小明利用如图所给的实验器材测量小灯泡的额定功率，已知电源电压-优题课

小明利用如图所给的实验器材“测量小灯泡的额定功率”，已知电源电压恒为 $6 V$ ，小灯泡正常工作时的电压为 $3.8 V$ ，电阻约为 $12 Ω$ ，滑动变阻器的规格为“ $20 Ω 2 A$ ”。

（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。

（2）正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间满偏，电流表指针几乎不动，电路的故障是　。（电路只有一处故障）

（3）排除故障后，继续实验，闭合开关，移动滑片，当电压表的指针在某电压值时，（请在图乙中标出相应的电压值），小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是　　 $W$ 。

（4）测量完灯泡的额定功率后，小明又测量了几组数据，计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是　　。

【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量，实验电路图如图丁所示，实验结束后，两人对实验进行了交流与评估。

①小红的实验结果误差较大，理由是　　。

②小明的实验更不容易操作，理由是　　。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：电功率的测量实验

如图1所示，电源电压不变，小灯泡 $L$ 的额定电压为 $10 V$ ，滑动变阻器 $R_{1}$ 的规格为“ $10 Ω 1 A$ ”。闭合开关，当滑片 $P$ 置于距左端三分之一处，灯泡正常发光，电流表指针满偏，电表表盘如图2所示。

（1）求灯泡的额定功率和电源电压

（2）用定值电阻 $R_{2}$ 替代小灯泡，再将另一电压表 $V_{2}$ 接入电路，其它部分电路连接不变。闭合开关，当滑片 $P$ 置于某一位置时，两个电压表指针偏转的角度相同，且表 $V_{2}$ 示数大于表 $V_{1}$ 的示数，两种电表指针偏转角度之比为 $2 : 1$ ．求 $R_{2}$ 可能的阻值。

实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上，甲的密度为 $0.6 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，质量为 $12 kg$ 、底面积为 $4 \times 10^{- 2}$

$m^{2}$ ，乙的质量为 $5.4 kg$ ，边长分别为 $0.1 m$ 、 $0.2 m$ 、 $0.3 m$ ， $(g$ 取 $10 Nkg)$

（1）求乙的密度

（2）求甲直立时对水平地面的压强

（3）若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后、甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值，求甲截去的高度。

用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。

（1）烧瓶中装入的煤油是　　（选填“导体”或“绝缘体” $)$ 。

（2）请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。

（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ 的阻值应　　，通过 $R_{1}$ 的电流　　通过 $R_{2}$ 的电流。

（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明　　。

（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度 $h$ 与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映 $h - I$ 关系的是　　。

【拓展】用 $Q = I^{2} Rt$ 可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用 $Q = UIt$ 计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因　　

探究杠杆的平衡条件

（1）杠杆两端的螺母作用是　　。

（2）小明用如图甲所示装置，进行实验并收集了下表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是　　。

（3）小明又用如图乙所示装置进行实验，请在图中画出拉力 $F$ 的力臂，弹簧测力计的读数应是　　 $N$ ．（一个钩码重 $0.5 N)$

（4）如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ ，则 $2 L_{1}$ 　　（选填“ $>$ ”“ $<$ ”或“ $=$ ” $) 3 L_{2}$ 。

实验次数	动力 $/ N$	动力臂 $/ m$	阻力 $/ N$	阻力臂 $/ m$
1	0.5	0.2	1.0	0.1
2	1.0	0.15	1.5	0.1
3	3.0	0.1	2.0	0.15

【拓展】探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ （如图丁所示），则游码的质量为　　 $g$ 。

如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速下压，压缩空气　　，使筒内空气的内能增大，温度升高，观察到硝化棉　　。上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式　　（选填“相同”或“不相同” $)$ 。