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专题04 电学实验(较难40题)-【实验专题】备战2023年中考物理考前冲刺抢分练习【最新模拟题选编】(全国通用)(原卷版)
一.实验 测量小灯泡的电功率(共10小题)
1.(2023•光明区二模)某实验小组要测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率,连接了如图甲所示电路。已知小灯泡正常发光时的电阻值约为10Ω,电源电压恒为6V。
(1)正确连接电路后,闭合开关,灯不亮,电流表、电压表均有示数,以下选项合理的是 。
A.灯丝断了
B.小灯泡的实际功率太小
C.小灯泡的灯座短路
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,此时灯泡的亮度比正常发光时 ,为使灯泡正常发光,应将滑片向 移动,当观察到 时,再记录另一个电表的示数,可以计算小灯泡的额定功率。
(3)小明测量出小灯泡在不同电压下的电流,并将测量的数据绘制成了U﹣I图像,如图丙所示,发现小灯泡的电阻随温度升高而 。
(4)小明同学认为利用该电路,不仅可以测量小灯泡的电功率和电阻,还可以用于探究电流与电压的关系,但必须更换其中一个实验器材,你认为该如何更换? 。
(5)小兰的电流表损坏了,老师告诉她已经没有电流表可换了,但给了她一个已知阻值为R的定值电阻和若干开关。请在图丁中帮小兰设计部分实验电路,测出小灯泡的额定功率。
2.(2023•石家庄模拟)小明为了测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率情况,设计了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接完整;
(2)改正电路连接后,闭合开关,小灯泡不发光,两表没有示数。将导线连接电压表“3”接线柱上,导线右端接到B接线柱上,情况没有改变;接在C接线柱时,灯泡发光,两表有示数。据此可知电路中出现故障的元件是 ;
(3)排除故障后,开始进行实验,并记录实验数据。进行第一次实验时,移动滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为 W;
(4)进行多次实验后,收集到的数据如表格所示,由表中数据可知,小灯泡的额定功率为 W;
实验次数
电压U/V
电流I/A
实际功率
1
0.28
2
2.5
0.30
3
2.7
0.32
4
3.0
0.34
(5)由实验数据计算可得:当电压表示数为2.5V和3.0V时,滑动变阻器的功率之比为 。
【拓展】完成上述实验后,某小组设计了如图丙所示的电路,用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率,请将实验步骤补充完整并回答问题:
①把定值电阻R0接入电路,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光;
②保持 不变,将电压表改接在R0两端,读出电压表示数;
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,为了能测出小灯泡的额定功率,结合题中的数据分析,定值电阻R0应选 Ω的。
3.(2023•南关区校级一模)小致利用如图所示电路测量某未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据电路图乙用笔画线代替导线,在实物图甲中补全电路连接。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器滑片的位置,发现电压表有示数,电流表无示数,两个表都是完好的,出现故障的原因是 ;排除故障后,调节滑动变阻器,电压表示数为2.4V,电流表示数如图丙,则待测电阻Rx= Ω。
(3)实验小组在分析讨论误差时得知,电压表相当于可显示自身电压的定值电阻,导致Rx的测量值 实际值。为了减小这种情况产生的误差,此电路更适合测量较 (选填“大”或“小”)的电阻。
(4)完成上述实验后,小致同学又想测量小灯泡的额定功率P额,于是他只将额定电压为U额的小灯泡替换Rx,利用刚才的电路就测出了小灯泡的额定功率。若在实验过程中,当小灯泡的实际电压为其额定电压一半时,小灯泡的实际电功率P实与其额定电功率P额的关系是:P实 (选填“>”、“=”或“<”)。
(5)如果实验过程中没有电流表,小致利用图丁所示电路也可以测出额定电压为U额的小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为U(U>U额),定值电阻R0阻值已知。
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器,使电压表的示数为 ;
②保持滑动变阻器的滑片不动,断开开关 ,闭合的开关是 ,读出电压表的示数为U0;
③则小灯泡的额定功率,P额= 。(用所给的符号表示出来)
4.(2023•岱岳区一模)小明同学在“测小灯泡额定