贵阳清华中学物理电功率中考真题汇编[解析版]
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贵阳清华中学物理电功率中考真题汇编[解析版]
一、初三物理电功率易错压轴题(难)
1.
()
U U U
P U I
R
-
==额额
额额额
在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压保持不变,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)为了比较精确的测量小灯泡的电功率,电压表的量程应选0-____V;
(2)实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障可能是_____(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良;(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数是2.5V,电流表示数如图所示,则小灯泡的额定功率是____W;
(4)测量结束后,应先______,再拆除导线,最后整理好器材;
(5)某实验小组在处理实验数据时,采用描点法,在坐标纸上作出了如图所示的I-U图象,请指出作图过程中存在的错误或不足之处是_______;
(6)某实验小组设计了如图所示的电路(还缺一根导线连接才完整),可以测量小灯泡的额定功率,其中R为定值电阻。请写出本实验主要测量步骤及所测物理量:
①电路连接完整后,开关S2断开,S1、S3闭合,调节滑动阻器滑片,使电压表示数为U额;
②_______,开关S3断开,S1、S2闭合,记录电压表的示数U2;
③小灯泡额定功率的表达式P额=______(用R、U额、U2表示)
【答案】3 灯泡与灯座 1.25 断开开关图线不应画成直线或横坐标的标度取值过大
保持滑动变阻器滑片位置不变
()
U U U
R
2
额额
-
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]题中待测小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程应选0~3V。
(2)[2]实验时,小灯泡不亮,且电流表示数几乎为0,则电路中有断路现象,而电压表有示数,即电压表与电源是接通,则故障可能是灯泡与灯座接触不良。
(3)[3]由图示知,电流表的示数为0.5A,则小灯泡的电功率
P =UI =2.5V×0.5A=1.25W
(4)[4]测量结束后,应先断开开关,再拆除导线,最后整理好器材。
(5)[5]由描出的点知,所描的点不在一条直线上,所以作出的I -U 图象不应是直线,且坐标轴的横坐标的标度太大了,这样造成所描的点精确度稍低。
(6)[6][7]按题意可知,电路中通过S 2、S 3的通断来控制电压表所测量的电压,所以所缺的导线应连接在电压表的负接线柱与开关S 3的左接线柱之间,且电路是串联电路。
当开关S 2断开,S 1、S 2闭合时,电压表测小灯泡的电压,那么应调节滑片,让电压表的的示数为U 额。
然后保持滑片位置不变,这样才能保持小灯泡两端的电压为额定电压,断开S 3,闭合S 1、S 2,此时电压表测小灯泡和定值电阻R 的电压,则电阻R 两端的电压
U R =U 2-U 额
而整个过程中,电路的电流不变,通过小灯泡的电流
21R R U U U I I R R
-===额 则小灯泡的额定功率
2.故答案为:(1)见上图; (2)①见上图; ②R 1接触不良; ③电阻;⑤50;0.4。
下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。
(1)小彬为了“探究电流跟电阻的关系”,连接了如图甲所示的电路。
①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接______;
②小彬看到了邻组同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是______;
③小彬先将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为2V ;再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V ;
④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的电阻换成10Ω的电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片适当向______(选填“左”或“右”)端移动; ⑤小彬将数据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______;
电压/V U 2
电阻/R Ω 5 10 20
I0.40.20.1
电流/A
(2)小彬将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡,测量其额定电功率。
①正确连接电路,闭合开关、发小灯泡不亮,电压表、电流表均无示数,产生这种现象的原因可能是滑动变阻器______(选填“短路”或“断路”);
②排除故障,继续实验,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流是______A,额定功率是______W;
(3)小辉同学准备测小灯泡的额定功率,检查实验器材时,发现缺少电压表,滑动变阻器均标有“20Ω 2A”字样,小灯泡的额定电流是0.25A,于是他利用现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路图。
请你帮助小辉完成实验:
①闭合开关1S,开关2S接b,2R阻值调到最大处,1R阻值调到0,此时电流表的示数为
0.3A;
②将1R阻值调到最大,闭合开关1S,开关2S接a,______,小灯泡正常发光;
③保持1R接入电路的阻值不变,闭合开关1S,开关2S接b,2R滑片仍在阻值最大处,此时电流表的示数为0.2A。
______W。
则小灯泡额定功率P
额
【答案】电流表正负接线柱接反
了 2 左反比断路 0.2 0.5 调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表的示数为0.25A 0.875
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①[1]电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示
②[2]电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是电流表正负接线柱接反了。
③[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V。
④[4]保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的电阻换成20Ω的电阻,为了使电压表的示数保持不变,由③知应将滑动变阻器的滑片适当向左端移动。
⑤[5]分析实验数据可知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,故得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(2)①[6]闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表、电流表均无示数,说明电压表与电源之间某一部分为断路,因此产生这种现象的原因是滑动变阻器断路。
