某物理实验小组的小明同学用图甲所示的器材测量标有2.5V字样-优题课

某物理实验小组的小明同学用图甲所示的器材测量标有“2.5V”字样的小灯泡L的电功率，其中电源电压为定值，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样．

（1）在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片向左滑，灯泡变亮．）
（2）在闭合开关前，滑片应移到     端（选填“A”或“B”）．小明正确连接电路，并按正确的步骤操作，闭合电键S，电压表和电流表示数分别为1V和0.1A，但是小灯泡几乎不亮，导致这一现象出现的原因是                             ．
（3）移动滑动变阻器，当电压表示数U =    V时，灯泡正常发光．此时电流为图乙所示I=     A，小灯泡的额定功率为     W．此时滑动变阻器接入的阻值为     Ω（保留一位小数）．小明移动滑片，测出多组电流和电压值，分析数据后发现通过小灯泡的电流值与电压值不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是            ．
（4）小明同学还想探究“电路中电流与电阻的关系”，他拿来几个定值电阻替代小灯泡，先把5 Ω电阻连入电路，实验中，将变阻器的滑片移到某一位置时，读出电压表的示数为2V，并读出电流表的示数，紧接着小明想更换电阻再做两次实验，可供选择的电阻有10 Ω、20 Ω、30 Ω、60 Ω定值电阻各一个．
①为了保证实验成功，他应该选择的电阻是_______Ω和_______Ω；
②该实验的结论是：电压一定时，                            ．
（5）你认为下列实验中多次测量的目的与（4）中实验相同的是      （填序号）．
①探究串联电路两端的电压和它的各部分电路的电压之间的关系；
②用伏安法测量定值电阻的阻值；
③测量物体的长度．

科目物理题型实验题难度中等

知识点：电功率的测量实验

小敏同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”（乙和丙容器中装的是同种液体）。

（1）实验中，首先必须检查压强计能否正常使用，若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时，发现 $U$ 形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性　　（选填“好”或“差” $)$ ；调节好压强计后， $U$ 形管两边液面相平。

（2）小敏把探头分别浸入到图甲、乙图中的两种液体（分别是水或者酒精）中，发现图甲中 $U$ 形管两边液柱的高度差比图乙的小，由此可以得出结论液体内部的压强跟液体的密度有关，他的结论是　　的（选填“正确”或“错误” $)$ ；　　（如果他的结论正确，此空填写“甲”中溶液是水还是酒精；如果他的结论错误，请填写错误原因）。接着他改变图乙中探头的深度，其探究情况如图丙所示。

（3）比较图　　，得出探头浸入液体中的深度越深， $U$ 形管两边液柱的高度差就越大，表示液体在此处的压强就越大。

（4）小敏还发现在同种液体中，探头所处深度相同时，只改变探头的方向， $U$ 形管两边液柱的高度差不变，表明　　。

小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为 $3 V$ 的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为 $10 Ω$ ， $20 Ω$ ， $50 Ω$ 的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“ $20 Ω 1 A$ ”字样，导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。

（2）在连接实验电路时，小华应将开关处于　　状态。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最　　端（选填“左”或“右” $)$ 。

（3）小华连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是　　。

（4）故障排除后，小华先把 $10 Ω$ 的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为 $2 V$ ，读出电流表示数后，断开开关，她直接拆下 $10 Ω$ 的电阻，改换成阻值为 $20 Ω$ 的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是　　 $V$ ，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向　　端（选填“左”或“右” $)$ 移动，使电压表的示数为　　 $V$ 。

（5）当小华改用 $50 Ω$ 的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是 $($ 　　 $)$

$A$ ．滑动变阻器的阻值太大 $B$ ．电压表量程选小了

$C$ ．滑动变阻器的阻值太小 $D$ ．滑动变阻器烧坏了

（6）小华解决了上述问题后，完成了实验。利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流 $I$ 随电阻 $R$ 变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是　　。

小聪学习了固体压强后，爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强，液体内部压强究竟有哪些特点，小聪进行了大胆猜想：

猜想1：液体内部可能有压强

猜想2：液体内部的压强大小可能与方向有关

猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关

猜想4：液体内部的压强大小可能与液体的密度有关

$\dots$

为了验证以上猜想是否正确，小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材，设计并完成了实验探究。请你完成下列问题：（1）实验前，要通过调试，使压强计 $U$ 形管两边的液面　　，小聪在调试时发现，用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时， $U$ 形管两边液面几乎没有变化。如图所示，说明该压强计　　（选填“漏气”或“不漏气” $)$ 。（2）为了验证猜想1，小聪把探头放入水中，再观察压强计 $U$ 形管两边液面是否有　　来判断探头处是否受到水的压强。

（3）在验证其余猜想的过程中，小聪收集到如下表中的数据，根据表中的数据：

序号	液体	深度 $ℎ (mm)$	压强计
序号	液体	深度 $ℎ (mm)$	橡皮膜方向	液面高度差 $(mm)$
1	水	20.0	朝上	18.5
2			朝下	18.5
3			朝左	18.5
4			朝右	18.5
5		40.0	朝上	36.8
6		60.0	朝上	54.6
7	酒精	60.0	朝上	43.5

①比较序号1、2、3、4的数据，可得出的结论是　　。

②为了验证猜想3，小聪完成的实验操作应该是表中序号为　　的实验。

③比较序号6、7两组数据，可得出液体的压强与液体　　有关。

（4）小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和　　法。

小明所在学习小组在验证“阿基米德定律”的实验中，选择溢水杯、水、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等器材进行实验，具体操作步骤如下：

$A$ ．测出铁块所受重力 $G$ ；

$B$ ．测出空桶所受重力 $G_{1}$ ；

$C$ ．将溢水杯中装满水；

$D$ ．把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中，让溢出的水全部流入小桶中，读出测力计示数 $F$ ；

$E$ ．测出小桶和被排开水的总重 $G_{2}$ ；

$F$ ．记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材

（1）以上步骤中，若得到　　（填写题中对应数据的字母），说明验证实验是成功的。

（2）若想测量小木板所受浮力和体积的大小，学习小组设计如图的实验：现将小木块挂在弹簧测力计下，测力计示数为 $F_{1}$ ，再将定滑轮用吸盘固定在烧杯底（滑轮质量不计），弹簧测力计通过定滑轮拉着木块浸没在水中静止时，示数为 $F_{2}$ ，其中定滑轮的作用是　　，此时木块所受浮力 $F_{浮} =$ 　　，木块的体积 $V_{木} =$ 　　（用字母表示）

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 $6 V$ ，小灯泡的额定电压为 $2.5 V$ （灯丝电阻约为 $12 Ω)$

（1）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用　　。

$A$ ．“ $10 Ω 0.4 A$ ”的滑动变阻器　　 $B$ ．“ $20 Ω 0.4 A$ ”的滑动变阻器

（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。

（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障的原因是　　。

（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是　　 $V$ ，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　　端移动（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$

（5）通过灯泡的电流随它两端电压变化如图丙所示，分析图像可知，该灯泡正常发光时的电阻是　　 $Ω$ ，额定功率为　　 $W$ 。