【正文】 小的因素實(shí)驗(yàn)，由于動(dòng)能大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，所以實(shí)驗(yàn)中要用控制變量法，同時(shí)要掌握轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用以及探究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程． 19．小明測(cè)量額定電壓為 的小燈泡在正常工作時(shí)的電阻，使用的電源電壓為 ． （ 1）圖甲是他連接的實(shí)驗(yàn)電路 ，其中有根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà) “x”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的連線． （ 2）電路連線錯(cuò)誤改正后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)．燈泡不亮，故障原因可能是： 燈泡斷路 ． （ 3）排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)為 3V．要測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向 左 （填 “左 ”或 “右 ”）移動(dòng)．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，此時(shí)電流表的指針位置如圖乙所示，由此可得出小燈泡的電阻為 Ω． （ 4）另一組同學(xué)將滑片移至正確位置后，閉合開(kāi)關(guān)觀察到電壓表的示數(shù)如 圖丙所示．此時(shí)小燈泡兩端的電壓為 V．為了保證小燈泡不被損壞，接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是 斷開(kāi)開(kāi)關(guān) ．為了能測(cè)出這個(gè)小燈泡的正常發(fā)光時(shí)的電阻，請(qǐng)你寫出一條改進(jìn)措施： 更換最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器或在電路中串一個(gè)定值電阻或接一個(gè)小燈泡等． ． 【考點(diǎn)】 伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)． 【分析】 （ 1）電源、開(kāi)關(guān)、電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器要串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端；實(shí)物連接圖中，主要從電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用方法上考慮； （ 2）燈泡不亮，可能是燈泡斷路，或燈泡短路，而電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路故障是斷路；電壓 表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源兩端相連，電壓表之外電路不存在斷路； （ 3）滑動(dòng)變阻器在電路的連接過(guò)程中，要調(diào)到阻值最大處；電流表的正確讀數(shù)：首先確定電流表使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)．根據(jù)燈泡的額定電流和額定電壓，利用歐姆定律，計(jì)算出電阻． （ 4）根據(jù)電壓表的量程和分度值，讀出電壓值，燈泡兩端電壓由 減小到 ，燈泡電流要減小，需要增大電路電阻，或更換滑動(dòng)變阻器的最大電阻，直到電壓表的示數(shù)為 ． 【解答】 解：（ 1）由圖 1 知，電壓表連線錯(cuò)誤，燈泡右端接線柱與電壓表負(fù)接線柱相 連，電路圖如圖甲所示． （ 2）閉合開(kāi)關(guān)，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，燈不亮，故障可能是燈泡斷路． （ 3）向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端的電壓增大，直到電壓表示數(shù)達(dá)到 為止； 由圖乙可知，電流表量程是 0～ ，最小分度值是 ，電流表示數(shù)為 ，燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值 R= = ≈ ； （ 4）由圖丙可知，電壓表量程是 0～ 3V，最小分度值是 ，電壓表示數(shù)為 ， 電壓表測(cè)燈泡電壓，要測(cè)燈泡的額定功率，使燈泡兩端電壓為 ，為了保證小燈泡不被損壞，接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)． 為了能測(cè)出這個(gè)小燈泡的正常發(fā)光時(shí)的電阻，需減小燈泡兩端的電壓和電流，則需更換最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器或在電路中串一個(gè)定值電阻或接一個(gè)小燈泡等． 故答案為：（ 1）電路圖如圖所示；（ 2）燈泡斷路；（ 3）左； ；（ 4） ；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；更換最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器或在電路中串一個(gè)定值電阻或接一個(gè)小燈泡等． 【點(diǎn)評(píng)】 本題考查了連接實(shí)物圖、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡阻值、溫度對(duì)電阻的影響等問(wèn)題；分析電路故障時(shí)，要根據(jù)故障現(xiàn)象考慮各種可能的故障原因，然后綜合分析確定故 障原因；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定電表量程與最小分度值，再讀數(shù)． 五、綜合應(yīng)用題（共 2 小題，滿分 18 分） 20．隨著人們生活水平的提高，汽車已進(jìn)入平常百姓的家庭．關(guān)于小汽車的問(wèn)題，請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)解答下面的問(wèn)題： （ 1）小汽車使用的汽油屬于 不可再生 （填 “可再生 ”或 “不可再生 ”）能源． （ 2）若小汽車的質(zhì)量為 ，輪胎與地面的總接觸面積為 ，則小汽車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少帕？