九年级电功率(培优篇)(Word版 含解析)
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九年级电功率(培优篇)(Word版含解析)
一、初三物理电功率易错压轴题(难)
1.(3)灯丝的电阻随着电压的变化而变化,所以不能得出导体中电流和导体两端电压成正比的结论,该同学的说法不合理.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L (电阻约为10Ω)、滑动变阻器两个(R甲:“10Ω 1A”;R乙:“50Ω 0.5A”)、开关S、导线若干。
(1)该实验的原理是电功率P=________;
(2)实验中,应选用的滑动变阻器是________(选填“R甲’或“R乙”);
(3)选用滑动变阻器后,请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图,并画在图甲的虚线框内;
(_____)
(4)某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况,如图乙所示,完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(保留到小数点后一位);(5)另一小组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路并完成了该实验(电源电压不变);
①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1。
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接a,读出此时电压表示数为U2。
则小灯泡额定功率P额=________(用R0、U1、U2表示)。
【答案】UI R乙10.4
()
121
U U U
P
R
-
额
=
【解析】
【详解】
(1)该实验的原理是电功率P=UI;
(2)电源(电压恒为6V)、额定电压为2.5V的待测小灯泡L(电阻约为10Ω),由欧姆定律,灯的额定电流为:
2.5V
0.25A
10Ω
L
U
I
R
===,根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:
6V 2.5V
14Ω
0.25A
L
U U
R
I
--
===
滑
;故选用滑动变阻器R乙;
(
3)滑动变阻器、小灯泡、电流表串联,电压表与小灯泡串联,测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示:
(4)由欧姆定律,求得该小灯泡正常发光时的电阻为: 2.5V 10.4Ω0.24A
U R I ==≈; (5)①闭合开关S ,S 1接b ,调节滑动变阻器R 使小灯泡正常发光,记录电压表示数U 1。
②闭合开关S ,滑动变阻器滑片保持不动,S 1接a ,读出此时电压表示数为U 2。
在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,
因保持滑片位置不动,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为U 2﹣U 1;由欧姆定律灯的额定电流:210
U U I R -=;
2.(5)灯泡电阻随灯泡电压的升高而增大;原因是:随灯泡电压的升高,灯泡实际功率增大,灯泡温度升高,电阻变大,说明灯丝的电阻随温度的升高而增大.某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L 的额定电压为3.8V ,额定功率小于1W ,电源电压恒为6V ,滑动变阻器R 的规格为“20Ω 1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路.
(1)请你用笔线代替导线,在图甲中把电路连接完整___________
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因应该是_______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
A .电流表内部断路了
B .灯泡的灯丝断了
C .灯座内部出现了短路
D .滑动变阻器的电阻线断了
(3)排出故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其值为_____A ,小灯泡的额定功率为________W .
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)端滑动.
(5)测量小灯泡的电功率________(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是______________.
(6)图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图,测量后他们对测量结果进行了
误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测___(选填“电压”或“电流”)值偏大引起小灯跑电功率偏大的.
【答案】 B 0.2 0.76 右不需要灯在不同电压下的
功率不同电流
【解析】
(1)因为灯的额定电压是3.8V,所以电压表选用大量程且与灯并联,将变阻器的最大电阻连入电路中与灯和电流表串联,因为小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,由P=UI知道,灯泡的额定功率约是P=1W/3.8V=0.26A,所以电流表选用小量程,电路连接如下图:
(2)因为是电流表与灯和变阻器是串联,若电流表内部断路了,则整个电路断路,两表都没有示数,故A不符合题意;B.若灯泡的灯丝断了,则灯不会亮,电流表也没有示数,此时电压表串联在电路中,电压表测电源电压,所以会有示数,故B符合题意;若灯座内部出现了短路,则电压表没有示数,电流表有示数,故C不符合题意;若滑动变阻器的电阻线断了,则整个电路断路,两表都没有示数,故D不符合题意,综上所述应选B;(3)由图乙知道,当灯泡正常发光时,由于电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流值是0.2A,所以小灯泡的额定功率是:P=UI=3.8V×0.2A=0.76W.
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,就要增大灯电压,而减小变阻器的电压,由分压原理知道,应将滑动变阻器的滑片向右端滑动;
(5)因为灯在不同电压下的功率不同,所以不需要多次测量求平均值;
(6)由并联电路电流的规律知道,电流表示数等于通过灯的电流与通过电压表电流之和,所以该电路所测电流值偏大而引起小灯跑电功率偏大的.
3.故小灯泡正常发光时电流为:
4V
0.8A
5Ω
U
I
R
===,则小灯泡的额定功率为:
5V4
0W
.8A
P U I
==⨯=
额额
.图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为3V不变.