②[7][8]读图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.2A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(3)②[9]将1R阻值调到最大,闭合开关1S,开关2S接a,要使小灯泡正常发光,则应调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表的示数为0.25A。
③[10]闭合开关1S,开关2S接b,2R阻值调到最大处,1R阻值调到0,此时电流表的示数为0.3A,电路为2R得简单电路,电源电压为
12
0.3A20Ω=6V
U I R
==⨯
根据步骤③可得
1
0.2A20Ω+0.2A=6V
R
⨯⨯
解得
1
=10Ω
R
又小灯泡的额定电流是I L=0.25A,根据步骤②可得
L1
0.25A+0.25A=6V
R R
⨯⨯
解得
L
=14Ω
R
小灯泡额定功率
3.小灯泡的额定功率是
()
-
U U U
R
额额。
如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处∶
①_____________________;② _______________________。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是______(填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。
下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出阴影处所缺的内容。
次数小灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A
小灯泡的电功率
P/W
_____
1
2
3
分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A,额定功率为________W。
(4)实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。
【答案】滑动变阻器连接成两个下接线柱电流表正负接线柱接反了
C 亮度
0.30 0.75 0.45
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,其中滑动变阻器连接成两个下接线柱,电流表正负接线柱接反了。
(2)[3]改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是滑动变阻器接入电路的电阻过大,电路电流过小;而小灯泡短路则电压表无示数,连接小灯泡的导线接触不良则电流表无示数;故选C。
(3)[4]小明在老师指导下设计记录数据及现象的表格,阴影处所缺内容应为小灯泡的发光情况。
[5][6]分析数据可知,小灯泡两端电压越大,则通过的电流也越大,小灯泡的额定电压为2.5V,在记录数据中居中,故小灯泡的额定电流为0.30A,额定功率为
P=UI=2.5V⨯0.30A=0.75W
(4)[7]实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,滑动变阻器消耗的功率为
22
2
000
22
00
00
()
()
24
U U U
P UI R
R R R
R R
R R R
R R
====
-
+
+++
当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相同时,滑动变阻器消耗功率最大,为
4.P额=U0I额=R0(I−I额)I额小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并接了如图甲所示的实物电路.
(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到动变阻器的_____(“A”或“B”)端.
(2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1,如图乙所示,I1=_____A;
(3)将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R1=_____Ω,测量小灯泡电阻的方法是_____(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1=_____W;
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是_____.
A.P0=2P1 B.P0=3P1 C.P0=4P1 D.P0=5P1
【答案】B 0.2 5 等效替代法 0.2 D
【解析】
【分析】
(1)为了保护电路,闭合开关S2前,应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处;
(2)根据电流表选用的小量定分度值读数;
(3)根据等效替代法求电阻大小;
(4)根据P1=I12R L求小灯泡的实际功率;
(5)由于灯泡的阻值不是定值,会随温度的升高而变大,所以,根据P=I2R分析额定功率P0的变化.
【详解】
(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B 端.(2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1,如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,I1=0.2A;(3)将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R1=5Ω,测量小灯泡电阻的方法是等效替代法;
(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1=I12R L=(0.2A)2×5Ω=0.2W;
5.则小灯泡额定功率:
()
121
U U U
P
R
-
额
=。
在测量小灯泡的电阻的实验中,小灯泡的额
定电压为2.5V.
(1)为了测量更精确.电压表应选择的量程是0﹣_______(选填“3”或“15”)V .
(2)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,电压表无示数.则故障原因可能是小灯泡_______(选填“短路”或“断路”)
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V ,此时电流表的示数如图乙所示,为_______A .
(4)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示.
1234567
/V 2.5 2.1 1.7 1.30.90.50.1/A 0.260.240.210.190.160.05
U I 实验次数电压 电流
综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向_______(选填“左”或“右“)端滑动:随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变_______(选填“大”或“小”).
(5)小明还设计了如图丙所示的电路,测出另一小灯泡的额定功率.已知滑动变阳器R 1的最大阻值为R 0,小灯泡的额定电压为U 额.请完成下列实验步骤:
①闭合开关S ,S 1,调节R 1的滑片,使电压表的示数为U 额;
②接着_______;
③调节R 1的滑片调至最左端,记下电压表示数U 1;将R 1的滑片调至最右端,记下电压表示数为U 2,小灯泡额定功率的表达式:P =_______(用R 0、U 额,U 1、U 2表示)
【答案】3 短路 0.3 左 小 保持变阻器R 1的滑片位置不动,断开S 1闭合S 2,移动变
阻器R 2使电压表不变 2021
U U R (U 1﹣U 2) 【解析】
【详解】
(1)灯的额定电压为3V ,故为了测量更精确电压表应选择的量程是0﹣3V .
