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三、实验探究题（本题有5小题15空格，每空格2分，共30分）
11．（2012•义乌市）如图是某同学在做电学实验时所连接电路的一部分．请分析：
（1）该同学不可能在做什么实验？ C
A．伏安法测小灯泡的电阻
B．测小灯泡的电功率
C．研究串、并联电路电流的特点
（2）若要研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，除了图示器材外还需要：电源（恒压）、开关、导线、 滑动变阻器 ，同时应将小灯泡换成定值电阻，理由是 保护电路和改变电阻两端电压，多次测量求平均值减小测量误差 ．
考点： 伏安法测电阻的探究实验；探究电流与电压、电阻的关系实验；探究用电器的电功率实验。
专题： 实验题。
分析： （1）由图可知，电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过灯泡的电流，根据欧姆定律可求灯泡的电阻，根据P=UI可知可求灯泡的电功率．
（2）伏安法测电阻的实验中为减小误差需要多次测量求平均值，据此选择实验器材．
解答： 解：（1）由图可知，分别用电压表和电流表测出灯泡两端的电压和通过的电流，
根据R=
可知，可求灯泡的电阻；根据P=UI可知，可求灯泡的电功率．
（2）实验中除了所给的器材，还需要滑动变阻器保护电路和改变电阻两端电压，多次测量求平均值减小测量误差．
故答案为：（1）C；（2）滑动变阻器；保护电路和改变电阻两端电压，多次测量求平均值减小测量误差．
点评： 解决本体的关键是知道伏安法测电阻和电功率实验的原理，以及滑动变阻器在实验中的作用．
12．（2012•义乌市）中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶．某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如表所示．
温度（℃） 20 40 60 80 100
时间（分） 220 130 25 10 4
【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力 增大 ，由于重力大于浮力，所以下沉．
【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因： 温度越高，分子运动越快 ．
【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候．使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中．请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子： 把衣服晒在阳光下容易干 ．
考点： 物体的浮沉条件及其应用；扩散现象。
专题： 应用题；信息给予题。
分析： （1）茶叶吸水膨胀，原本卷曲的茶叶一边舒展开来，使其排开水的体积增大，受到的浮力也随之增大，当浮力大于茶叶的重力时，茶叶又慢慢地浮到水面上来了；
由于不断地吸水，当茶叶的重力大于其浮力时，又慢慢地沉入杯底．
如此反复几次，直至茶叶完全舒展开，且重力大于它所受到的浮力时，就沉在杯底不再浮上来了．
总之，茶叶的沉和浮主要取决于浮沉条件的因素而定！
（2）温度越高的热水，毛细现象就越显著．所以热水对茶叶上的呼吸小孔有着很好的穿透力，不断侵入各个小孔内，直至填满，开水泡湿以后的茶叶，密度大于水，自然就会下沉．
（3）首先明确电蚊香的原理：蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中，然后方可举例．
解答： 解：（1）泡茶时，茶叶在水中很快吸水，叶子中的气体容易被排除，原本卷曲的茶叶一边舒展开来，使其排开水的体积增大，受到的浮力也随之增大，由于不断地吸水，当茶叶的重力大于其浮力时，茶叶就会下沉．
故答案为：增大．
（2）因为温度越高，分子运动越快，温度越高，所以开水泡湿以后的茶叶，从加水到下沉的时间越短．
（3）因为电蚊香的原理：蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中，与此相类似的应用实例很多：如，①把衣服晒在阳光下容易干，是因为温度越高，水分子很快散发到空气中．
②空气清新剂的香味分子不停地做无规则的运动，运动到空气中被人们闻到了香味，这种现象叫扩散现象．温度越高，分子运动越快，夏天气温高，所以香味散发得快．
故答案为：增大；温度越高，分子运动越快；把衣服晒在阳光下容易干．
点评： 本题结合热水泡茶这一生活中的实例，主要考查学生对：物体浮沉条件的应用、扩散现象与温度关系的了解和掌握，以及考查用物理知识解释生活中的物理现象的能力，是一道理论联系实际的应用题．