(1)请用笔划线代替导线,将图甲中的实物图连接完整.
(_______)
(2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的最______端(选填“左”或“右”).
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化.经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡______(选填“短路”或“断路”).
(4)排除故障后,移动滑片,实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的I-U图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率为______W.
(5)实验过程中,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路的阻值为______Ω.
【答案】左短路0.7510
【解析】
【详解】
第一空.灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,变阻器按一上一下接入电路中,如下所示:
;
第二空.闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处,即最左端;
第三空.正确连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,则电路为通路,灯泡不亮,电
压表无示数,因电压表完好,故障可能是小灯泡短路;
第四空.根据绘制成的图乙所示的
I-U图象,灯在额定电压下的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
第五空.实验过程中,当电压表示数为1V时,电流为0.2A,根据串联电路分压的规律及欧姆定律,滑动变阻器连入电路的阻值为:
4.(3)先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为
U
R
额
;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关S1、闭合其它开关,读出电流表示数为I,此时电流表测灯泡与定值电阻并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律得到通过灯泡的额定电流为:I-0
U
R
额
;灯泡额定功率的表达式为:P额=U额(I-
U
R
额
)。
在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V
(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是____
A小灯泡断路
B小灯泡两端电压太小
C滑动变阻器阻值太大
D电源电压太小
(2)移动滑片,当电压表的示数为____V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为____W
(3)根据实验测得的数据画出小灯泡I-U关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图像可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻___ (增大/减小/不变)
(4)当小灯泡两端电压为2V时,其实际功率在以下哪个范围内:_____
A.P实≤0.48W
B.0.48W<P实<0.6W
C.0.6W≤P实<0.75W
D.P实≥0.75W
【答案】A 2.5 0.75 减小 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,说明电路处于通路状态,不存在断路现象,实质上是小灯泡两端电压较小,有可能是因为电源电压太小或滑动变阻器阻值太大分压较多造成的,所以该现象的原因不可能的是选项A.
(2)因为小灯泡额定电压为2.5V,电压表测量小灯泡两端电压,所以移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(3)根据
U
I
R
=,结合I-U关系图像可知,当小灯泡两端电压减小时,通过小灯泡的电流减
小的越来越快,即1
R
越来越大,所以电阻减小;
(4)小灯泡额定工作时的电阻为:
2.5V
=
0.3A
R
额
,假设小灯泡的电阻不随外界环境变化而
改变,那么当小灯泡两端电压为2V时,根据欧姆定律可列:
2V 2.5V
=
0.3A
U
R
I I
==,解:
I=0.24A;但根据第(3)问中得出的结论可知,电阻随着电压减小而减小的越来越快,所以实际上此时灯泡的电阻小于额定工作时的电阻,即此时实际电流应大于0.24A,故此时小灯泡的电功率P实>2V×0.24A,所以其实际功率一定大于0.48W;
又因为随着电压减小,电流也减小,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.3A,所以当电压为2V时,I<0.3A,所以此时小灯泡的P实<2V×0.3A,即小于0.6W;
5.考点:电路连接;滑动变阻器的使用;电压表使用;电路故障判断;电流表读数;电功率计算;实验评估.某学习小组在老师的指导下,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关.他们用的实验器材如图所示,两个透明容器中密封着等量空气,U形管中液面最初相平,两个密闭容器中都有一段电阻丝.
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲两个容器的电阻丝接到电路中_______-.
(2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫_____.
(3)接好电路,闭合开关,通电一段时间后,_____(填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间均相同的情况下,_____越大,所产生的热量越多.
(4)让两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这
个容器内的电阻并联(如图乙所示).移走图甲中的电阻,换接图乙中的电阻到电路中,重新做这个实验.此时通过两容器中电阻的电流不同,在通电时间相同的情况下,观察U 形管中液面高度变化,由此得到的结论是_____
(5)如果热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则Q=_____.【答案】转换法右电阻在电阻
和时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多 I2Rt
【解析】
【分析】
(1)根据“在电流和通电时间相同时,导体产生的热量与电阻大小的关系”,可确定是串联电路,以根据电流流向法,从电源的正极出发依次连接电路元件,然后回到电源负极即可;
(2)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过液面高度差的变化来反映;
(3)由电路图可知两电阻串联,根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系,据2
=比较两电阻产生的热量关系,密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,U形Q I Rt
管内两液面的差值变大,据此进行解答;
(4)探究电流产生热量跟通电电流关系时,控制通电时间和电阻不变;
(5)根据焦耳定律的公式分析.
