物理九年级下册 电功率章末训练(Word版 含解析)
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物理九年级下册电功率章末训练(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V 2已经并联在灯泡L 两端,想在只需将电压表V 1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V 1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
21L110.5V 5Ω0.10A U R I =
== 22L22 1.5V 6.8Ω0.22A U R I =
=≈ 23L33 2.5V 8.9Ω0.28A U R I =
=≈ 24L44 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
L1110.5V 0.10A 0.05W P U I ==⨯=实
L22 1.5V 0.22A 0.33W P U I ==⨯=实2
L33 2.5V 0.28A 0.7W P U I ==⨯=实3
L44 2.8V 0.30A 0.84W 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.[7]在实验步骤②中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,变阻器连入电路的阻值变大,由串联电路的分压原理知,变阻器分得电压变大,R 0和灯泡分得的电压都会变小,由00
U P U R =⋅额额知,测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V ,正常发光时的电阻约为8Ω.
(l)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整_______.
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了_______(选填“短路”或“断路”).
(3)移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为______V;此时要测量小灯泡的额定功率,应持滑片P向_________(选填“左”或“右”)端移动,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像;
(4)由图像可计算出小灯泡的额定功率是______ W.
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为R0.实验步骤如下,请补充完整:
①_________________;
②闭合开关S、S1,断开开关S2.记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P
额=________.
【答案】断路 2.2 右 0.75 闭合开关S、S2,断开
开关S1.调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额P额=R0(I-I额)I额
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]灯泡正常发光时的电流
I=
2.5V
8
=
U
R
=0.3125A
所以电流表选用小量程,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图所示:
(2)[2]电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为灯泡断路;
(3)[3][4]电压表使用0∼3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为
2.2V。
要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,就要减小变阻器的电压,根据分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻要减小,滑片向右端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)[5]从图象得知,灯泡在2.5V下的电流为0.3A
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(5)[6][7]①闭合开关S、S2,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数I1=I额;
②闭合开关S、S1,断开开关S2,记录下此时电流表的示数为I;
③算出小灯泡的额定功率.定值电阻R0的电流为
I0=I−I额
定值电阻R0的电压为
U=I0R0=(I−I额)R0
因为灯泡两端的电压等于定值电阻的电压,所以灯泡的额定电压功率为
3.(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,假设灯泡的阻值不变,则P额=I02R=(2I1)2R=4I12R=4P1.由于灯泡的阻值不是定值,且灯泡的阻值会随温度的升高而变大,所以,当灯泡在正常工作时,灯泡的阻值变大,则额定功率P0>P额=4P1,所以最有可能的额定功率值为P0=5P1.故选D.小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。
所用器材:额定电压为2.5V的小灯泡、电池组(二节干电池串联,电压为3V)、电压表一块、滑动变阻器(10Ω 2A)、定值电阻(R0=5Ω)、开关三个和导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。
(_____________)
(2)闭合开关前,应将变阻器滑片滑到____________(选填“左”或“右”)。
(3)连接完电路后,小明只闭合S、S1时,移动滑片P,电压表示数发生改变:只闭合S、S2时,移动滑片P,小灯泡不发光。
于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如下表所示。
则电路中一定存在的故障是____________。
(填写序号)
测试元件灯泡L 开关S2
电压表无示数有示数
①灯泡L处断路②灯泡L处短路③开关S2处断路
(4)排除故障后,小明继续实验。
①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为____________V
②只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2.25V
③小灯泡的额定功率为____________W.
