(课标通用)安徽省2019年中考物理总复习 素养全练22 测量小灯泡的电功率试题 - 副本.docx

素养全练22 测量小灯泡的电功率
基础夯实
1.(2018·安徽阜南二模)如图所示,在“探究电功率跟电压的关系”实验中,将小灯泡L1“
2.5 V 0.3 A”和L2“
3.8 V
0.3 A”串联,下列说法正确的是()
A.L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同
B.如果电源电压可调,两灯泡可以同时正常发光
C.闭合开关后,“3.8 V0.3 A”的小灯泡更亮,因为其额定功率大
D.通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系
答案:B
解析:电功率与电压和电流有关,在探究电功率跟电压的关系时应控制电流相等,由串联电路的电流特点可知,L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流相等,故A错误;由题知,两灯的额定电流都是0.3A,两灯串联时,若电源电压可调,当电路中电流达到0.3A,达到它们的额定电流,则两灯都能正常发光,故B正确;灯泡的亮度是由其实际功率决定的,所以闭合开关后,“3.8V0.3A”的小灯泡更亮,是因为它的实际功率大,故C错误;由图知,两电压表分别测两灯的电压,只能通过灯泡的亮度判断其电功率的大小,并不能测出电功率的确切值,也就无法得出电功率和电压间的定量关系,故D错误。

2.(2018·安徽来安模拟)为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是()
A.手移动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
答案:B
解析:由于滑动变阻器的作用是调节灯泡两端的电压,故在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼应观察电压表的示数的变化,当电压表达到额定电压时,再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。

3.(2018·上海普陀区模拟)研究电功率与电压、电流的关系时,某同学连接了如图所示电路进行实验。

下列关于该实验的说法,不合理的是()
A.该电路所示实验能研究电功率与电压的关系
B.该实验选择的两个小灯泡规格应该不同
C.小灯泡消耗的电功率可通过灯泡的亮度来比较
D.该实验能得出电流相同时,电功率与电压成正比
答案:D
解析:电功率与电压和电流有关,由图可知两灯泡串联,通过两灯泡的电流相同,所以该电路所示实
验可以研究电功率与电压的关系,故A正确;两灯泡串联,流过它们的电流相同,L1、L2规格不同,则
灯泡两端的电压不同,因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系,故B正确;为了判断灯泡的功
率大小,我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小,灯泡越亮灯泡的功率越大,故C正确;因为灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小,所以无法得出“电流相同时,电功率跟电压成正比”这个结论,故D错误。

4.(2015·湖南岳阳中考)用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不
正确的是()
A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
答案:C
解析:灯泡的亮暗是由它的实际功率决定的,灯泡越亮,实际功率越大,所以小灯泡电功率的大小可
以通过灯泡的亮度来判断,故A正确;由图可知,两灯泡的连接方式是并联。

在并联电路中,各支路
两端的电压都相等。

故B正确;实验目的是研究电功率与电流的关系。

所以在电路中的两个灯泡的
规格即功率要有所不同,故C错误;在并联电路中干路电路与支路电流的关系是干路电流等于各支
路电流之和。

将其中一只电流表移接到干路上也可以求出两个支路的电流,可以完成实验,故D正确。

5.(2018·黑龙江哈尔滨道外区三模)小涵同学要利用图中的器材探究“电功率和电压的关系”。

两个小灯泡L1的规格是“2.5 V0.3 A”,L2的规格是“3.8 V0.3 A”,电源为三节新的干电池。

(实验中不能让小灯泡两端的电压超过其额定电压的1.2倍)
(1)将电路中缺少的导线补全,并说明实验中是如何判断两个小灯泡的功率大小的?
(2)为了得到普遍规律,小涵同学又找来规格为“3 V 0.2 A ”和“4.5 V 0.3 A ”的两只灯泡,准备再进行一次对比实验,但这次实验并没有成功,请你帮她分析实验没有成功的原因。

(忽略温度对灯丝电阻的影响)
(3)经过改进,实验结束后,小涵同学还要继续探究“电功率与电流的关系”,她应该对电路进行哪些调整?
答案:(1)见解析图 通过观察灯泡的亮度判断其电功率大小
(2)两灯电阻相同,串联入电路中时电流相等,电压也相等,所以无法完成实验;
(3)将两灯由串联改为并联,将电压表换成电流表分别测两灯的电流,并且将电源由三节干电池减少为两节。

