    3．小明用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、及新的干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率．

    （1）小明连接好图甲所示电路，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将变阻器的下面两个接线柱连入电路中了．
    （2）小明改正实验错误后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，发现电流表示数如图乙所示，由此可知，此时通过小灯泡L的电流为0.3A；小灯泡L的额定功率为0.75W．
    （3）小明又做了用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验，连接了如图丙所示的电路．他闭合开关S后，发现灯泡L不亮，他将滑动变阻器的滑片P从右端滑动到左端，再滑动到右端的过程中，灯泡L始终不发光．为了排除电路故障，小明用量程为0～3V的电压表进行检查判断．他将电压表的负接线柱与A接线柱连接，电压表正接线柱依次与其他接线柱连接，对应出现的电压表示数如表所示．
    电压表正接线柱与其他
    接线柱连接情况    		电压表示数/V
    与B接线柱连接3
    与C接线柱连接3
    与D接线柱连接3
    与E接线柱连接3
    与F接线柱连接0
    根据以上信息，可判断EF段电路一定出现了故障．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    10．如图为探究“磁生电”的实验装置．
    （1）闭合开关，让悬着的导体AB左右（选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”）运动时，电流表会发生偏转．
    （2）若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是左右移动磁铁．
    （3）实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议．装置改进：换用磁性更强的磁铁，操作改进：快速移动导体．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    7．下列知识结构中，正确的是（　　）
    A．
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    晶体吸热否有
    非晶体是无
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    B．
    固体相同点不同点
    温度是否升高有无熔点
    晶体放热是有
    非晶体否无
    晶体和非晶体在熔化过程的区别
    C．
    物态变化过程吸放热举例
    汽化液态变为气态吸热湿衣服变干
    液化气态变为液态放热冰棒冒“白气”
    物态变化比较
    D．
    异同点蒸发沸腾
    相同点汽化、吸热
    不同点只在表面内部和表面
    在一定的温度在任何温度
    平和剧烈
    关于蒸发和沸腾的区别

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．过山车  
    当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，就再没有任何装置为它提供动力了，从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能．过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的势能不断减小，动能不断增大；由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低（如图所示）．
    像所有列车一样，过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来．
    （1）过山车通过A点向上运动过程中，动能变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
    （2）后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车运动过程中，将部分机械能转化为内能；
    （3）过山车旅行过程中，遇到紧急情况能够准确停下来，是由于安装了机械制动装置．

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