(5)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的际功率P实____________(选填
“>”、“>”或“=”)1
4
P额
(拓展)小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它(如图所示)于是小红在小明完成步骤①后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片P的位置不变,只闭合S、S2时,读出电压表示数为2.55V,则小明实验中所用电池组的电阻r是____________Ω。
【答案】右③ 2.5 0.75 > 1.5
【解析】
【详解】
(1)由电路图可知,电压表测并联部分电路两端的电压,即测灯泡两端的电压,由于灯泡的额定电压为2.5V<3V,故只需将电压表的“3”接线柱与开关S1的右接线柱连接即可,如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即滑到右端;(3)①若灯泡L处断路,将电压表与灯泡L并联,只闭合S、S2时,则电压表有示数且接近电源电压,故①不符合题意;
②若灯泡L处短路,将电压表与灯泡L并联,只闭合S、S2时,则电压表无示数,将电压表与开关S2并联,只闭合S、S2时,则电压表仍然无示数,故②不符合题意;
③若开关S2处断路,将电压表与灯泡L并联,只闭合S、S2时,则电压表无示数,将电压表与开关S2并联,只闭合S、S2时,则电压表有示数且接近电源电压,故③符合题意;(4)①只闭合S、S2,R与L串联,电压表测L两端的电压,移动滑片P,使电压表示数U额=2.5V,此时灯泡L正常发光;
②只闭合S、S1,R与R0串联,此时电压表测R0两端的电压U0=2.25V,则有:
00
U U U
R R
-
=
滑
,即:
2.25V3V-2.25V
=
5ΩR
滑
,解得:R滑=
5
3
Ω;
③灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:U滑′=U-U额=3V-2.5V=0.5V,
由欧姆定律和串联电路电流规律得到此时电路中的电流:I= I滑=
0.5V
=
5
Ω
3
U
R
'
滑
滑
=0.3A,
则小灯泡的额定功率:P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)当电阻不变时,由P=
2
U
R
可知,电压变为原来的一半,功率变为原来的四分之一,由于灯泡的电阻是变化的,当电压减小时,功率减小,电阻也减小,故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,由P=
2
U
R
可知,小灯泡的实际功率P实>
1
4
P额。
【拓展】
4.“测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为l0Ω,电流表(0~0.6A,0~3A),电压表
(0~3V,0~15V),开关和导线若干.还有标有“10Ω 2A”的滑动变阻器A和标有“5Ω
1A”的滑动变阻器B.
(1)若小明设计电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整__________-;
(2)本实验选择的滑动变阻器是_____(选填“A”或“B”);
(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数如图乙所示,根据所选正确量程,其示数为_____V;
(4)为了测量小灯泡额定功率,此时应该将变阻滑的滑片P向_____(选填“A”或“B”)移动.当电压达到小灯泡额定电压时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_____W.
(5)小明综合分析实验数据发现,灯泡越亮时灯丝的电阻越大,说明灯丝的电阻_____.【答案】A2B0.5随温度的升高而增大
【解析】
【分析】
(1)电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路;根据灯泡的额定电流选择电流表的量程,然后与小灯泡的左侧相连;根据小灯泡的额定电压选择电压表量程;
(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出此时电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选择器滑动变阻器的规格;
(3)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数;
(4)电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到
2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;看清电流表的量程和分度值,读出电流表示数,利用P=UI求出其电功率;
(5)灯丝的电阻随温度的升高而增大.
【详解】
(1)灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联;
小灯泡的额定电流约为:
2.5V
10Ω
0.25A
U
I
R
==
=,则电流表的量程为0~0.6A,且与灯泡
串联;如下图所示:
(2)灯泡正常发光时的电压等于额定电压U L =2.5V ,
根据欧姆定律可知此时电路电流约为: 2.5V 10Ω
0.25A U I R ===
, 滑动变阻器两端电压U 滑=U ﹣U L =4.5V ﹣2.5V=2V ,
此时滑动变阻器接入电路的阻值8Ω0.252V A
U I R ===滑, 所以本实验中应该选择规格为“10Ω 2A”的A 滑动变阻器;
(3)电压表使用0~3V 量程,分度值为0.1V ,故电压为2V ; (4)要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2V 增大到2.5V ,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向B 端移动,使电压表的示数为2.5V 为止; 电流表的量程为0~0.6A ,分度值为0.02A ,此时示数为0.2A ,小灯泡正常发光,U=2.5V ,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
5.13V -1V ==10Ω0.2A
U U U R I I -==滑滑.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图甲所示的电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5V ,滑动变阻器规格为“20Ω1A ”,电源是由2节新干电池串联组成。
(1)用笔画线代替导线,帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。
(要求导线不交叉) (_______)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于_____端(填字母)。
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是_____。
(4)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表示数如图丙所示为_____A,则小灯泡的额定功率为_____W,此时灯丝的电阻为_____Ω。
(5)小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,滑动变阻器的滑片应向_____端调节(填字母),观察到小灯泡变亮。
