九年级下册电功率(提升篇)(Word版 含解析)
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九年级下册电功率(提升篇)(Word版含解析)
一、初三物理电功率易错压轴题(难)
1.
22
max
(3V)
0.45W
445Ω
U
P
R
===
⨯
在探究电路的实验中,几个小伙伴将电阻R、标有“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路,并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端,电源为6V稳压直流输出,如图所示。
请完成下列问题:
实验次数电阻两端电压U1/V灯两端电压U2/V电流I/A小灯泡亮度
1 1.00.50.10不亮
2 2.2 1.50.22偏暗
3 2.8 2.50.28正常
4 3.0 2.80.30极亮
(1)如果用电压表分别测量R与L的电压,请用笔面线将电路连接完整______;
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,记录4组测量数据在表格中。
分析U2与I的值,可发现的实验结论是:①小灯泡的电阻是变化的,当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______;②小灯泡的亮度决定于______;(选填代号:A.通过灯的电流、B.灯两端的电压、C.灯的实际功率)
(3)通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。
比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。
你对小敏此观点的评价是______。
(需说明理由)
【答案】或
变大 C 错误的,小灯泡在不同电压下电功率是不同的,不能取平均值减小误差
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]用电压表分别测量R与L的电压,如图所示电压表V2已经并联在灯泡L两端,想在只需将电压表V1按照电流正极进、负极出的原则并联在定值电阻R两端,可将电压表V1的负接线柱与定值电阻R的右接线柱或者灯泡L的左接线柱连接即可,如图所示
或
(2)[2]四次实验灯泡L两端的电阻分别为
21 L1
10.5V
5Ω0.10A
U
R
I
===
22 L2
21.5V
6.8Ω0.22A
U
R
I
==≈
23 L3
32.5V
8.9Ω0.28A
U
R
I
==≈
24 L4
4
2.8V
9.3Ω0.30A
U
R
I
==≈
可知,当通过电流增大使灯丝的温度升高时,灯泡的电阻会变大。
[3]四次实验灯泡L的实际功率分别为
L11 10.5V0.10A0.05W
P U I
==⨯=实
L221.5V0.22A0.33W
P U I
==⨯=实2
L332.5V0.28A0.7W
P U I
==⨯=实3
L442.8V0.30A0.84W
P U I
==⨯=
实4
随着通过电流变大,灯泡的实际功率变大,亮度也变亮,可知小灯泡的亮度决定于灯的实际功率,故应该选择C。
2.点睛:本题考查的是测量灯的功率的实验,考查了电路连接、故障分析、电流表读数、功率计算及数据处理与误差分析.在探究“电流与电阻关系”的实验中,实验器材:两节新干电池,3个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω),规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
实验步骤如下:
(1)连接电路时,开关应处于_____(填“闭合”或“断开”)状态。
(2)小明连接了图甲所示的部分电路,请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,要求滑片向左移动时电流变小。
(______)
(3)连好电路后,按下列步骤进行实验。
①将R1接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5V,记下电流表的示数I1。
②用R2替换R1接入电路闭合开关后,接下来的操作是_____,记下电流表的示数I2。
③用R3替换R2接入电路,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终大于1.5V,请写出一种使电压表示数能达到1.5V的办法:_____。
④问题解决后,小明绘制如图乙所示的I﹣R图象,得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成_____比。
(4)探究完电流与电阻的关系后,小明利用如图丙所示的电路图测小灯泡的额定功率,选取的小灯泡上标有“0.3A”字样,估计它的额定功率为1.5W,电流表的“0~0.6A”和“0~3A”量程完好,电压表的“0~3V”量程完好,“0~15V”量程已损坏,滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”字样。
连接电路时,小明实验操作正确,闭合开关时,电流表和电压表的示数分别为0.2A和2V;接着他边思考边实验,改进电路后,当将滑动变阻器的滑片P移至中点(连入电路中的电阻为25Ω)时,灯泡正常发光。
小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率。
根据以上的叙述回答下列问题。
①该同学判断小灯泡正常发光的依据是_____。
②请在虚线框内画出小明改进后的电路图。
(______)
③小灯泡的额定功率是_____W。
【答案】断开移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为
1.5V 详见解析反电流表的示数为0.3A 1.35
【解析】
【详解】
(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)[2]滑片向左移动时电流变小,说明变阻器连入电路的电阻增大,滑动变阻器接右下接线柱,与定值电阻串联;因为电源电压为2节新电池,电源电压为3V,电路的最小电阻为5Ω,电路的最大电流为:
I=
3V
5Ω
U
R
==0.6A,
所以电流表选用0﹣0.6A的量程,且电流表串联在电路中,如下图所示:
(3)①当电路中接入的电阻为R1时,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为1.5V,读出电流表的示数I1;
②[3]用R2替换R1接入电路,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数I2;
③[4]用R3替换R2接入电路时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小,使电阻R两端的电压过大造成的;或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的;或是电源电压太大。
解决的办法:换用最大阻值更大的滑动变阻器(或换用电压较低的电源);
④[5]由图乙可知:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比;
(4)①[6]当电流表示数等于灯泡额定电流0.3A时,灯泡正常发光;
②[7]灯泡额定电压约为
U L=
1.5W
0.3A
P
I
==5V>3V,
而电压表0~15V量程已经损坏,因此不能用电压表测灯泡电压,可以把电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路,实验电路图如图所示:
③[8]闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值50Ω,电源电压
U=U V+IR滑最大=2V+0.2A×50Ω=12V;
灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是25Ω,灯泡两端电压
U L′=U﹣I′R=12V﹣0.3A×25Ω=4.5V,
灯泡额定功率
3.第六空.实验中发现,灯丝烧断后,小彩灯并没有导通,其原因可能是没有达到一定的电压,金属丝上的绝缘材料仍没有被击穿,故没有导通。
科技小组要测量额定电压为5V
的小灯泡的电功率,可用的器材有:一个电压表和一个电流表(只有0~0.6A量程可用).电源两端的电压恒定.
(1)按如图甲所示电路图确连接电路.闭合开关前,将滑动变阻器滑片移到______端(选填“左”或“右”).
(2)闭合开关,记录电压表、电流表示数:调节滑动变阻器并记录多组数据.当电流表示数为0.6A时,电压表示数低于5V.根据数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像如图乙所示,由图像可知,灯丝电阻随温度的升高而______。
(3)为测量小灯泡的额定功率,小组同学拆除电流表后再接通电路,调节滑动变阻器直至电压表示数为5V;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关,将电压表替换AB间导线接入电路,闭合开关,电压表小数为5.4V,则此时小灯泡亮度比正常发光时______:将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表示数变为7.2V.则小灯泡的额定功率为______W.【答案】右变大暗 4
【解析】
【详解】
第一空.开始实验前,为保护电路,滑动变阻器接入电路的阻值应该为最大值,如图所示的电路图中,当滑动变阻器移动到最右端时,电阻最大;
第二空.在I-U图像中,图像的斜率表示I
U
的数值,即电阻的倒数
1
R
,由图像可知,斜率
在逐渐减小,所以电阻的倒数逐渐减小,所以电阻逐渐变大;
第三空.当电压表示数为5V时,滑动变阻器一部分接入电路,当电压表代替导线AB接入电路时,由于电压表相当于断路,所以此时滑动变阻器全部阻值都接入电路,接入电路的总电阻变大,根据串联电路分压的特点,滑动变阻器两端的电压变大,所以小灯泡两端的电压减小,小于5V,小于正常发光时的电压,故亮度变暗;
第四空.由乙图可知,当电压表示数为1.8V时,电路的电流最小,所以此时滑动变阻器全部接入电路,由题意可知,当取下电压表放在AB两点间时,由于电压表相当于断路,所
以滑动变阻器接入电路的方式发生了变化,由左端接入变成了全部接入电路,当滑动变阻器全部接入电路时,滑动变阻器两边的电压为7.2V
,所以电源电压为9V.如下等效电路图:
由
U
I
R
=可知,滑动变阻器最大电阻P
max
min
7.2V
20Ω
0.36A
U
R
I
===
;当小灯泡正常发光时,取下电压表放在AB两点间,电压表示数是5.4V,全部滑动变阻器的电压是7.2V,说明此时滑片位于总阻值
1
4
处,所以小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是总阻值的
1
4
即5Ω,此时的电流滑动变阻器两边的电压为4V,如下等效电路图:
4.小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5V”的小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10Ω的定值电阻0R、导线若干.她根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图甲所示的实验电路.
()1该实验的原理是______.
()2小珍连接电路时,开关处于______状态:闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最______(选填“左”或“右”)端.
()3闭合开关S,将1S拨到触点______(选填“a”或“b”),移动滑片P,使电压表的示数为______V.
(
)4在确保整个电路安全情况下,保持滑片P 位置不变,将开关1S 拨到另一触点,此时电压表的示数如图乙所示,其数值为______V ;通过计算可知小灯泡的额定功率是______W .
