【正文】 電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了如圖 2所示的 U﹣ I圖象．根據(jù) U﹣ I圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是 W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為 ，小燈泡的電阻是 10 Ω ． 【考點】 電功率的測量；影響電阻大小的因素；歐姆定律的應(yīng)用． 【分析】 （ 1）根據(jù)燈的額定功率確定電壓表的量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端，變阻器接線柱一上一下與燈串聯(lián)接入電路中； （ 2）小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源是連通的，據(jù)此判斷； （ 3）比較 ，由分壓原理確定滑片移動的方向； （ 4）根據(jù)圖丙找出額定電壓下對應(yīng)的電流大小，根據(jù) P=UI求燈的額定功率；由圖丙找出，由 R= 求電阻的大??； 【解答】 解：（ 1）燈的額定電壓為 ，電壓表選用小量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端，變阻器接線柱一上一下與燈串聯(lián)接入電路中，如下圖所示； （ 2）小強(qiáng)連好電路閉合開關(guān)，移動變阻器滑片 P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源是連通的，則故障的原因可能是燈泡斷路（或燈座斷路），而導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中； （ 3）移動滑片 P到某處，電壓表的示數(shù)為 ，小于燈的額定電壓，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻的電壓，根據(jù)分壓 原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，所以應(yīng)將滑片 P向右移動； （ 4）由圖丙可知，額定電壓 ，則燈的額定功率 P=UI==；燈絲的電阻隨溫度的增大而增大，當(dāng)電壓為 ，對應(yīng)的電流為 ， 則對應(yīng)的電阻 R= =10Ω ． 故答案為：（ 1）如上圖所示： （ 2）燈泡處開路； （ 3）右； （ 4） ； 10． 四、綜合應(yīng)用題 26．甲烷是城市生活垃圾處理后所得垃圾氣體的主要成分，若將它收集起來可加以利用，每千克生活垃圾經(jīng)特殊處理后平均能產(chǎn)生 ，已知該氣體的熱值為 107J/m3．請回答下列問題 （ 1）這 ？ （ 2）若將這些熱量全部用來燒水，可使多少 kg的水從 25℃ 升高到 100℃ ？【水的比熱容為 103J/（ kg?℃ ）】 （ 3）若將這 50%用來提起一質(zhì)量為 20t的物體，能把該物體提高多少米？（ g取 10N/kg） 【考點】 熱平衡方程的應(yīng)用；功的計算公式的應(yīng)用． 【分析】 （ 1）根據(jù)公式 Q=qV算出完全燃燒后所產(chǎn)生熱量． （ 2）垃圾氣體完全燃 燒后產(chǎn)生的熱量被水吸收，根據(jù)公式 Q=qV=cm△ t可求水的質(zhì)量． （ 3）根據(jù)完全燃燒后所產(chǎn)生熱量的 50%求出對是提起物體所做的功，利用 W=Gh即可求提高的高度． 【解答】 解：（ 1）垃圾氣體完全燃燒后產(chǎn)生的熱量： Q 放 =qV= 107J/m3 = 106J； （ 2）已知 Q 放 =Q 吸 = 106J； 由 Q 吸 =cm△ t可得水的質(zhì)量： m= = =18kg． （ 3）由 η= 可得： W=Q 放 η= 106J 50%= 106J， 由 W=Gh=mgh可得該物體提高的高 度： h= = =． 答：（ 1）這 106J； （ 2）若將這些熱量全部用來燒水，可使 18kg的水從 25℃ 升高到 100℃ ； （ 3）能把該物體提高 ． 27．如圖所示的電路中，電源電壓恒為 6V． （ 1）當(dāng)開關(guān) S1閉合， S S3斷開時，電流表示數(shù)為 ，求 R的阻值； （ 2）閉合開關(guān) S S3，斷開 S2時，小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為 ，求通電 10s燈泡消耗的電能． （ 3）只閉合開關(guān) S2，斷開 S S3，求小燈泡實際的 電功率（假設(shè)小燈泡的電阻不變）． 【考點】 歐姆定律的應(yīng)用；電功的計算；實際功率． 