（ g 取 10N/kg） （ 3）若汽車?yán)镉脕?lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的水箱中裝有 10kg 水，當(dāng)水溫升高 50℃ 時(shí)吸收了多少焦的熱 量． [水的比熱容為 103J/（ kg?℃ ） ]． 【考點(diǎn)】 壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；熱量的計(jì)算． 【分析】 （ 1）能夠短時(shí)間內(nèi)從自然界源源不斷得到補(bǔ)充的是可再生能源，短時(shí)間內(nèi)從自然界得不到補(bǔ)充的是不可再生能源． （ 2）汽車靜止時(shí)，地面受到的壓力等于重力，根據(jù) G=mg 和 p= 即可求出汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)． （ 3）根據(jù) Q=cm△ t 即可求出水吸收的熱量． 【解答】 解：（ 1）汽油是從石油中提煉出來(lái)的，而石油隨著使用不斷減少，短時(shí)間內(nèi)從自然界得不到補(bǔ)充，因此汽油屬于不可再生能源． （ 2）汽車靜止時(shí)，地面受到的壓力等于重力，則 汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)： p= = = = =1 105Pa． （ 3）水吸收的熱量： Q=cm△ t= 103J/（ kg?℃ ） 10kg 50℃ = 106J． 答：（ 1）不可再生； （ 2）小汽車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為 1 105Pa； （ 3）水吸收的熱量為 106J． 【點(diǎn)評(píng)】 本題以汽車為載體，考查了再生能源與不可再生能源的區(qū)別、壓強(qiáng)和熱量的計(jì)算，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)． 21．在青少年科技創(chuàng)新活動(dòng)中，小明同學(xué)利用所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì)，如圖 1是其原理圖．硬質(zhì)彈簧上端和金屬滑片 P 固定在一 起（彈簧的電阻不計(jì)， P 與 R 接觸良好且摩擦不計(jì)）．定值電阻 R0=5?， R 是一根長(zhǎng)為 L=5cm 的均勻電阻線（阻值跟長(zhǎng)度成正比），其最大阻值為 R=25?，電源電壓為 U=3V，電壓表的量程為 0～ 3V，當(dāng)不拉拉環(huán)時(shí)，金屬滑片 P 剛好處于 b 端．已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度 △ L 與所受拉力 F 的關(guān)系如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)S，則： （ 1）電壓表中的示數(shù)隨著拉力的增大而 增大 （選填 “增大 ”或 “減小 ”）．當(dāng)不拉拉環(huán)時(shí)，電壓表讀數(shù)是多少？ （ 2）當(dāng)拉環(huán)將滑片 P 拉到 a 端時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為 5cm，則拉環(huán)所受拉力是多少？ （ 3）請(qǐng)你推導(dǎo)出此電子拉力 計(jì)的拉力 F 與電壓表示數(shù) Ux 的關(guān)系式？ 【考點(diǎn)】 歐姆定律的應(yīng)用． 【分析】 由圖 1 可知， R0 與 R 串聯(lián)，電壓表測(cè) R0 兩端的電壓． （ 1）根據(jù)拉力的變化可知滑片移動(dòng)的方向，進(jìn)一步判斷接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和電壓表示數(shù)的變化；當(dāng)不拉拉環(huán)時(shí)， R 接入電路中的電阻最大，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)； （ 2）當(dāng)拉環(huán)將滑片 P 拉到 a 端時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為 5cm，由圖 2 可知拉環(huán)所受拉力的大??； （ 3）由圖 2 可知 F 與 △ x 成正比，根據(jù)圖象數(shù)據(jù)得出表達(dá)式，根據(jù) 題意得出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻的有效值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電壓表的示數(shù)，進(jìn)一步得出此電子拉力計(jì)的拉力 F 與電壓表示數(shù) Ux 的關(guān)系式． 【解答】 解：由圖 1 可知， R0 與 R 串聯(lián)，電壓表測(cè) R0 兩端的電壓． （ 1）當(dāng)拉力增大時(shí)，滑片上移，接入電路中的電阻減小，電路中的總電阻減小， 由 I= 可知，電路中的電流增大， 由 U=IR 可知， R0 兩端的電壓增大，即電壓表的示數(shù)增大； 當(dāng)不拉拉環(huán)時(shí)， R=25Ω， 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和， 所以，電路中的電流： I= = =， 電壓表的讀數(shù)： U0=IR0= 5Ω=； （ 2）因?yàn)閺椈傻纳扉L(zhǎng)量為 5cm，所以由乙圖可知拉環(huán)所受拉力是 500N； （ 3）當(dāng)彈簧伸長(zhǎng) △ Lcm 時(shí)，由乙圖可知 F=k△ L=100N/cm△ L， 則滑動(dòng)變阻器連入電路的有效阻值： R= = =25Ω﹣ F， 電路中的電流： I= = = ， 電壓表的示數(shù)： Ux=IR0= 5Ω， 整理可得： F=600N﹣ ． 答：（ 1）增大；當(dāng)不拉拉環(huán)時(shí)，電壓表讀數(shù)是 ； （ 2）當(dāng)拉環(huán)將滑片 P 拉到 a 端時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為 5cm，則拉環(huán)所受拉力是 500N； （ 3）此電子拉 力計(jì)的拉力 F 與電壓表示數(shù) Ux 的關(guān)系式為 F=600N﹣ ． 【點(diǎn)評(píng)】 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息和正確的表示滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻是解題的關(guān)鍵．