【答案】P UI = 断开 右 a 2.5 6.5 1
【解析】
【分析】
【详解】
()1[1]测量小灯泡额定功率的实验原理是P UI =.
()2[2][3]为了保护电路,小珍连接电路时,开关应处于断开状态;且闭合开关前滑片P 应置于滑动变阻器的最大阻值处,由图知滑片应置于右端.
()3[4][5]为测量小灯泡额定功率,闭合开关S ,应将1S 拨到触点a ,此时电压表测灯泡两端电压,所以移动滑片P ,使电压表的示数为2.5V ,此时灯泡正常发光;
()4[6][7]在确保整个电路安全情况下,保持滑片P 位置不变,将开关1S 拨到另一触点,即触点b ,此时电压表测灯泡与定值电阻0R 的总电压,电压表示数应大于2.5V ,所以,由图乙根据电压表的量程可知,电压表应使用015V -量程,分度值0.5V ,其示数为6.5V ; 由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流:
0000 6.5V 2.5V 0.4A 10Ω
V L L U U U I I R R --==
===, 则小灯泡的额定功率: 2.5V 0.4A 1W L L L P U I ==⨯=.
【点睛】
5.所以,小灯泡在不同电压下的功率不同.小梅测量额定电压为2.5V 的小灯泡在不同电压下工作时的电阻,所用电源电压恒为4.5V ,她设计的电路如图甲所示.
(1)小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流,当小灯泡两端电压为_____V 时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,读出电流为_____A ,此时小灯泡电阻为_____Ω(结果保留一位小数).
(2)实验中小梅发现,不管怎么样移动滑动变阻器的滑片,都无法使小灯泡两端电压足够小.于是她向老师请教,老师告诉她在原来的电路图上增加一条导线即可,如图丙中a 所示.请你用笔在图丁中将增加的导线a 补画上去.
(________)
(3)小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为_____V到4.5V,为保证电路安全,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于_____端(选填“左”或“右”).(4)小梅用丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流,并作出小灯泡的U﹣I图线如图戊所示,由图可知小灯泡的电阻是_____(选填“变化”或“不变化”).小刚注意到电压在0.5V﹣2.5V变化时,U﹣I图线几乎是一条直线,他认为在这个电压范围内小灯泡的
电阻是不变的.你赞同谁的观点?(请回答并说明理由)_____.
【答案】2.5 0.3 8.3 0
右变化的同意小灯泡的电阻是变化的观点,因为通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,根据P=UI,灯的功率变大,灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯
的电阻随电压的增大而变大
【解析】
【分析】
小灯泡正常发光时,利用欧姆定律
U
R
I
=可以计算小灯泡的电阻;滑动变阻器的分压式接
法,可以使电流表和电压表的读数从0开始,但要注意接法的正确性,接线柱两下一上;小灯泡的电阻是变化的,电阻随温度的升高而变大.
【详解】
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以当小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡正常发光,由
图可知,此时电流表示数为0.3A,此时小灯泡的电阻为
2.5V
8.3Ω
0.3A
U
R
I
≈
==;
(2)实验中小梅发现,不管怎么样移动滑动变阻器的滑片,都无法使小灯泡两端电压足够小,图中滑动变阻器采用的是限流式接法,可以改成分压式接法,使电流表和电压表的读数从0开始,如图所示:
(3)图丙的电路采用的是滑动变阻器的分压式接法,可以使小灯泡两端电压的变化范围为0V到4.5V,为保证电路安全,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于右端,使电流表和电压表的读数从0开始,保护电流表和电压表的安全使用.
6.本题是测灯泡电功率的实验,考查了电路连接、故障分析、电表的读数和电功率的计算等,伏安法测电阻、功率、探究电流与电压和电阻关系几个实验有相似之处,我们要学会总结。
小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路.
(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是_____.并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,小灯泡_____(选填“发光”或“不发光”),电压表
_____(选填“有示数”或“无示数”).请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根
导线,使电路连接正确.
(_____)
(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正确发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω.(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U 图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而_____.在这个图象中,横轴应该表示的是_____(选填“电压”或“电流”)
(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丁所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5的小灯泡的额定功率.已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V.
②_____(填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为
_____V,这时小灯泡正常发光.
③闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V.
④小灯泡的额定功率P额=_____W.