【详解】
(1)将滑动变阻器,两相同的透明容器中的U形管,开关,逐一顺次连接即可,滑动变阻的连线要注意一上一下,如下图所示:
;
(2)电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量,通过U形管内液柱的高度差来反映,这种方法是初中物理常用的转换法;
(3)因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻丝串联时通过它们的电流相等;由2
Q I Rt
=可知,在电路和通电时间相同时,右侧电阻较大,产生的热量较多,密闭空气吸收热量后,体积膨胀,右侧气体膨胀更大所以B管中的液面较高;
(4)在乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特
点可知,B 端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I I 右左= ,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知12I I I 右= ,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,12I I =,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,根据U 型管液面的高度可知,电流越大,热量越多;故结论为:在电阻和时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多;
(5)由焦耳定律可知,2Q I Rt = .
故答案为(1). 见详解. (2). 转换法 (3). 右 (4). 电阻 (5). 在电阻和时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多 (6). I 2Rt
【点睛】
6.在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用小灯泡标有“3.8V ”字样。
(1)要使滑动变阻器的滑片P 向右滑动变阻器阻值变大,请你用笔画线代替导线将如图甲实物电路连接完整。
______
(2)若闭合开关时,发现电压表的指针速转动到左边无刻度处,这是由于电压表
____________________ 。
(3)检查连接无误后,张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作,此时电流表读教如图乙,则小灯泡的正常工作电流是________________________________A,小灯泡的额定功率为________________W 。
(4)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数
____________________________(选填“变大”变小”或“不变”)
【答案】正负接线柱接反了0.31.14变大
【解析】
【详解】
(1)要使滑片P 向右滑动时变阻器阻值变大,则滑片左侧电阻丝连入电路,即连接B 点到小灯泡的右端,如下所示:
(2)若闭合开关时,发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处,说明电压表正负接线柱接反了。
(3)检查连接无误后,张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作,此时电流表示数如图乙,电流表使用小量程,分度值为0.02A,此时读数即小灯泡正常工作电流是
0.3A;
根据得小灯泡的额定功率为:。
(4)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,此时电压表实际串联在电路中,通过其它元件连接到电源两极,能测出电源电压,而原来测灯的电压,所以电压表的示数变大。
【点睛】
7.为了研究小灯泡在不同电压下工作时(实际电压不允许超过额定电压的五分之一),消耗的电功率是否相同,某同学选取一个额定电压为2.5V的小灯泡.
(1)请你帮他设计电路,并画出电路图;
(________)
(2)他还准备了:蓄电池(6V),电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V
0~15V)、滑动变阻器R1(10Ω 0.6A)、滑动变阻器R2(50Ω 0.6A)、开关、导线若干.为了完成实验,应选择滑动变阻器_____接入电路,电压表选用_____量程;
(3)由实验测得,通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示.由图可知,小灯泡正常发光时,通过灯丝的电流是_____A,此时消耗的电功率为_____W;
(4)通过数据分析可以得出:_____.
【答案】 R2 0﹣3V 0.20.5小灯泡在不同电压下的功率不同
【解析】
【分析】
(1)由实验目的确定要测量的量结合归纳法,据此画出电路图;
(2)(3)灯在额定电压下灯正常发光,根据通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线找到,小灯泡正常发光时,通过灯丝的电流,此时消耗的电功率为P =U L I 求灯的额定功率;根据欧姆定律求灯正常发光时的电阻大小,根据串联电路电压的规律和分压原理确定灯正常发光时变阻器连入电路中的电阻大小确定变阻器的规格;
(4)分别求出灯在不同电压下的功率得出结论.
【详解】
(1)研究小灯泡在不同电压下工作时(实际电压不允许超过额定电压的五分之一),消耗的电功率是否相同,故应用电压表测量出灯电压,用电流表测出此时灯的电流,根据P=UI 求灯的实际功率,为得出普遍性的规律,要多次测量,故要将滑动变阻器串联在电路中,如下所示:
(2)(3)灯在额定电压下灯正常发光,由通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线可知,小灯泡正常发光时,通过灯丝的电流是0.2A ,此时消耗的电功率为:
P=U L I=2.5V×0.2A=0.5W;
灯正常发光时的电阻:
2.5V 12.5Ω0.2A
U R I ===, 灯正常发光时变阻器分得的电压:U 滑=U ﹣U L =6V ﹣2.5V=3.5V , 变阻器连入电路中的电阻为: 3.5V 17.5Ω10Ω0.2A R =
=滑>, 故选用(50Ω 0.6A)滑动变阻器R 2;
因灯的额定电压为2.5V ,又实际电压不允许超过额定电压的五分之一,即
1 2.5V 0.5V 5
⨯=,故灯的实际电压不超过3V ,故电压表选用0~3V 量程; (4)由图中数据可知,灯的电压为U 1=1.5V 时,通过的电流为I 1=0.15A ,灯的实际功率: P 1=U 1I 1=1.5V×0.15A=0.225W;
同理,当灯的电压为3V 时,通过的电流约为0.22A ,灯的实际功率为0.66W ,
小灯泡正常发光时,通过灯丝的电流是0.2A ,此时消耗的电功率为
P=U L I=2.5V×0.2A=0.5W;
8.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).
