2022年河北省中考物理复习专题练习 专题十 测小灯泡电功率

专题十 测小灯泡电功率 【例】（2021河北石家庄十八县联考）小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为8V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω 2A”，小灯泡（额定电压2.5V，额定功率小于1.2W），一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成实验电路图乙的连接（要求：滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮；连线不能交叉） (2)正确连接电路后，闭合开关进行实验，记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_____W。 实验次数物理量 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.24 0.32 0.38 0.44 电功率/W (3)分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而____（选填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡的实际功率由______（选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”）决定。 (4)完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图所示的电路，所用电压表量程为“0~15V”，请将以下实验步骤补充完整。 ①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V ； ②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1，拨至“2”读出电压表示数为U0； ③小灯泡的额定功率P额=______（用U额、U0、R0表示）。若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”）。 【思路分析】(1)根据图甲电路连接实物图，根据灯泡正常发光电流确定电流表量程；(2)由图丙读出灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算额定功率；(3)根据表中数据分析灯泡功率与电压的关系； (4)要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据串联电路电压规律可得出电压表的示数；滑片不动，再将开关S1拨至“2”，求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，根据P额=U额I额求出小灯泡的额定功率；由串联电路特点和欧姆定律分析解答测量的中的差异。 【答案】 (1) 如图所示 (2) 1.05 (3) 增大 实际电压 (4) 5.5 偏小 【详解详析】(1)由电路图知，电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，由P=UI可得灯泡正常发光电流约为 所以电流表选择0~0.6A量程。 (2) 当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，电流表使用0~0.6A量程，分度值0.02A，此时通过的电流为0.42A，所以灯泡的额定功率 (3) 由表中数据知，小灯泡工作时，灯泡两端实际电压越大，通过它的电流也越大，由P=UI知灯泡的实际功率越大，即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大。 (4)用如图丁所示的电路测量小灯泡额定功率，所用电压表量程为0∼15V，要测量该小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5V， ① 闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的总电压，调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电压表的示数 UV=U−U额=8V−2.5V=5.5V ② 滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流 ③则小灯泡的额定功率 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，R0和灯泡分得的电压都会变小，由知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。 即时精练 1.（2021河北石家庄高邑期末）小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）在图甲电路中用笔画线代替导线，请你帮忙将电路连接完整____________； （2）连接电路时，开关应处于_______状态； （3）实验过程中电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向_______（选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W； （4）小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图（如图丙所示），已知R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为_______A时，再读出电流表A1的示数，才能算出小灯泡的额定功率。 【答案】