【答案】电源电压低于灯泡的额定电压不发光有示数
10增大电流闭合S、S12断开S2
0.5
【解析】
【分析】
(1)测灯的额定功率,灯的电压要高于灯的额定电压;分析电路的连接确定两表的示数;根据电路连接错误之改正;
(2)根据电流表小量程读数,由欧姆定律求电阻大小;
(3)灯丝的电阻随温度升高而增大.根据欧姆定律,电压的增加量应大于电流的增加量;(4)先测出电源电压U;只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,首先应使灯正常发光,通过开关的转换,使灯与变阻器滑片以下电阻丝串联,根据串联电路电压的规律,当电压表示数为U=2.5V时,灯正常发光,在③中,根据分压原理可求出滑片以下电阻丝的电阻大小,根据欧姆定律可求出灯正常发光时的电流即,
=可求小灯泡的额定功率P额.
根据P UI
【详解】
(1)电源电压为3V,小于灯的额定电压,故选的器材不能完成此实验;原电路中,电压表串联在电路中,电路中几乎没有电流,电流表将变阻器串联了,此时闭合开关小灯泡不发光,电压表与电源连通,电压表有示数;电流表应串联在电路中,电压表与灯并联,如
下左图所示:
(2)此时电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A ,则小灯泡正常发光时的电阻是: 3.8V 10Ω0.38A
U R I === ; (3)并根据所测得数据绘制了小灯泡的I ﹣U 图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而增大.根据欧姆定律的变形公式:U R I
= ,因灯丝的电阻随温度升高而增大,故电压的增加量应大于电流的增加量,如上左图所示,在这个图象中,横轴应该表示的是电流;
(4)根据上面的分析,具体步骤:
①闭合开关S 、S 2,断开S 1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V ; ②闭合S 、S 1,断开S 2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V ,这时小灯泡正常发光;
③闭合开关S 、S 2,断开S 1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V . 在①中,电源电压为U =4.5V ,在②中,灯与滑片以下电阻丝R 滑下的电阻串联,电压表测其电压,当电压表示数为2V ,根据串联电路电压的规律,灯的电压:
4.5V 2V 2.5V L U U U 滑下=﹣=﹣= ,灯正常发光;
在③中,电路中只有变阻器,根据串联电路电压的规律,滑片以上电阻丝的电压为:
3 4.5V 3V 1.5V U V ﹣=﹣= ,根据分压原理,12R R 滑下滑上:=:
,因变阻器的总电阻为15Ω,故10ΩR 滑下=
,由欧姆定律和串联电路电流的规律,通过变阻器的电流即灯的额定电流:2V 0.2A 10Ω
L U I R ===滑下滑下 , ④小灯泡的额定功率 2.5V 0.2A 0.5W L L P U I ⨯额===.
故答案为(1). 电源电压低于灯泡的额定电压 (2). 不发光 (3). 有示数 (4). 10 (5). 增大 (6). 电流 (7). 闭合S 、S 1 (8). 2 (9). 断开S 2 (10). 0.5
7.本题测定小灯泡的电功率,考查电路的连接及注意事项、操作过程及额定功率的计算,同时也考查了测电阻实验中故障分析,对器材要求及设计实验方案的能力及等效替代法的运用.如图是“测量小灯泡额定功率”的实验,其中灯泡的额定电压为 3.8V,电源电压未知,请你将实验过程补充完整.
(1)如图甲是实验电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,并使滑动变阻器连入电路的阻值最大(导线不允许交叉).
(2)实验过程中的某时刻,电压表的示数如图乙所示,为了测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)端滑动.灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为 A,则灯泡的额定功率为W.
(3)为了考察同学们的能力,老师拿来了一个已知额定电流为0.2A,但额定电压未知的小灯泡,一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2,利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率,请你将下列实验步骤补充完整;
①(填开关S、S1、S2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为;
②闭合开关S、S2,断开S1,(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”),读出电压表的示数为U;
③灯泡额定功率的表达式为:P= .
【答案】(1)电路图如图所示;
(2)左;0.3;1.14;(3)①闭合开关S、S1;0.2R;②保持滑动变阻器的滑片不动;③0.2A×(U﹣0.2R)
【解析】
试题分析:(1)灯泡额定电压为3.8V,电压表选0~15V量程,把滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,实物电路图如图所示:
(2)电压表量程为0~15V,由图乙所示电压表可知,其分度值为0.5V,所示为2.5V,小于灯泡额定电压3.8V,为了测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向左端滑动.由
图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所示为:0.3A,灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
(3)①闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 0.2R;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表的示数为U;
③灯泡额定功率的表达式为:P=0.2A×(U﹣0.2R).