【分析】 （ 1）當(dāng)開關(guān) S1閉合， S2， S3斷開時，電路為 R的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出 R的阻值； （ 2）閉合開關(guān) S1， S3，斷開 S2時，燈泡與 R并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路各支路獨立工作、互不影響可知通過 R的電流不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過燈泡的電流，利用并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出 R的阻值，利用 W=UIt求出通電 10s燈泡消耗的電能； （ 3）只閉合開關(guān) S2，斷開 S1， S3時， L與 R串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù) P=I2R求出小燈泡實際的電功率． 【解答】 解：（ 1）當(dāng)開關(guān) S1閉合， S S3斷開時，電路為 R的簡單電路，電流表測電路中的電流， 由 I= 可得， R的阻值： R= = =20Ω ； （ 2）閉合開關(guān) S S3，斷開 S2時，燈泡與 R并聯(lián)，電流表測干路電流， 因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響， 所以，此時通過 R的電流仍為 ， 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和， 所以，通過燈泡的電流： IL=I﹣ IR=﹣ =， 因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等， 所以，燈泡的電阻： RL= = =10Ω ， 通電 10s燈泡消耗的電能： WL=UILt=6V 10s=36J； （ 3）只閉合開關(guān) S2，斷開 S S3時， L與 R串聯(lián)， 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和， 所以，此時電路中的電流： I′= = =， 燈泡的實際功率： PL=（ I′ ） 2 RL=（ ） 2 10Ω= ． 答：（ 1） R的阻值為 20Ω ； （ 2）閉合開關(guān) S1， S3，斷開 S2時，通電 10s燈泡消耗的電能為 36J； （ 3）只閉合開關(guān) S2，斷開 S1， S3時，小燈泡實際的電功率為 ． 28．小明利用自重為 、滑輪組、量筒和水測量小石塊的密度，實驗裝置如圖甲所示，此時小石塊恰能勻速上升．現(xiàn)將塑料瓶中的水全部倒入量筒中，測得水的體積如圖乙所示，再將小石塊放入乙圖所示的量筒中，此時水面上升到如圖丙所示的位置．已知實驗中塑料瓶自重恰好抵消了動滑輪自重的影響，不考慮繩重及滑輪組的摩擦， g取 10N/kg．求： （ 1）小石塊在量筒中受到的浮力； （ 2）動滑輪的重力； （ 3）小明測得小石塊的密度； （ 4）與真實值相比，小石塊密度的測 量值偏大還是偏??？ （ 5）滑輪組的機(jī)械效率． 【考點】 滑輪（組）的機(jī)械效率；密度的計算；浮力大小的計算． 【分析】 （ 1）乙、丙兩圖中水的體積之差即為小石塊排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理求出小石塊受到的浮力； （ 2）塑料瓶自重恰好抵消了動滑輪自重的影響，由此根據(jù)滑輪組計算動滑輪的重力； （ 3）由乙可知水的體積，根據(jù) ρ= 和 G=mg求出瓶中水的重力，再根據(jù)滑輪組計算出小石塊的重力，小石塊的體積和排開水的體積相等，根據(jù) ρ= 和 G=mg求出小石塊的密度； （ 4）瓶中水不能全部倒入量筒，所以計算出水的重力偏 小，由此分析得到的小石塊重力偏小，由此分析測量的密度值的誤差情況； （ 5）圖中提起石塊做功為有用功，瓶對繩子拉力做功是總功，根據(jù)機(jī)械效率公式可計算其機(jī)械效率． 【解答】 解：（ 1）圖中量筒的分度值為 2mL， 乙圖中水的體積 V 水 =24mL，丙圖中量筒中水面示數(shù) V=36mL， 小石塊排開水的體積： V 排 =V﹣ V 水 =36mL﹣ 24mL=12mL=12cm3= 10﹣ 5m3， 小石塊在量筒中受到的浮力： F 浮 =ρ 水 gV 排 = 103kg/m3 10N/kg 10﹣ 5m3=； （ 2）由圖甲， 滑輪組是由左邊的定滑輪和右邊的動滑輪組成，有兩段繩子通過動滑輪， 由題知，實驗中塑料瓶自重恰好抵消了動滑輪自重的影響， 所以動滑輪的重力： G 動 =2G 瓶 =2 =； （ 3）瓶中水的體積： V 水 =24ml=24cm3= 10﹣ 5m3， 由 ρ= 和 G=mg可得，瓶中水的重力： G 水 =m 水 g=ρ 水 V 水 g= 103kg/m3 10﹣ 5m3 10N/kg=， 因為塑料瓶自重恰好抵消了動滑輪自重， 所以石塊的重力： G 石塊 =2G 水 =2 =， 因物體浸沒時排 開水的體積和自身的體積相等， 所以，石塊的體積： V 石塊 =V 排 = 10﹣ 5m3， 小石塊密度： ρ 石塊 = = = =4 103kg/m3； （ 4）因為瓶中水不能全部倒入量筒，所以計算出水的重力偏小， 由此分析得到的小石塊重力偏小，由 ρ= 可知，所測小石塊密度偏?。? （ 5）滑輪組的機(jī)械效率： η= 100%= 100%= 100%= 100%=80%． 答：（ 1）小石塊在量筒中受到的浮力為 ； （ 2）動滑輪的重力 ； （ 3）小明測得小石塊的密度為 4 103kg/m3； （ 4）與真實值相比，小石塊的測量值偏??； （ 5）滑輪組的機(jī)械效率為 80%．