(6)表是小丹根据实验测得的多组数据,她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的,则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是_____。
实验次
12345
数
电压
1.0 1.5
2.0 2.5 2.8
U/V
电流I/A0.120.160.180.22
(7)小丹经过思考,发现用两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率,她设计的电路如图丁所示,具体操作是:闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时,小灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为I2,则小灯泡额定功率的表达式为P m_____(用I1、I2、R0表示)
【答案】A灯泡短路 0.2 0.5 12.5 B温度R0I1×
(I2﹣I1)
【解析】
【详解】
第一空.根据甲图,应高尔夫变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
第二空.闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处的A端;
第三空.连接好电路后,闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,发现小灯泡不发光,电压表无示数,则电路故障可能是灯泡短路;
第四空.排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表示数
如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,电流为0.2A ;
第五空.小灯泡的额定功率为:
P =UI =2.5V×0.2A =0.5W ;
第六空.此时灯丝的电阻为:
2.5V 12.5Ω0.2A
U R I ===; 第七空.小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,即增大灯的电压,减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器的电阻,故滑动变阻器的滑片应向B 端调节;
第八空.表是小丹根据实验测得的多组数据,她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的,是因为电压越高,电流越大时,灯泡功率增大,灯丝温度升高,电阻变大,故影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是温度。
第九空.闭合开关S ,调节滑动变阻器使电流表A 1的示数为I 1时,小灯泡正常发光,此时电流表A 2的示数为I 2,
根据欧姆定律,R 0的电压为:
U 0=R 0I 1,
此电压即灯的额定电压;
由并联电路电流的规律,灯的额定电流为:
I m =I 2﹣I 1,
则小灯泡额定功率的表达式为:
6.(某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6V )、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V 的待测小灯泡(电阻约为12Ω),滑动变阻器两个(A :“5Ω 2A”;B :“20Ω 0.5A”).
(1)该实验的实验原理是_____;实验中,应选用的滑动变阻器是_____(选填“A ”或“B”).
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉).
(______)
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是_____.
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为_____W.
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图.
(______)
(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1_____P2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案】P=UI B灯泡断路 1.14
大于
【解析】
【分析】
(1)该实验的实验原理是P=UI;由欧姆定律求灯的额定电流;根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻,确定选用的滑动变阻器;
(2)电压表应与灯并联,电流表与灯串联;
(3)灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;
(4)由图象找出灯的额定电压下的电流,根据P=UI求该小灯泡的额定功率;
(5)根据串联电路电压的规律,求灯正常发光时变阻器的电压,设计电路图;
(6)由图乙知,分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小,根据P=UI比较灯的实际电功率P1与P2大小.【详解】
(1)该实验的实验原理是P=UI;灯的额定电流约为:
3.8V
0.32A
12Ω
U
I
R
=≈
=,电源电压
为6V,小灯泡额定电压为3.8V,根据串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时,变阻器
连入电路中的电阻:
6V 3.8V
6.9Ω
0.32A
L
U U
R
I
--
===
滑
,故应选用“20Ω 0.5A”的滑动
变阻器B;
(2)测量小灯泡电功率的实验中,电压表应与灯并联,电流表与灯串联,如下图所示:
(3)经分析,小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,说明电压表两端到电源两极是通的,则电路的故障是灯泡断路.
(4)由图象知,灯在额定电压3.8V 时的电流为0.3A ,则该小灯泡的额定功率为: 3.8V 0.3A 1.14W P UI ==⨯=;
(5)根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压为:6V 3.8V 2.2V =﹣时,灯的电压为额定电压,故将电压表并联在变阻器的两端可以完成实验,如下图所示:
(6)由图乙知,小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A ,电功率为:1 1.8V 0.22A 0.396W P =⨯=;
7.此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键.如图所示,用两节干电池测小灯泡的电功率.小灯泡的额定电压为2.5V ,滑动变阻器规格为“20Ω2A”.
(1)用笔画线代替导线将电路连接完整___.
(2)连接电路时,开关应______,滑动变阻器的滑片应移到最____(选填“左”或“右”)端.
(3)图示为电压表示数2V 时,电流表的示数,其读数为_____A ,此时灯泡的电功率为______W ;要使灯泡正常发光,应将滑片向________(选填“左”或“右”)移动.
(4)电压表示数达到2.5V 时,无论怎样调节变阻器滑片,都无法使电压表示数变大,要
用此灯泡继续完成实验,你的做法是________________.
(5)按照正确的方案测出电压略大于2.5V时灯泡的功率,为比较灯泡不同电压下功率关系,______(选填“需要”或“不需要”)重新测量前两次的实验数据.