四、分析计算题（本题有4小题，第36题4分，第37、38题各5分，第39题6分，共20分）
13．（2012•义乌市）如图所示，已知电源电压保持不变，滑动变阻器的阻值范围0～20欧．闭合开关，当滑片P位于A端时，电压表的示数为2伏；当滑片P位于B端时，电流表的示数为0.3安．
求当滑片P位于A端时：
（1）电流表的示数；
（2）小灯泡的电功率．
考点： 电功率的计算；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用。
专题： 计算题；应用题；动态预测题。
分析： （1）当滑片P位于A端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律求出电流表的示数，再根据串联电路的电压特点和欧姆定律表述出电源的电压．
（2）当滑片P位于B端时，电路为电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压，联立等式求出灯泡的电流，再根据P=I2R求出当滑片P位于A端时小灯泡的电功率．
解答： 解：等效电路图如下图所示：
（1）当滑片P位于A端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
电流表的示数I=
=
=0.1A，
电源的电压U=I（RL+RAB）=0.1A×（RL+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）当滑片P位于B端时，电路为电路为灯泡的简单电路，
电源的电压U=I′RL=0.3A×RL﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②两式可得：RL=10Ω，U=3V；
当滑片P位于A端时，小灯泡的电功率PL=I2RL=（0.1A）2×10Ω=0.1W．
答：（1）电流表的示数为0.1A；
（2）小灯泡的电功率为0.1W．
点评： 本题考查了电流、电功率的计算，关键是根据电源的电压不变得出灯泡的电阻，然后进行解答．
14．（2012•义乌市）节能灯的使用已经越来越普遍．与普通白炽灯相比，节能灯的节能效果如何？使用节能灯是否经济？围绕以上疑问，某同学通过网络查到了以下相关资料：
I．有如图1标志的节能灯才符合国家标准中节能评价的要求；
II．白炽灯和节能灯的平均使用寿命分别为2000小时和8000小时；
III．一只“220V 12W”的节能灯与一只“220V 60W”的白炽灯在正常工作时发光效果相当；
IV．节能灯的发光原理和日光灯较为接近，都是通过紫外线激发灯管内壁的荧光粉涂层来达到发光的目的．节能灯的亮度是由被激发的荧光粉的量决定的，而一定功率的节能灯只能激发一定量的荧光粉．同时，过厚的荧光粉涂层会反过来吸收可见光而影响亮度．
请结合以上资料，完成下列问题：
（1）节能标志是一种 符号 ．（选填“模型”或“符号”）
（2）若电价为0.5元/kw•h，用一只“220V 12W”的节能灯（价格11元/只）替代一只“220V 60W”的白炽灯（价格2元/只）．则节能灯只要工作 375 小时以上，就能做到既节能又经济．新 0
（3）结合资料 IV，为了使灯管中荧光粉达到一定的量，而涂层不至于过厚，通常把节能灯做成U形或螺旋形（如图2），目的是在灯管管径不变的条件下，通过增加灯管的 长度 来增大亮度，同时可以使节能灯的尺寸不会地过大．
考点： 电功的计算。
专题： 计算题；信息给予题。
分析： （1）节能标志是一种符号．
（2）灯的成本等于灯消耗电能的电费和灯泡的价格之和．
①求出时间t内使用使用白炽灯的成本；
②求出时间t内使用节能灯的成本；
③求出使用两种灯的成本相等的时间t，该时间t就是使用节能灯合算的最少时间．
（3）为了使灯管中荧光粉达到一定的量，就必需要增加灯管内壁的表面积．
解答： 解：（1）一个没有封闭的圆的中心类似一个节约的节字，外面的是e，能源的英语是energy，这里用e表示能源，所以指节能标志，是一种符号．
（2）①∵60W=0.06kW，
∴时间t内，使用白炽灯的成本是：0.06kW×t×0.5元/kw•h+2元；
②∵12W=0.012kW，
∴时间t内，使用节能灯的成本是：0.012kW×t×0.5元/kw•h+11元；
③求使用两种灯的成本相等的时间t，
0.06kW×t×0.5元/kw•h+2元=0.012kW×t×0.5元/kw•h+11元，
解得：t=375h．
（3）为了使灯管中荧光粉达到一定的量，就必需要增加灯管内壁的表面积，
而在灯管管径不变的条件下，
∴通常把节能灯做成U形或螺旋形，来增大灯管的长度来增大亮度．
故答案为：（1）符号．
（2）375．
（3）长度．
点评： 本题主要考查了电功的计算和灯的使用成本的计算，解决本题的关键是：利用两种灯泡成本相等找出使用时间．
