在测定小灯泡电功率的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。（1）-优题课

在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。

（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是　　。

（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为　　V。

（4）根据实验记录绘制Ⅰ﹣U图象如图丙所示，根据图象信息，计算小灯泡的额定功率是　　W。

（5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I_额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R₁的最大阻值为R₁）

①按电路图连接电路。

②闭合开关　　，移动R₁滑片，使电流表的示数为I_额灯泡正常发光。

③闭合开关　　，保持R₁滑片位置不动，移动R₂滑片，使电流表的示数为I_额。

④保持　　滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I₁，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I₂。

⑤小灯泡额定功率的表达式为P_额＝　　。（用I_额、I₁、I₂、R₁表示）

科目物理题型实验题难度较难

知识点：电功率的测量实验

托盘天平是一种精密测量仪器，某实验室天平的配套砝码及横梁标尺如图。

（1）小科发现砝码盒中的砝码已磨损，用这样的砝码称量物体质量，测量结果将　　。

（2）小科观察铭牌时，发现该天平的最大测量值为 $200 g$ ，但他认为应为 $210 g$ 。你认为小科产生这种错误想法的原因是　　。

（3）小江认为铭牌上最大测量值没有标错，但砝码盒中 $10 g$ 的砝码是多余的，而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少的。你认为谁的观点是正确的，并说明理由：　　。

小科利用仅有的一个规格为“ $10 Ω 1.0 A$ ”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”，该变阻器的电阻丝上有一处断点。实验电路如图所示，电源电压恒为 $3 V$ ．实验步骤如下：

①用 $4 Ω$ 的定值电阻进行实验，连接电路。

②闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为 $2 V$ ，读出电流表的示数并记录。断开开关，把滑片 $P$ 移到 $A$ 端。

③依次用阻值为 $6 Ω$ 、 $8 Ω$ 和 $10 Ω$ 的定值电阻替换原来的电阻，重复步骤②。

（1）小科设计上述实验步骤，是要研究通过导体的电流与　　之间的关系。

（2）小科发现，滑片 $P$ 向右移动过程中，每次实验开始时电压表都没有示数，移到某一点（该点记为 $C)$ 时突然有了示数。但在完成 $8 Ω$ 电阻的实验后，再做 $10 Ω$ 电阻的实验时，当电压表有示数后，示数一直大于 $2 V$ ．分析可得，电阻丝 $BC$ 的阻值 $R_{BC}$ 的范围是　　。

（3）为了完成 $10 Ω$ 电阻实验，将滑片 $P$ 移到 $C$ 点，只要在原来电路的接线柱上再接上一根导线，就能继续完成实验。请你在答题卷的图中用笔画线补上这根导线。

【资料】1583年，伽利略经测量发现悬挂的油灯摆动时具有等时性。如图所示，将密度较大的小球作为摆球，用质量不计、不可伸缩的细线悬挂于 $O$ 点，组装成一个摆，在 $θ < 5 °$ 时，让摆球从 $A$ 点静止释放后摆动，摆的周期（摆球往返一次的时间）只与摆长（摆球重心到悬挂点 $O$ 的距离）有关。

【质疑1】小科认为：摆球质量越大，惯性也越大，所以相同条件下摆动会越慢，周期会越长。

【探究1】选择不同的小球作为摆球进行实验：①测摆球的直径 $D$ 和质量 $m$ ，计算出摆球的密度 $ρ$ ；②组装摆；③调节摆长 $l$ ，使摆长为 $800.0 mm$ ；④在 $0 < 5 °$ 时，让摆球从 $A$ 点静止释放后摆动，测出摆动30次的时间 $T_{30}$ ；⑤计算周期 $T$ ；⑥用不同的摆球重复上述实验。

【数据】摆长 $l = 800.0 mm$

次数摆球物理量	1	2	3	4
次数摆球物理量	铅球	铁球 $A$	铁球 $B$	铜球
$D / mm$	22.22	22.24	22.20	22.20
$m / g$	15.5	25.3	44.7	51.0
$ρ / g \cdot c m^{- 3}$	2.7	4.4	7.8	8.9
$T_{30} / s$	53.88	53.94	53.85	53.87
$T / s$	1.796	1.798	1.795	1.796

【思考1】（1）测摆周期是通过测 $T_{30}$ 后求出 $T$ ，而不是直接测 $T$ ，这是为了　。

（2）实验数据说明，摆长一定时，摆的周期与物体的质量　　（填“有关”或“无关” $)$ 。这一结论，得到了老师的肯定。

【质疑2】为什么资料中要求用密度较大的小球做摆球呢？

【探究2】小科用 $D = 39.86 mm$ 、 $ρ = 0.08 g / c m^{3}$ 的乒乓球按上述实验方法测出 $T = 2.023 s$ 。

【思考2】摆长一定时，用乒乓球做实验测得的 $T$ 明显变大。其实，当摆球密度很小时，空气对摆周期的影响不可以忽略，因为摆球受到的外力 $- -$ 　　不可忽略了。

如图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光。以下为平衡台灯参数：

额定电压：5伏

额定功率：5瓦

光源类型： $LED$

锂电池输出电压：5伏

锂电池容量：4800毫安时

（注：以4800毫安的电流放电能工作1小时）

（1）若 $A$ 球内置的磁体下端为 $N$ 极，则 $B$ 球内置磁体上端为　　极；

（2）求平衡台灯正常发光时电路中的电流；

（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为 $80 %$ ，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？

利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“ $0 ~ 0.6 A$ ”，电压表量程为“ $0 ~ 3 V$ ”，滑动变阻器的规格为“ $50 Ω$ ， $1 A$ ”，依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入 $AB$ 之间完成实验，获得数据如下表。

实验组别	1	2	3
电阻 $R$ （欧 $)$	5	10	20
电流 $I$ （安 $)$	0.4	0.2	0.1

请回答：

（1）完成第一组实验，断开开关，拆下5欧的电阻，改接10欧的电阻。继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是　　；

（2）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是　　；

（3）依据表中数据作出了下列图象，其中正确的是　　；

（4）要完成本次实验，电源最多只能将　　节干电池串联。