(2)若小灯泡短路,灯不亮,电路为通路,电流表有示数,电压表没有示数,符合题意; 若小灯泡断路,则电压表串联在电路中,电流表没有示数,电压表与电源连通测电源电压有示数,不符合题意;所以故障原因可能是小灯泡短路;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V ,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,读数为0.3A ;
(4)根据表中数据,电路中的电流越来越小,由欧姆定律,电路的总电阻越来越大,故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动; 根据由欧姆定律的变形式
U R I
=
,计算灯的电阻分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω……2.0Ω,所以随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变小; (5)小明还设计了如图丙所示的电路,测出另一小灯泡的额定功率.已知滑动变阳器R 1的最大阻值为R 0,小灯泡的额定电压为U 额.请完成下列实验步骤:
①闭合开关S ,S 1,调节R 1的滑片,使电压表的示数为U 额;
②接着,保持变阻器R 1的滑片位置不动,再断开S 1闭合S 2,移动变阻器R 2使电压表示数不变;
根据等效替代的原理知,此时R 2=R L ;
③将R 1的滑片P 调至最左端,记下电压表的示数为U 1;再将R 1的滑片P 调至最右端,记下电压表的示数为U 2,
在③中,将R 1的滑片P 调至最左端,R 1连入电路中的电阻为0,电压表的示数为U 1即为电源电压;再将R 1的滑片P 调至最右端,此时两变阻器串联,电压表的示数为U 2,即为R 2的电压,根据串联电路电流相等和欧姆定律可得:
21220
U U U R R -=, 解得:
22012
U R R U U ; 根据2
U P R
=得小灯泡额定功率的表达式: ()2
22122220012
==U U U P U U U R U R R U U =--额额额. 【点睛】
6.P L =U L ′I ′=4.5V×0.3A =1.35W 。
在探究“电流与电阻的关系”实验中,小硕选用如下器材:电压恒为5V 的电源阻值为5Ω、100Ω、200Ω的定值电阻,规格为“30Ω 1A ”的滑动变阻器,电流表电压表,开关和若干导线
(1)如图甲所示为小硕连接的实验电路,闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.
(_________)
(2)改正错误后,用开关试触,发现电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动.小硕分析可能是定值电阻发生了_____故障.
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,其示数为
_____V.断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不动,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,应将滑片向_____(填“左”或“右”)移动,使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为_____.
(4)在探究过程中,小硕发现,为了保持定值电阻两端电压不变,只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为_____即可.
(5)多次实验后,根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____.
(6)小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为0.2A小灯泡的额定功率,已知定值电阻R0的阻值为10Ω,电源电压未知且大于小灯泡的额定电压.
①开关S1接b,S2接d,电流表示数为0.6A,则电源电压为_____V.
②开关S1接a,S2接c,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_____A,此时小灯泡正常发光.
③开关S1接b,S2接c,使滑动变阻器的滑片_____(填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”),电流表示数为0.3A.
④小灯泡额定功率P额=_____W.
【答案】断路 2 右 0.2A 3:2 反比 6 0.2 保持不
动 0.8
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]用开关试触,电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动,可能是定值电阻发生了断路;
(3)[3]排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,
分度值为0.1V,其示数为2V;
[4]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变;
[5]由欧姆定律,电流表示数应为:
I=V
2V =
10Ω
U
R
定
=0.2A;
(4)[6]实验中保持定值电阻两端电压不变,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为:
U滑=5V﹣2V=3V,
由分压原理,滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为
U滑:U定=3V:2V=3:2;
(5)[7]根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(6)①[8]开关S1接b,S2接d,电流表示数为0.6A,为定值电阻的简单电路,由欧姆定律,则电源电压为:
U=I1R0=0.6A×10Ω=6V;
②[9]开关S1接a,S2接c,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.2A,此时小灯泡正常发光.
③[10]开关S1接b,S2接c,使滑动变阻器的滑片保持不动,电流表示数为0.3A.
④[11]在③中,变阻器与定值电阻串联,由欧姆定律,定值电阻的电压;
U0=I′R0=0.3A×10Ω=3V,
变阻器的电压为
6V﹣3V=3V,
由分压原理,变阻器连入的电阻为:R滑=10Ω;
在②中,由欧姆定律,变阻器的电压:
U滑=IR滑=0.2A×10Ω=2V,
根据串联电路电压的规律,灯的额定电压为:
U额=6V﹣2V=4V,
小灯泡额定功率:
7.在“测小灯泡电功率实验”中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V.
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右
移动时小灯变亮).
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最_________(填“左”或“右”)端.
(3)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障原因是
_____________.
(4)故障排除后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为___W.若使小灯泡正常发光,应将滑片向_________(填“左”或“右”)端移动.