8.本题是测定小灯泡的电阻和额定功率的实验,考查了器材的选择、电路的连接、故障分析,根据灯泡电阻随温度的变化分析出其电功率与电压二次方电流二次方的关系图是难点。
在测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)额定功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V且保持不变。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮,连线不得交叉)。
___________
(2)在连接电路时,若有A(5Ω,1A)、B(10Ω,0.5A)和C(10Ω,0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器_______(填“A”、“B”或“C”)连入电路,才能保证实验顺利进行。
(3)在实验中,若电压表示数为2V,为了能测量小灯泡的额定功率,必须将滑动变阻器的滑片P向_______(填“A”或“B”)端移动,当电压表的示数为3.8V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则电路中的电流是_______A,小灯泡的额定功率为
_______W。
(4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据,做出I﹣U图象如图丙所示。
结果发现图象不是直线,这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压_______(填“成”或“不成”)正比,这是因为_______。
【答案】 B A 0.4 1.52 不成灯丝电阻随温度的升高而
增大
【解析】
【详解】
(1)灯泡电流约为:,故电流表选用0~0.6A量程;
根据要求,滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮,所以滑动变阻器接左下接线柱连接灯泡右端,灯泡左端再与电流表的中间接线柱相连,如图:
(2)根据灯泡电流约0.38A,故C滑动变阻器因为电流小不能用;
此时滑动变阻器两端电压为:
,
根据得:滑动变阻器接入电路的阻值约:
,故A滑动变阻器最大阻值小,不能用;
所以应选滑动变阻器B。
(3)电压表示数2V小于灯泡额定电压3.8V;
应向A移动滑动变阻器滑片,即滑动变阻器接入电路的阻值应变小,则电路中电流变大,灯泡两端的电压变大;
当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常发光,电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,灯泡电流即读数为0.4A,根据得灯泡的额定功率为:
;
(4)根据图线知,小灯泡的电流与其两端的电压不成正比;
因为灯丝电阻随温度升高而增大,即灯泡的电阻值是变化的,不是定值。
当灯泡两端电压越大时,灯泡的实际功率越大,灯丝温度越高,电阻越大,反之电阻减小,故图像不是直线,电流与电压不成正比。
【点睛】
9.【考点定位】测定小灯泡的电功率如图所示是探究小组在科技节上设计的保温箱的简易图,图中L 是温度传感器,电阻不计,作用相当于一个开关,当温度高于某一设定值时,传感器发出信号,电源断开,停止加热;当温度低于某一设定值时,传感器发出信号,接通电源加热,从而使箱内的温度保持在一定范围内.将温度传感器L和一段阻值为32Ω的电热丝接入电源电压恒为24V的电路中(假设电热丝阻值不随温度变化).
(1)保温箱的外壳要选用的材料是_____(选填“热的不良导体”或“热的良导体”);
(2)电路工作时,通过电热丝的电流是_____A;电热丝工作1min消耗电能_____J;(3)为了保证某种菌种的培养,保温箱的发热功率需调整为12W,在不改变电源电压和原电热丝的情况下,应在箱内_____(选填“串”或“并”)联一段阻值为_____Ω的电热丝.【答案】热的不良导体 0.75 1080 串 16
【解析】
试题分析:(1)保温箱是为了不让热量传出来,所以外壳要用热的不良导体来做;(2)由题意可知,电路工作时,通过电热丝的电流为I=U/R=24V/32Ω=0.75A;电热丝工作lmin 消耗电能W=UIt=24V×0.75A×60s=1080J;(3)调整前电热丝的发热功率为P=I2R=18W,调整为12W时,需要增大总电阻,所以应串联一个电阻,当电功率为12W时,总电阻为R总=(24V)2/12W=48Ω,故串联的电阻为48Ω-32Ω=16Ω.
10.在测定“小灯泡电功率”的实验中,小明所在的实验小组用的电源电压为 4. 5V,小灯泡的额定电压为2. 5V、电阻约为10Ω。
可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,他们所设计的实验电路如图A所示。
(1)在连接电路时,应该选用的滑动变阻器是(选填“R1”或“R2”);
(2)移动滑片P到某一点时,电压表示数如图B所示,若他想测量小灯泡的额定功率,滑片应向(选填“C”或“D”)端移动,使电压表的示数为2. 5V;
(3)小丽同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图C所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(4)若考虑电表的电阻对测量的影响,则电功率的测量结果与真实值相比偏____(选填“大”或“小”),其原因是。
【答案】(1)R2(2)C (3)0.5W (4)大电流表测量的电流值大于灯泡的额定电流值
【解析】。