内容正文:
强化突破19、 电能实验探究
一、实验探究题
1.在”测小灯泡额定功率”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8Ω),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),开关和导线若干,另有标有:“30Ω2A”的滑动变阻器R1和标有”5Ω1A”的滑动变阻器R2。
(1)实验电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整;
(2)本实验选择的滑动变阻器是 (填”R1”或”R2”);
(3)若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接”a”“、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率,如图乙、丙是两种不同方案的电路图,则下列判断正确的是______。(填字母代号)
A.两种方案都能 B.两种方案都不能
C.乙方案能,丙方案不能 D.乙方案不能,丙方案能
2.(2023九上·拱墅期末)小乐设计了如图甲所示电路和如下实验记录表来研究“小灯泡的亮度与电功率的关系”,电路中的电源由3节新干电池串联而成,小灯泡的额定电压为2.5V。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/ W
待填
1
2.2
0.24
2
2.5
0.26
3
2.8
0.28
(1)实验记录表除了记录电表示数和电功率外,还需要增加记录的内容是 ;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,依次测得如表所示数据,由表中数据可知小灯泡的额定功率为 W;
(3)完成上述实验后,小乐又设计了如图乙所示电路,用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下:
①调节滑动变阻器使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不变,将电压表改接在定值电阻R0两端,读出电压表示数;
③计算得到小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω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,R0应选用 Ω的定值电阻。
3.(2023九上·宁海期末)在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干,部分实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑片P向右移动时小灯泡变亮)。
(2)移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示;若要测量小灯泡的额定功率 (选填“A”或“B”)端移动。
(3)图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像,若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上,则电路消耗的总功率为 W。
(4)若用第(2)题中所测得数据算出灯泡的电阻RL,再根据P=U2/RL计算灯泡的额定功率。按此方法算出灯泡的额定功率比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
4.(2023九上·舟山开学考)小明用图1所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。
(1)闭合开关进行实验,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零。已知仅图1中导线①、②或③中的一根发生故障,请指出发生故障的导线 ,并写出故障名称: 。
(2)小明进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。则根据记录的数据和图像可知:小灯泡的额定功率为 W。
(3)实验结束后,小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究,画出了对应的U-I图像(如图3),请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条 ,并说明你选择的依据 。
5.测量小灯泡的额定功率。
(1)如图甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率的实验电路。检查发现电路中有一根导线连接错误,此时若闭合开关,电流表的指针将 ( 填“正常偏转"或“几乎不动”),请你在错误的导线上画“x”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确 。
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3.8V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率 W。
(3)上述实验结束后,小明又设计了如图丙所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5V
小灯泡L2的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为6V。
②闭合S、S1,断开S2,移动滑