9.【考点定位】测量小灯泡的电功率(9分)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)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮).
(2)在连接电路时,开关必须.若有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 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,则小灯泡的实际功率额定功率(填“大于”、“小于”或“等于”);在此基础上,为了能测量小灯泡的额定功率,必须将滑片P向(填“A”或“B”)端移动,当电压表的示数为V时小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则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,作出了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】(1)如图:
(2)断开;B;(3)小于;A;1.52;(4)不成;灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】
试题分析:(1)电流表要串联在电路中,小灯泡正常发光时,通过灯丝的电流约为:
3.8=0.3810U V I A R ==Ω
,所以电流表选择0-0.6A 的量程;滑动变阻器的滑片要一上一下接入电路,由于要求滑片向左移动时小灯变亮,即电阻变小,所以要把左下端的接线柱接入电路;
(2)连接电路时,开关必须断开;小灯泡正常发光时,其两端电压为 3.8V ,电流约为3.8=0.3810U V I A R ==Ω
,则滑动变阻器两端电压约为:6 3.8 2.2V V V -=,滑动变阻器的阻值约为: 2.2==5.790.38U V R I A
=
Ω滑滑,A 的最大阻值只有5欧,所以不符合要求,而C 允许通过的最大电流为0.2A ,也不能满足要求,所以只有B 可以; (3)当电压表的示数为2V 时,说明灯泡两端电压小于额定电压,则实际功率小于额定功率;要测量小灯泡的额定功率,要减小滑动变阻器的阻值,使它分得的电压减小,灯泡分得的电压增大,所以滑片应向A 端滑动;当电压表示数为3.8V 时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.4A ;小灯泡的额定功率为:
=3.80.4=1.52P UI V A W =⨯;
(4)丙图所示的图像不是正比例函数的图像,这说明通过灯丝的电流和其两端电压不成正比,这是因为灯丝电阻不是定值,受温度的影响,随温度升高而增大。
10.考点:伏安法测电阻的探究实验.小明利用如图甲所示的电路,实验探究“保持电阻不变时,电流跟电压的关系”.
实验器材:电源(电压恒为4.5 V ),电流表、电压表各一只,一个开关,一个定值电阻,一只滑动变阻器,导线若干.
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整. (______)
(2)小明在闭合开关S 后,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因是________:.
(3)小明通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图丙所示的图像,由图像可得结论:保持电阻不变时,________________________.
(4)若电流表损坏,请你利用余下实验器材,测量一个额定电压为2.5 V 的小灯泡的额定功率(灯丝的电阻会随温度变化),并把如下的实验步骤补充完整.
①在原实验电路中,断开开关S ,拆去电流表,用小灯泡替换定值电阻,重新连接好电路,并移动滑片P 至________(选填“A”或“B”)端;
②闭合开关S ,移动滑片P ,直至电压表的示数为________ V 时,小灯泡正常发光; ③________________________________;
④小灯泡的额定功率的表达式P额="________" (用数据和测量的物理量符号表示).
【答案】电压表正负接线柱接反了电流跟电压成正比 B 2.5 保持滑片P的位置不变,断开开关,用定值电阻替换小灯泡,闭合开关,读出电压表
的示数U
25
4.5
P
U
=
-额
【解析】
试题分析:(1)电流表与待测电路串联,连接实物电路如图所示.(2)电压表接入电路应使电流从正接线柱流入,负接线柱流出,故闭合开关S后,电压表指针反向偏转,这是由于电压表正负接线柱接反了造成的.(3)由图丙可知,U﹣I图象是一条倾斜的直线,反映的是电流I与电压U成正比,由此可得:在电阻一定时,电流与电压成正比.(4)①闭合开关前,应使滑动变阻器接入电路中电阻最大,由题意知移动滑片P至B端;②当小灯泡两端电压等于其额定电压时,正常发光,故应移动滑片P,使电压表的示数为额定电压2.5V时,小灯泡才正常发光;③保持滑片P的位置不变,断开开关,用定值电阻替换小灯泡,闭合开关,读出电压表的示数U;④由图丙知,定值定值R与滑动变阻器串
联,R=U R/I=2V/0.4A=5Ω,滑动变阻器接入电路的阻值:①,灯泡正常发光时的电流:②,小灯泡的额定功率的表达式P额
=U L I=2.5V×I③,由①②③解得:.
考点:探究电流与电压、电阻关系的实验,电功率的有关计算。