【答案】断开左 0.24 0.48 右换用两节新的干电
池进行实验(使用三节电池完成实验)不需要
【解析】
【分析】
【详解】
(1)电压表并联在小灯泡两侧
(2)连接电路时开关应该断开,滑动变阻器应该在阻值最大的地方,即最左端
(3)量程是0-0.6A,所以示数是0.24A;此时灯泡电功率为P=UI=2.5V∙0.24A=0.6W;增大灯泡电压,应该减小滑动变阻器电阻,所以向右移动
(4)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大,说明电源能够提供的电压最大为2.5V,所以为了用该灯泡继续完成实验,做法是:换用两节新的干电池进行实验,或使用三节电池完成实验.
(5)解决了(4)中问题后,测出电压略大于2.5V时的灯泡功率.为比较灯泡在不同电压下的功率关系,不需要重新测量前两次实验数据.
8.因为灯泡的灯丝电阻是随温度而变化的,所以只要能得出电压越高,实际功率越大的结论即可,而多次测量时因为灯丝电阻的变化,意义不大.某同学做“测量小灯泡电功率”实验中,所用电源电压恒为4V,小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样
(1)在检查仪器时,发现电流表的指针如图a所示,则他接下来的操作是.
(2)请你根据图b电路图用笔画线代替导线,将图c中未完成的电路连接好.要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉.
(3)检查仪器和电路无误后,闭合开关,调节调动变阻器片到某一位置时,电压表示数如图d所示,现要测定小灯泡的额定功率,应将滑片适当地向(选填“左”或“右”)移动,同时眼睛应观察.
(4)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据画出了如图e所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象.由此可知,小灯泡的额定功率为W,小灯泡灯线形电阻随电压的增大而(选填“增大”、“不变”或“减小”).(5)完成了上述实验后,小明进一步探究通电直导线周围的磁场分布情况,找来小磁针、铁屑、硬纸板等,做了如图f所示的实验,发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈,并找到了判断直导线周围磁场的方法:“用右手握住直导线.让大拇指指向直导线中电流的方向,则弯曲的四指所指方向为磁场方向.”请你用小明的方法判断如图g中小磁针北极转向.图h中小磁针北极转向(两空均选填“纸内”或“纸外”).
【答案】(1)调零;(2)见下图(3)左;电压表示数,使电压表示数为2.5V;(4)0.625;增大;(5)纸外;纸内.
【解析】
试题分析:(1)使用电表前,仔细观察指针是否指在零刻线,如不是,需要调零;
(2)根据题目要求,滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,由图可知滑动变阻器的下接线柱应接右侧,连入电路的阻值变大,由图可知滑动变阻器的下接线柱应接左侧;
(3)由电压表的示数可知,电压为2.7V大于额定电压,现要测定小灯泡的额定功率,就要求小灯泡两端电压为2.5V,根据串联分压特点,滑动变阻器的滑片应向左移;同时观察电压表直到2.5V;
(4)由图5可知,小灯泡2.5V时的电流,由P=UI可求额定功率,小灯泡电阻受温度影响较大,随电压增大而增大;
(5)根据用右手握住直导线.让大拇指指向直导线中电流的方向,则弯曲的四指所指方向为磁场方向,先根据安培定则判断出通电导体下方磁场的方向,然后根据小磁针静止时,北极的指向为磁场方向可知小磁针N极的指向.
解:(1)电表的使用注意调零,观察量程、分度值;由图1可知需要调零;
(2)滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,由图可知滑动变阻器的下接线柱应接右侧;
(3)由电压表的示数可知,电压为2.7V>2.5V,根据串联分压特点,滑动变阻器的滑片应向左移,增大滑动变阻器阻值分去多余的0.2V电压;同时观察电压表到示数为2.5V为止;
(4))由图5可知,小灯泡2.5V时的电流,I=0.25A,P=UI=2.5V×0.25A=0.625w,
小灯泡电阻受温度影响较大,故随电压增大而增大;
(5)伸出右手,大拇指指向电流的方向,四指的方向为磁场的方向,故图7导体正下方磁场方向向外,即小磁针静止时N极的指向为纸外;图8中磁场方向垂直纸面向内.
故答案为(1)调零;(2)如下图
(3)左、电压表示数;(4)使电压表示数为2.5V、0.625、增大;(5)纸外;纸内.
9.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:
;。