解析:(1)电功率与电压和电流有关,所以探究电功率和电压的关系时应控制通过两灯电流相等,所以两灯应串联在电路中,电压表分别测两灯的电压,电压表V 1应与灯泡L 1并联,实物图如图所示。

因为灯泡越亮电功率越大,所以可以通过观察灯泡的亮度判断其电功率大小。

(2)由欧姆定律可得灯泡“3V 0.2A ”的电阻R=U 额1
U 额1=3V 0.2A =15Ω,灯泡“4.5V 0.3A ”的电阻
R'=U 额2U 额2=4.5V 0.3A =15Ω,两灯电阻相同,串联接入电路不仅电流相等,两端的电压也是相等的,所以无法研究电功率与电压的关系。

(3)探究电功率与电流的关系时,应控制电压相等,所以两灯应并联,由于L 1的额定电压为2.5V,且要求不能让小灯泡两端的电压超过其额定电压的1.2倍,所以应将电源由三节干电池减少为两节;测通过灯泡电流,通过比较灯泡亮度来比较电功率与电流的关系。

〚导学号97404051〛 6.(2018·安徽淮北模拟)盛夏,小田家里的电灯经常忽明忽暗。

小田从学校借来额定电压为2.5 V
的小灯泡等实验器材,想通过实验来研究产生这种现象的原因。

(1)如图甲是小田同学已连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P 向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。

(2)小田将滑动变阻器的滑片向左边滑动,小灯泡慢慢变亮,电压表示数逐渐变大;接着又向右移动
滑片,小灯泡又逐渐变暗,电压表示数也逐渐变小。

小田分析:“电灯忽明忽暗是电灯两端的
不稳定造成的”。

(3)小田在将小灯泡两端的电压调至2.5 V时。

电流表的示数如图乙所示,由此可以知道小灯泡的
额定功率是。

(4)小田结合学过的电学知识进一步分析:家里的电灯有时虽然暗些,但是电灯的实际功率变小了,
消耗的电能也少了。

由此他想到此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了。

他的想法对吗?请简要说明理
由。

答案:(1)见解析图(2)电压(4)0.75 W
(4)不对,因为烧开一壶水,水吸收的热量是一定的,即消耗的电能一定,根据W=Pt可知,若实际功率变小,则通电时间变长,并不能省电
解析:(1)滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,故滑片以左电阻丝连入电路中与灯串联,灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,如图所示。

(2)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左滑动,连入的电阻变小,使电路中的电流变大;由U=IR 可知,则加在灯两端的电压变大,即电压表示数逐渐变大,小灯泡亮度逐渐变亮;再向右移动滑片时,连入的电阻变大,使电路中的电流变小,由U=IR可知,加在灯两端的电压变小,电压表示数逐渐变小,小灯泡又逐渐变暗;显然灯泡两端电压忽大忽小引起了小灯泡的忽明忽暗现象,故电灯忽明忽暗可
能是由于灯泡两端的电压不稳定造成的。

(3)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由指针位置可知,灯泡的电流为0.3A;灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。

(4)小田的想法不对。

使用电热壶烧开一壶水消耗的电能(或水吸收的热量)是一定的,根据
W=Pt可知,当电热水壶的实际功率变小时,需要的加热时间变大,所以并不能省电。

能力提升
7.(2018·山西太原)在“探究小灯泡的亮度与电功率的关系”的实验中,实验小组选取了一个标有“2.5 V”的小灯泡和必要的实验器材,连接的实物电路如图甲所示。

(1)如图甲所示是小明同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,
要求滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡变暗。

(2)电路连接正确后,闭合开关,小明发现电压表有明显示数,电流表指针几乎不动,小灯泡不发光,
产生这一现象的原因可能是。

(3)排除故障后,继续实验,调节滑片并把多次测量的电流和电压绘制成I-U图象,如图乙所示,根据
图象可知,小灯泡正常发光时的电流为A,额定功率为W。

(4)请你为实验需要测量和计算的物理量及记录的现象,画出一个记录实验数据的表格。

〚导学号97404052〛
答案:(1)见解析图(2)小灯泡断路(3)0.51.25(4)如解析中表所示
解析:(1)根据要求滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡变暗,即电流变小,电阻变大,故下面左端
接线柱接入电路中,灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如图所示。