(5)若将图甲中小灯泡换成定值电阻,其他元件不变,下列实验可完成的是()
A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
C.探究电流与电阻的关系
【答案】(1)如图所示
(2)左(3)小灯泡断路(或小灯泡灯丝断了或小灯泡接触不良)(4)0.48 右(5)B 【解析】
试题分析:(1)滑动变阻器要接一上一下两个接线柱,由电源电压为3V可知电压表选小量程0-3V,与小灯泡并联,连线如图所示.
(2)闭合开关前滑动变阻器滑片要移到阻值最大处,如图应移动到左端.(3)电流表无示数说明电路有断路故障,又电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源相连电路为通路,故与电压表并联的小灯泡处断路.(4)由图乙可见电流为0.32A,此时小灯泡功率为P=UI=1.5V×0.32A=0.48W,要使小灯泡正常发光需要将灯泡两端电压提升到额定电压2.5V,故应减小滑动变阻器接入电路电阻,将滑片向右移,(5)该电路无法比较产生热量的多少,A选项错误;可以通过移动滑片改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,从而探究电流与电压的关系,B选项符合题意,选填B;探究电流与电阻的关系需要改变电阻值进行多次实验,只有一只定值电阻无法完成实验,C选项不符合题意.
答案:(1)如图所示(2)左
(3)小灯泡断路(或小灯泡灯丝断了或小灯泡接触不良)(4)0.48 右(5)B
8.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:
00
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】
9.重点是测量小灯泡电功率的实验,注意滑动变阻器使用应一上一下接入电路,且闭合开关前应调整到阻值最大端,电流表读数时,看清楚所用量程,搞清楚分度值,再进行读数。
最后一问,一定要注意灯丝的电阻会随温度而变化,通常金属电阻随温度的升高而增大,故电流与电压不成正比。
在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V ,小灯泡的额定电压为2.5V (灯丝电阻约为12Ω)。
⑴ 为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用___________
A .“10Ω 0.5A ”的滑动变阻器
B .“50Ω 0.5A ”的滑动变阻器
⑵ 用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整__________。
⑶ 闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 ____________(选填“A ”或“B ”)端。
⑷ 闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是_____________。
⑸ 排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是______V ;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“A ”或“B ”)端移动。
⑹ 根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示)。
分析图像可知:
① 小灯泡的额定功率为______________W 。
② 小灯泡灯丝电阻是变化的,主要是受____________变化的影响。
③ 实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V 时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是____________。
⑺ 完成上述实验后,小华在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像,设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示。
请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:
① ________________________________
② ________________________________
表达式:Rx=___________________
【答案】B A 小灯泡断路 2.2 B 0.625 温度小灯泡实际功率过小开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数为0.25A 或0.2A
或0.1A 开关S1断开,S2闭合,保持滑片位置不变,记录电流表的示数为I R X=
或R X=或R X=
【解析】
试题分析:(1)当灯泡正常发光时,电流为I=U/R=2.5V/12Ω=0.2A,此时滑动变阻器分压为6V-2.5V=3.5V,滑动变阻器此时的电阻为3.5V/0.2A=17.5Ω,所以应选滑动变阻器B;(2)由于电流最大为0.2A,所以电流表的量程应接在0.6A的接线柱上,连线如上图所示;(3)闭合开关前,滑动变阻器的阻值应处于最大值位置,根据连线可知,滑片应处于A端;(4)发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,这样的故障是出在了与电压表并联的部分断路了,所以应是小灯泡断路;(5)由图示可知,电压表的读数为2.2V,小于小灯泡的额定电压,所以应增大电流,减小电阻,把滑片向B端移动,才能使电压表示数达到额定电压;(6)①由图示可知,当电压等于额定电压2.5V时,额定电流为0.25A,所以小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;②由图示可以看出电阻值是变化的,主要是由于温度的影响所致;③小灯泡的电压越低,电流越小,实际功率越小,灯泡的亮度是由实际功率决定的,当实际太小时,灯泡就不发光了;⑺ ①开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数为0.25A 或0.2A 或0.1A ;②开关S1断开,S2闭合,保持滑片位置不变,记录电流表的示数为I 表达式:R X=2.5V/(I-0.25A)或R X=1.5V/(I-0.2A)或R X=0.5V/(I-0.1A)
10.【考点定位】电功率与电阻的关系在一次测量小灯泡额定功率的实验中,所用电源由两节新干电池串联组成,小灯泡上标有“2.5V”字样(小灯泡额定功率约为0.6W).聪明而粗心的小刚连接了如图甲所示的电路.
(1)同组的小明发现电路连接有错,如果闭合图甲所示电路的开关,电压表的示数约为V,电流表的示数约为 A,小灯泡的发光情况为(选填“正常发光”、“亮度较暗”或“不发光”).。