专题二十二 测定小灯泡的额定功率---2023-2024学年浙江省科学中考专题突破

专题二十二 测定小灯泡的额定功率---2023-2024学年浙江省科学中考专题突破 一、实验探究题 1．某同学用如图所示实验电路图测量小灯泡L1、L2的功率。L1标有“”字样，L2标有“”字样，阻值都约为。电源电压恒为，电压表只有“”量程可以用，定值电阻。回答问题，完成实验。 ⑴电流表量程应选　 　。（填序号） A． B． C． D． ⑵滑动变阻器规格应选　 　。（填序号） A． B． C． D． ⑶正确连接了实物电路，将L1接入电路。 ⑷闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，让电压表示数分别为，读出电流表示数，填在表中。根据表中数据，L1的额定功率　 　W。 实验次数 1 2 3 4 5 电压 1.0 2.2 2.5 2.8 3.0 电流 接入L1 0.10 0.22 0.25 0.28 0.30 接入L2 0.10 0.23 0.26 0.29 0.31 ⑸断开开关S，用L2替换L1，重复第（4）步测量操作，将测得的数据填入上表。 ⑹该同学根据表中数据，计算L2的额定功率，他立即意识到这个结果不是L2的额定功率。要测得L2的额定功率，还需要的测量操作是：　 　。 2．小宁做“测量小灯泡电功率”的实验，器材有：电压恒定的电源、额定电压为4.5伏小灯泡、电流表（0～0.6安）、电压表（0～3伏）、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如下： ⑴连接电路前，滑片P应该放置于滑动变阻器的最　 　端（选填“左”或“右”）。 ⑵正确连接电路后，小宁进行实验，记录实验数据并在I﹣U图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压关系的曲线，如图乙所示。 ⑶小宁利用该电路继续探究通过小灯泡的电流与两端电压的关系，他在图乙的基础上画出了小灯泡的I﹣U图像，如图丙中的虚线。 ①图乙中阴影部分面积的大小可以表示滑动变阻器两端电压为2.5伏时的电功率，请在图丙中涂出该灯泡额定功率对应的阴影面积　 　。 ②分析图像可知，该实验的电源电压为　 　伏特。 3．某小灯泡标有“2.5V”字样，未标出额定功率，小科所在的实验小组想测出它的额定功率。 （1）按图1方式连接好电路。小科刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不要之处。请你帮他指出：　 　 （2）改正错误后，为了测量小灯泡额定功率，闭合开关后，小科接下来的操作是应　 　，此时电流表示数如图2所示； （3）根据实验数据，实验小组计算出小灯泡的额定功率为　 　W。 4．小科利用如图甲所示的电路进行“测量小灯泡的功率”的实验。 （1）他用一个额定电压为2.5V的小灯泡替换原电路中的电阻R。连接好电路并闭合开关，发现小灯泡不亮。这时小科观察到电压表没示数，电流表有示数，则电路的故障可能是　 　。 （2）排除故障后，小科完成了小灯泡在额定电压下工作时的实验记录，按实验设计，他还应该测量小灯泡在不同电压下工作时的功率。为测量小灯泡两端电压高于其额定电压20%时的电功率，他应将小灯泡两端电压调到相应大小，此时电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的实际功率为　 　W。 （3）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡电阻变化了ΔR2，则|ΔR1|　 　|ΔR2|(填“＞”“＜”或“＝”) 5．小科进行了“测量小灯泡电功率”的实验，现提供的器材有：电压恒定为6V的电源、额定电压为4.5V的小灯泡、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）请将图甲补充完整(要求开关闭合后，滑片在最右端时滑动变阻器阻值最大)。 （2）小科连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的最合理操作是 。 A．将电源正负极对调 B．检查电路是否断路，看开关是否接触不良 C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （3）正确连接电路后，小科进行实验，记录实验数据并在电流-电压图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。由此可知，小灯泡的额定功率为　 　瓦。 （4）当小灯泡两端电压恰好为额定电压U0时，功率为P0，某次测量中小灯泡两端电压U1=U0，小科计算得P1=P0，但实际P1>P0，理由是　 　 6．在“测定额定电压为2.5伏小灯泡的电功率”的实验中，小吴同学已连接好如图甲所示的部分电路。 （1）在小吴连接的电路中，有两根导线还未连接，请你帮他完成电路连接（其他的导线不要变动）。 （2）开关试触时，发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是灯座处 　 　（选填“断路”或“短路”）。 （3）小吴实验时，发现电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把变阻器的滑片向 　 　（选填“A”或“B”）移动。 （4）实验时小吴用测得的电压、电流值绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图丙，当变阻器的滑片向左移动过程中，电压表与电流表示数的比值将 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。 7．小明用图甲所示电路测量小灯泡电功率。电源电压为0-8伏可调，电流表（0～3A量程已损坏）、滑动变阻器R最大阻值为15欧，小灯泡的额定电流为0.3安。实验过程中，他调节电源电压和滑动变阻器的滑片，分别记录电流为0.32安、0.3安和0.25安时电源电压和电压表示数，整理三次数据如图乙所示。 （1）某次记录数据时，小明观察到电流表示数如图丙所示，其读数为　 　安。 （2）小灯泡的额定功率为　 　W。 （3） 分析图甲电路，小明认为第①次实验小灯泡的电功率可用图乙中阴影部分的面积来表示，其理由是　 　。 （4）小科换用6V的电压探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻，保持定值电阻电压为3V不变，多次更换阻值不同的定值电阻，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够安全、顺利地完成实验，更换的电阻阻值范围是　 　Ω 8．小科同学做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。 （1）小科同学设计了图甲所示的电路，他应选用规格为　 　的滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)。 （2）移动滑动变阻器滑片在不同位置，得到小灯泡U—I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为　 　W。 （3）小科通过欧姆定律变形公式R＝U/I计算发现电阻是逐渐变大了，请说明主要原因：　 　。 9．小科用如图1所示电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。 （1）请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。 （2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则故障是　 　 。 （3）故障排除后，小科从滑动变阻器接人电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图象如图3所示，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 。 A．“5Ω 2A” B．“20Ω 2A” C．“25Ω 2A" D．“50Ω 2A” （4）某次调节中，滑动变阻器接人电路的阻值减小了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，则△R1　 　△R2(填“>”“<”或“=”)。 10．小金利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。 （1）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5伏，此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为　 　瓦； （2）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验，图丙是小金作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡功率P与通过其电流平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是　 　。 （3）小灯泡的亮度是由实际功率决定的，若将标有“220V 40W”灯泡L和标有“220V 60W”灯泡L2串联后接到家庭照明电路中，灯泡　 　更亮。 11．为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校科学兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有 “3.8V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，滑动变阻器为“50Ω 1A”。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮) （2）电路正确连按无误后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表与电流表指针均有偏转，你认为接下来应该进行的操作是　 　。 （3）实验过程中，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W。 （4）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表的示数约为　 　伏。 12．小科同学在测定标有“2.5V”小灯泡（电阻约为8Ω）额定功率的实验中，除了电流表、电压表、导线、开关、电池组（电源电压为6V）外，老师还提供了两个变阻器（A．标有“1750Ω 0.3A”的滑动变阻器；B．标有“50Ω 1.5A”滑动变阻器）。他按图甲所示的电路进行实验，实验时，他调节滑动变阻器滑片的位置，观察小灯泡发光的情况，并记录电表的示数（如下表所示）请回答下列问题： （1）在这个实验中，你将选择　 　作为实验中的变阻器（填字母编号）。 （2）分析表中实验数据，可知小灯泡L的额定功率为　 　W 实验次数 V表示数/V A表示数/A 1 2.0 0.17 2 2.5 0.20 3 3.0 0.22 （3）小科同学分析表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小科同学的做法对吗？请说明理由　 　 13．某实验小组用图甲所示的器材测定“小灯泡电功率”，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请将电路连接完整。 （2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到　 　（选填“A”或“B”）端。 （3）小明闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。 （4）小明移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象。若小灯泡两端实际电压为1.5V时，电流表的示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率可能是 。 A．0.45W B．0.75W C．1.05W D．1.25W 14．小柯用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 （1）请你用笔画线代替导线，帮小柯把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。此时发现电流表的刻度模糊不清，通过思考，小柯又设计了如图乙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。请将下面实验步骤补充完整。 ①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-U额，小灯泡正常发光。 ②保持滑动变阻器滑片位置不动，　 　(填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑。 ③小灯泡额定功率的表达式P额=　 　(用已知量和所测物理量符号表示)。 15．要测量一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，小明设计了电路如图甲所示。已知小灯泡正常工作时的电阻约为20Ω。现有电流表、电压表、开关、滑动变阻器R1(10Ω 0.2A)、R2(20Ω 0.5A)、R3(10Ω 1A)各一个，导线若干，电源电压为6V。 次数 1 2 3 4 电压（伏） 2.00 3.40 3.80 4.20 电流（安） 0.18 0.19 0.20 0.22 电阻（欧） 11.11 17.89 19.00 19.09 （1）请将实验电路甲连接完整。 （2）实验中，应选择滑动变阻器　 　接入电路。 （3）小明测得实验数据如下表，老师认为小明测得的实验数据中有一次是不真实的，存在造假的嫌疑。请你帮忙找出哪一次并说明理由？　 　。 （4）小科同学做这个实验时，发现电压表的0~15V量程已坏，为了测小灯泡的额定功率，他设计了另一种实验方案。已知电阻R的阻值为10欧。 ①电路如图乙所示，连接好电路； ②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1； ③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2，先算出R两端电压U0=I1R，（即灯两端的电压）和灯泡的电阻 ，再根据 计算灯泡的额定功率。他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，为使测量结果更准确，请指出该如何修改实验方案？　 　。 答案解析部分 1．【答案】C；D；0.625；调节滑动变阻器，让电流表示数为0.30A，读出电压表示数 2．【答案】右；；6 3．【答案】（1）滑动变阻器滑片没有处于阻值最大处 （2）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V （3）0.75W 4．【答案】（1）小灯泡短路 （2）0.66 （3）＞ 5．【答案】（1） （2）C （3）2.25W （4）小灯泡的电阻随温度的降低而减小 6．【答案】（1） （2）断路 （3）A （4）变大 7．【答案】（1）0.30 （2）1.14 （3）因为小灯泡的电功率等于总功率减去滑动变阻器的功率（P 滑=U 滑 I）（其他合理答案也可） （4）5Ω-15Ω 8．【答案】（1）R2 （2）0.625 （3）灯丝的电阻随温度的升高而增大 9．【答案】（1） （2）⑥⑦之间发生断路 （3）C （4）> 10．【答案】（1）0.6 （2）B （3）L1 11．【答案】（1）解：如图所示： （2）将滑动变阻器的滑片往右移(或移动滑动变阻器滑片) （3）0.988 （4）6 12．【答案】（1）B （2）0.5 （3）灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，取平均值没有意义。 13．【答案】（1） （2）B （3）A （4）C 14．【答案】（1） （2）闭合S和S1断开S2； 15．【答案】（1） （2）R2 （3）第一组，此时滑动变阻器接入电路中的阻值需超过20欧，不符合实际情况 （4）步骤②改为：开关S拨到位置1，移动滑片P直到电流表示数为0.38A 1 学科网（北京）股份有限公司 $$