(2)电路连接正确后,闭合开关,小明发现电压表有明显示数,电流表指针几乎不动,小灯泡不发光,产生这一现象的原因可能是小灯泡断路。

(3)根据图乙电流和电压绘制成的I-U图象,小灯泡正常发光时的电流为0.5A,灯的额定功率为:P=UI=2.5V×0.5A=1.25W。

(4)表格内容包含灯泡的电压、通过的电流、电功率及灯的亮度(要分别记录灯在高于、等于、低于额定电压下发光情况),实验数据的表格如下所示。

8.(2018·安徽凤阳二模)两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化情况”,提供的器材有:
两个实验室用小灯泡,甲组的灯泡上标有“1.5 V”,乙组灯泡字迹模糊,两种规格的滑动变阻器(“15 Ω
1 A ”、“25 Ω 1 A ”),电源(电压相等且保持不变)、电流表和电压表、开关、导线若干。

两组同学连接好电路后,调节滑片过程中电表示数和灯的亮度都发生变化,当滑动变阻器滑片位置都恰
好在中点时,电压表示数均为1.5 V,电流表示数也相同(如图a 所示),此时甲组的灯泡比乙组的暗。

(1)电流表读数为 A;
(2)请在图b 中将乙组同学设计的电路图补充完整;
(3)电源电压为 V;
(4)乙组同学所测灯泡的电功率为 W 。

答案:(1)0.2 (2)见解析图 (3)4 (4)0.5
解析:(1)根据图a 可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
(2)根据题意“电流表示数也相同,此时甲组的灯泡比乙组的暗”可知,乙组灯泡的实际功率较大,乙组灯泡的实际电压较大,根据串联分压的知识可知,乙组滑动变阻器分得电压较小,则乙组的滑动变阻器接入电路的阻值较小,且滑片均在中点,说明乙组同学所选用的滑动变阻器最大阻值较小,其最大阻值为15Ω;所以乙组同学所选用的滑动变阻器规格为0~15Ω,甲组所选用的滑动变阻器规格为0~25Ω。

当滑片在中点时,甲组滑动变阻器两端电压为:U 1=I ×12R 1=0.2A ×12×25Ω=2.5V;乙组滑动变阻器
两端电压为:U 2=I ×12R 2=0.2A ×12×15Ω=1.5V 。

由于电压表示数均为1.5V,故甲组同学是把电压表并联在小灯泡的两端,乙组同学是把电压表并联在滑动变阻器的两端。

乙组同学设计的电路图如图所示。

(3)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且电源电压不变,根据甲组同学的数据可知,因此电源电压:U=U L +U 1=1.5V +2.5V =4V;
(4)此时乙组同学所测灯泡的电压:U L '=U-U 2=4V -1.5V =2.5V,乙组同学所测灯泡的电功
率:P=U L 'I=2.5V ×0.2A =0.5W 。

9.(2017·安徽亳州二模)小聪设计了如图甲所示的电路,利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压,观察小灯泡的发光情况。

电源电压恒为6 V,R 是滑动变阻器。

甲
乙
丙
(1)闭合开关后,移动滑片P,发现两电表示数始终如图乙所示,原因是将滑动变阻器的(填字母)两个接线柱接入了电路。

(2)改正错误后,小聪继续实验,将有关实验数据标记在图丙上,分析图丙可知,他所选择的滑动变阻器的规格是(选填字母)。

A.20 Ω0.5 A
B.20 Ω 2 A
C.50 Ω0.5 A
D.25 Ω 2 A
(3)图丙中,阴影部分的面积大小表示。

(4)实验操作时,因小灯泡L不慎损坏而出现断路,无论怎样移动滑片P,电压表指针
(选填“几乎不动”或“明显偏转”)。

答案:(1)CD (2)D(3)小灯泡的实际功率是0.8 W(4)几乎不动
解析:(1)移动滑片,电流表示数不变,说明滑动变阻器接入电路的阻值为零或为定值电阻;根据图乙可知,电压表的量程0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,等于电源电压,因此滑动变阻器接入电路的阻值为零,即滑动变阻器的接线柱CD接入了电路。

(2)根据图丙可知,电路中的最小电流为0.2A,定值电阻两端电压为1V。

由串联电路电压规律和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最大阻值:R=U
滑
U
最小=6V-1V
0.2A
=25Ω;电
流大于1A,故选D。

(3)根据图丙可知,阴影部分面积等于电流与电压的乘积,因此阴影部分的面积大小表示R1的电功率为P=UI=2V×0.4A=0.8W。

(4)实验操作时,因小灯泡L不慎损坏而出现断路,则电压表串联在电路中,因其内阻比其他电路元件大的多,根据分压原理,其示数接近电源电压,移动滑片改变变阻器连入电路中的电阻时,电压表示数仍接近电源电压,指针几乎不动。