《实验：测量小灯泡的电功率》基础考点梳理——2025年中考物理一轮复习

《实验：测量小灯泡的电功率》基础考点梳理 一、设计实验 1.实验目的、原理、方法 ①实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率。 ②实验原理：P=UI。 ③实验方法：伏安法。 2.实验器材：干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 ①干电池：提供电压。 ②开关：控制电路通断。 ③电流表：测量电流大小。 ④导线：连接电路。 ⑤电压表：测量电压大小。 ⑥滑动变阻器：a、保护电路；b、改变电路中的电流大小（或者改变电阻两端电压）； ⑦小灯泡：测量对象。 二、实验探究 1.实验步骤：U额=2.5V ①调节电流表、电压表的指针到零刻度线；按电路图连接实物。 连接电路时注意事项： a.在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度线。 b.连接电路时开关要断开，要调节滑动变阻器到阻值最大端。 c.连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关S。 ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，使电压表的示数U分别为2.5V、2.0V、3.0V，读出对应电流表的示数I，并记录在表格中； ③根据公式P=UI计算出小灯泡的电功率，并记录在表格中； 2.实验表格：U额=2.5V 测量次数 1 2 3 电压U/V 2.5 2.0 3.0 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮度 正常发光 发光暗淡 发光强烈 思考：怎样求小灯泡的额定功率？ 3.数据分析： U实=U额，P实=P额，正常工作 U实>U额，P实>P额，可能烧坏 U实<U额，P实<P额，非正常工作 4.实验结论： ①小灯泡的电压不同，功率不同，电压越高，功率越大。 ②小灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 5.交流反思： ①实验中滑动变阻器的作用 a..闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏。（保护电路） b.接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。（调节电压） ②多次测量的目的：测不同电压下小灯泡的实际功率。 ③实验中电路故障分析 故障 现象 故障原因 灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数 ①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低 闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数 ①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏 ②接线柱接触不良 ③连接导线断裂 闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转 ①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良 ②电流表和电压表的位置互换了 电表问题 电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转 电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了 电流表与电压表的指针偏转角度很小 ①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低 电表的指针超过最大刻度 ①量程选择过小 ②电路中出现短路 滑动变阻器问题 滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻 无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压 电源电压过低 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置 三、常考实验问题 1.正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光、电压表无示数，但电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 小灯泡短路。 2.实验中测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI。 3.闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的 电阻阻值 最大。 4.电源电压应高于小灯泡的额定电压。 5.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。 6.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。 7.滑动变阻器的作用：①保护电路；②将小灯泡两端电压调成额定电压。 8.实验多次测量的目的：测量小灯泡在不同电压下的电功率，并进行比较。 9.为什么不能通过求平均值求小灯泡的额定功率？额定功率是小灯泡额定电压下的功率，多次测量算出的功率不是额定功率。 10.实验中，调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较亮，是由于：滑动变阻器接法错误，错误地接成了上面两个接线柱，相当于接入电路中的是导线。 11.实验中，调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较暗，是由于：滑动变阻器接法错误，错误地接成了，滑动变阻器的下面两个接线柱，电路中相当于接入了一个定值电阻。 12.实验中如果发现小灯泡不亮原因可能是：灯泡被短路、干路断路、电池电压太小、灯泡被短路、电路中阻值过大，电流太小。 13.选择亮度与小灯泡亮度相当的发光二极管，测量加在它两端的电压和通过它的电流，计算它的电功率。调节加在它两端的电压，获得几组数据。将所得的电功率数值与小灯泡相比，在亮度相当的情况下，哪一个的电功率较小？ 实际表明：在亮度相当的情况下，发光二极管的电功率小。 意义：节能灯的电功率小，但发光效率高，亮度大，节能。 四、针对练习： 1.在物理实验中，对物理量进行多次测量，有的是为了通过多次测量减小误差，有的是为了通过多次实验寻找规律，其中为了通过多次测量减小误差的是（ ） A.“测量小灯泡的电功率”时，测量多组对应的电压和电流值 B.“测量定值电阻的阻值”时，测量多组对应的电压和电流值 C.“探究电阻.上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值 D.“探究串联电路各点间电压的关系”时测量多组对应的总电压和各部分电路两端的电压 2.如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（ ） A.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变 B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化 C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小误差 D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率 3.小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示。实验中，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图乙所示。根据实验过程及电压表示数为2.0V的现象,下列说法中正确的是（ ） A.为使小灯泡正常发光，需将滑片P向左移动 B.滑片P向右移动，电流表示数变小 C.小灯泡正常发光时的电阻为5Ω D.此时小灯泡的实际功率为1W 4.小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）如图甲所示，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至______端； （2）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为_______A。该小灯泡的额定功率为_______W。 5.小强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）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_______V，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为_______A，小灯泡的额定功率是_______W。 （2）同组的小明同学设计了如图丙所示的电路图，测出了另一盏额定电压U额=2.5V小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R=25Ω，正确操作过程如下： ①只闭合开关S和_______，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1=_______A； ②闭合开关S和_______，断开开关_______，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为I2； ③小灯泡额定功率表达式为P额=______________（用所给符号表示）。 答案：1.B；2.C；3.D；4.（1）B；（2）0.3；0.75；5.（1）2.5；0.26；0.65；（2）①S2；0.1；②S1；S2；③U额（I2－I1） 五、真题体验 1.（2024年江苏省无锡市初中学业水平考题）21.用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：_________。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为_______W，小灯泡的亮度由__________决定。 实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 ① 3.0 0.28 较亮 ② 3.8 0.30 正常发光 ③ 4.2 0.32 过亮 2.（2024年四川省自贡市市中考题）32.（9分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。 （1）实验中需要依据如图甲所示的电路图，将如图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将如图乙所示电路连接完整。 （2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。当电压表的示数为 　2.5　V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 　0.28　A，小灯泡的额定功率为 　0.7　W。若小灯泡两端的实际电压为2.3V，则小灯泡的实际功率 　小于　（选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。 （3）小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因：　连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处　。 3.（2024年黑龙江省绥化市初中学业题）25.在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整；（导线不允许交叉） （2）现有规格为A“10Ω 2A”、B“20Ω 1A”和C“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择______（选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是____________和调节小灯泡两端的电压及通过的电流； （3）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着__________（选填“电流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当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为_______W； （4）实验中改变小灯泡两端的电压，多次测量的目的是______________； （5）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的功率大于其额定功率的四分之一，请对其加以分析：__________。 4.（2024年黑龙江省牡丹江市初中学业水平考题）25.小江发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡的功率。 （1）小江选择两节新干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，请在方框内画出对应的电路图。 （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，将数据记入表格。继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是_____________________。 （3）问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V。如图乙所示，此时电流表的示数为_______A，小灯泡的额定功率为_______W。 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压为2.9V，读出电流表示数，将数据记入表格。如表所示，小江设计的表格不足之处是_____________________。 实验次数 灯泡两端电压U 通过灯泡的电流I 灯泡的电功率P 发光情况 1 2 0.26 052 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.9 0.32 0.93 较亮 （5）实验表明小灯泡的亮度由___________决定。 5.（2024年广西兰州自治区初中学业水平考题）29.小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______（选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器_______（选填“短路”或“断路”）； （2）排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为_______V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω，小灯泡的额定功率为_______W； （3）图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而________（选填“增大”或“减小”）。 （4）受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答：____________________________。 6.（2024年北京市初中学业水平考题）22.某同学进行了如下实验： （1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L1的额定功率，电源两端电压保持不变； ①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在_______端； ②闭合开关，应_______以确定小灯泡L1正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则L1的额定功率P1=_______W。 （2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出P1_______P2（选填“>”“=”或“<”），他继续完成了P2的测量后，验证了推断。 答案： 1.P=UI；1.14；实际功率 2.（1） （2）变大；2.5；0.28；0.7；小于；（3）连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处。 3.（1）或 （2）B；保护电路；（3）电压表；0.65；（4）寻找普遍规律；（5）根据可知，若灯丝电阻不变，实际电压为额定电压一半时，实际功率恰好等于额定功率的四分之一；当实际电压低于额定电压时，灯丝温度降低。电阻减小，所以此时实际功率大于额定功率的四分之一。 4.（1） （2）增加一节新的干电池；（3）0.3；0.75；（4）测量的物理量没有单位；（5）实际功率 5.（1）b；断路（2）1.2；6.25；1；（3）增大；（4）温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路分压原理可知，电阻丝两端的电压越大，因此选择电压变改装为温度显示仪。 6.（1）A；移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V；0.75；（2）> 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $$