内容正文:
压轴题04 测量电功率实验题(含测电阻)
综合近几年中考对于电功和电功率的考察形式,电功与电功率是电学主要内容,也是学生初学电学重点和难点。在中考试题中,本部分内容是难题的主要考察点,也是拉开卷面分值的考察内容。本部分主要内容有:电能及单位、电能表及使用、电功、电功率、电功率的计算、测量小灯泡的电功率、焦耳定律及应用等知识。预测2023年中考试题中,题型主要以选择题、实验题、计算题和综合题出现。选择题主要考查考试对电功和电功率知识的理解程度,属于基础知识类题目;实验探究题主要考察学生科学的实验方法以及对本部分实验基础的实践能力;计算题主要考察学生的计算能力和利用所学知识解决生活中的实际问题的能力。所以,对本部分内容的考查题型灵活,题目有简单,也有较难和难度较大的,且分值也较大。
测定小灯泡的电功率
1.实验原理:
2.实验器材:电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
3.电路图:
4.实验步骤
(1)按电路图连接好电路,断开开关,将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使灯泡在额定电压下发光,观察电流表和电压表的示数,记录为Ie、Ue,记录小灯泡的亮度;
(3)调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍,观察电流表和电压表的示数,记录为I1,U1,记录小灯泡的亮度;
(4)调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压低于额定电压,观察电流表和电压表的示数,记录为I2,U2,记录小灯泡的亮度;
(5)重复步骤4两次,观察电流表和电压表的示数,记录为I3、U3,I4、U4,记录小灯泡的亮度;
(6)根据P=UI,算出小灯泡的额定功率Pe和实际功率的电功率P1……P4;
(7)分析数据,整理器材。
5.实验结论:
小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮;
当小灯泡的两端的电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光;
当小灯泡的两端的电压大于额定电压时,小灯泡的实际功率大于额定功率,小灯泡发光比正常情况下亮;
当小灯泡的两端的电压小于额定电压时,小灯泡的实际功率小于额定功率,小灯泡发光比正常情况下暗。
解析技巧:
1.电源:电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如:U额=2.5V,至少要选择2节干电池串联作电源,学生电源选择3V的电源。
2.电压表的量程应大于U额,电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流;在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下,应尽可能选用小量程;例如U额=2.5V的小灯泡电压表量程选0—3V,电流表选0—0.6A的量程。
3.滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流,而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多,以便调节效果明显。
一、实验题
1.(2022·广东江门·江门市第二中学校考二模)辉煌和灿烂同学在做“测量小灯泡的额定功率”实验,选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整___________;(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮)
(2)连接好电路后,闭合开关进行试触,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表的指针迅速偏转到最大刻度线处。若电路只有一处故障,则电路中的故障是___________;
(3)辉煌排除故障后再次闭合开关并移动滑片直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为___________A,则小灯泡的额定功率为___________W;再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V,小灯泡强烈发光,此时小灯泡的实际功率___________(选填“大于”“小于”或“等于”)1.08W;
(4)灿烂同学准备测量另一个小灯泡的额定功率,其额定电压为U额,但她发现电压表坏了,于是她找来了一个阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,也顺利完成了实验。
①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为:___________;
②保持滑片的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率P额=___________(用U额、R0、I表示)。
2.(2023·辽宁抚顺·统考二模)小明利用如图甲所示的器材测量“小灯泡的额定电功率”,电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电阻约为10Ω左右。
(1)经检查发现图甲所示的电路连线中有一根导线连接有误,请在这根导线上打“×并补画出正确的那根导线;______;
(2)当他连接最后一根线时,小灯泡立即发光,他连接电路时错误的操作是_____
A.开关没有断开 B.将小灯泡短路了
C.滑动变阻器连接错误 D.电压表与电流表位置接反