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    13．在“测量小灯泡的额定功率”的实验过程中，准备的 实验器材有：电源、一个单刀掷开关、电流表、电压表、滑动变阻器、只能看到“3.8V”字样的待测小灯泡，在实验过程中某小级在实验时发现电流表损坏能使用，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验．于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关（符号为：）借助原有的实验器材，顺利完成了实验，假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案．
    （1）在虚线框内画出实验电路图．

    （2）简述实验步骤：（用相应的字母表示测出的物理量）
    （3）写出灯泡额定功率的表达式P=$\frac{3.8V（U-3.8V）}{{R}_{0}}$（用已知量和测量量表示）

    分析 由P=UI原理可知，需要求得待测电阻两端的电压及通过待测电阻的电流；没有电流表时，可以利用串联电路的电流规律得出通过待测电阻的电流；由此设计电路和实验步骤．

    解答 解：
    （1）由分析设计如图所示电路：
    ；

    （2）实验步骤：
    ①按图连接电路，闭合S1，S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V；
    ②保持滑动变阻器滑片的位置不变，S2接2，读出电压表示数为U．
    （3）由实验步骤可知：
    R0两端电压U0=U-UL=U-3.8V，
    所以IL=I0=$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$，
    灯泡额定功率：P=U额I=3.8V×$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$=$\frac{3.8V（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．
    故答案为：（1）见上图；
    （2）实验步骤：
    ①按图连接电路，闭合S1，S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V；
    ②保持滑动变阻器滑片的位置不变，S2接2，读出电压表示数为U．
    （3）$\frac{3.8V（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．

    点评 本题是特殊方法测功率，关键是理解没有电流表的情况下，如何利用电压表和已知阻值的电阻组合借助电路特点测电流．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．夏天打开空调时常常会看到白气出现，请你试着用学过的物理知识解释这个现象．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    1．小明按图所示的电路图做“测量灯泡的电功率”的实验．实验室可提供下列器材：
    A．电流表 
    B．电压表 
    C．滑动变阻器R（阻值0--20Ω）
    D．电阻为6Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）
    E．电源E（电压4.5V并保持不变）
    F．开关S及导线若干
    （1）根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为0.17A，加在灯泡两端的最大电压为4.5V；
    （2）若小明所选电压表的量程为0-3V，电流表的量程为0-0.6A，实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流满刻度的三分之一，则测出的灯泡功率的范围只能是0.24W～1.5W．
    （3）小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数．为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路，当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的观察，就可判断出电路的故障：
    如果小明观察到电流表无示数，则故障是滑动变阻器断路；
    如果小明观察到电流表有示数，则故障是灯泡短路．
    （4）排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下的表格．你认为这张表格的设计是错误（正确/错误）的，原因是灯泡在不同电压下的实际功率不同，求不同电压下功率的平均值是错误的．
    次数U/VI/AP/W平均值P/W
    1
    2
    3

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    8．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”．
    （1）测量原理是P=UI（填写公式）．
    （2）请用笔画线代替导线将图甲中未完成的实物电路连接完整（要求根据图中滑片的位置连接滑动变阻器）．
    （3）连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则电路中发生的故障是小灯泡短路（选填“断路”或“短路”）．
    （4）排除故障后，继续进行实验：闭合开关后，移动滑片使灯泡L正常发光，判断是否正常发光的依据是电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是0.6W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    18．小明做“测量小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，实验室有如下器材：电压恒定为4.5V的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只，导线若干．

    （1）图甲是小明连接的实物图，滑动变阻器错误的连接成并联．若按此实物图进行实验，闭合开关，滑片P向左移动时，电流表的示数将变小，电压表的示数将不变，小灯泡的亮度将不变．（后三空选填“变大”“变小”或“不变”）
    （2）小明重新正确连接电路后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是1.4W（保留一位小数）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．“测量小灯泡的功率”的实验时，提供的器材：6V蓄电池、电流表、电压表，滑动变阻器、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻为7Ω）、开关各一个、导线若干．实验电路如图所示．
    （1）电流表应该选择0～0.6A．
    （2）将图中的电压表正确连入电路．
    （3）闭合开关前应把滑动变阻器滑片P的位置调至C端（选填“C”或“D”）．
    （4）闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是B．（填写序号）
    A、小电灯短路　　　　　　　 B、小电灯的灯丝断了　　　　
    （5）排除故障后，调节滑动变阻器测得如表所示的三组数据．则小电灯的额定功率为0.9W．
    实验次数123
    电压U/V2.02.52.8
    电流I/A0.30.360.38
    （6）由表中数据计算可知，小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是灯丝的电阻与温度有关．

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    2．如图所示，矿泉水瓶正立在水平桌面上时对瓶底的压强为p，将瓶子倒立在水平桌面上时，则水对瓶盖的压强大于p（选填“大于”“小于”或“等于”）．

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    3．小明同学用如图所示的装置“测量斜面的机械效率”．
    （1）实验时，小明要用弹簧测力计拉着物体，沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速运动．
    （2）分析表中数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高，沿斜面的拉力越大．
    实验次数斜面倾斜程度物体重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长
    s/m    		有用功
    W有/J    		总功
    W总/J    		斜面的机械效率η
    1较缓50.11.510.51.533.3%
    2较陡50.22111.855.6%
    3最陡50.32.411.52.268.2%
    （3）若斜面变得平缓一些，用力将物体拉到同一高度，拉力做的功将变大．

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