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2025年中考物理复习实验专题练习 专题三十四 测小灯泡电功率
一、实验探究题
1.图甲是小丽“测量小灯泡的电功率”的实验,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,请你用笔代替导线,将电路补充完整 ;
(2)连接电路过程中,开关应该 (选填“断开”或“闭合”),正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是 (填选项符号);
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)电路故障排除后,小丽经过实验并画出I﹣U关系图像(如图丙所示)。在某次实验中电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是 A,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向 (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。根据记录的多组I﹣U数据,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)小丽根据小灯泡的I﹣U图像,分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 (选填“增大”“不变”或“减小”),你认为原因是 。
2.小梅在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示是小梅连接的实物电路,图中还有两根导线没有连接,请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整 。(要求:导线不能交叉,且闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于最左端)。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路中的故障可能是 。
(3)电路故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,某次电压表的示数为3.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该适当向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片。
(4)小梅根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图乙所示),则小灯泡的额定功率为 W;小灯泡正常发光时的电阻为 。
(5)小梅根据小灯泡的I-U图像(如图乙所示)发现,通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压 (选填“成”或“不成”)正比。你认为可能的原因是 。
3.在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路过程中,为保护电路,开关要 ;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻值最大;
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来的操作是 ,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(4)根据数据绘制I-U图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是 ;
(5)实验中滑动变阻器的规格可能是 ;
A.10Ω 2A B.20Ω 2A C.50Ω 1.5A
(6)小灯泡逐渐变亮的过程中,电路中电流依次为I1、I2、I3时,小灯泡对应的功率分别为P1、P2、P3。假设小灯泡的电阻保持不变,若I2-I1=I3-I2,则P2-P1 P3-P2(选填“>”、“=”或“<”)。
4.小明用电源(电压恒为3V)、电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线进行实验。
(1)实验一:探究电流与电压的关系
①小明设计了图1甲、乙、丙三个电路图,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,原因是该电路不仅能保持 不变,还能很容易改变 ;
②图2是小明实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;
③小明先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到下表三组数据。由数据得到的结论是 ;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
(2)实验二:测量小灯泡的电功率
①小明将图2中的定值电阻R更换为额定电压为2.5V的小灯泡L后,闭合开关S,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不亮,电流表无示数,且电压表示数接近3V,则故障原因可能是 ;
②故障排除后,若滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表示数为1.5V,为测量小灯泡的额定功率,则应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
③根据实验数据,小明绘制小灯泡图像,如图3所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受 的影响;
④若将上述实验中的滑动变阻器更换为一个10Ω的定值电阻后,与小灯泡L串联在电源电压恒为3.5V的电路中,则该小灯泡的实际功率为 W。
5.小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中,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,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω,1A”字样。
(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暗)
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片。发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数。若电路只有一处故障,则故障原因是 ;
(3)排除故障后再次闭合开关,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,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 (填“大于”、“小于”或“等于”)1.08W;
(4)同组的小红同学还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、100Ω、15Ω的定值电阻,其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为 V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时,为达到实验要求,滑动变阻器连入电路的阻值应 (填“变大”、“变小”或“不变”);
②实验结论是电压一定时 。
6.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源为三节新干电池,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)图甲是小敏连接的电路,图中有一根多余的导线导致电路连接错误,请在这根导线上打“×”;
(2)改正错误后,继续实验。为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表指针发生明显偏转,电压表指针则几乎不动,你认为产生该现象的原因可能是 发生了短路;
(4)排除故障后,小敏闭合开关进行实验,当电压表示数为2.5V时,电流表指针位置如图乙所示,示数为 A,则小灯泡的额定功率为 W,此时小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);
(5)小敏根据实验数据绘制了通过小灯泡的电流I与其两端电压U的关系图像,如图丙所示,由图像可知,当小灯泡两端电压变大时电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”),本质上这是由于电阻大小受 的影响。
7.在测量“小灯泡的电功率”的实验中.小灯泡的额定电流为,灯丝阻值在之间.所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为)、开关各一个,滑动变阻器(“”、“”)两个,导线若干。
(1)如图甲所示是小明同学没有连接完的实物电路,请用笔画线代替导线将实物图补充完整 ;
(2)按图正确连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表的示数接近电源电压,经检查,导线连接完好,则电路的故障是 。排除故障后,再次闭合开关时,小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭,则小明在操作过程中的不当之处是 ;
(3)选用的滑动变阻器的规格为 ;
(4)闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为时,电压表的示数如图乙所示,读数为 V,小灯泡的额定功率为 。断开开关后,小灯泡的电阻将 (填“变大”、“变小”或“不变”),这是因为灯丝的电阻受到 的影响。
8.利用如下器材进行电学实验探究:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源(电压恒为4.5V)、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、小灯泡(额定电压为2.5V)
(1)在探究“电流与电阻的关系”实验中:
①小明设计了如图甲所示电路,连接电路前开关应 ;
②还需将滑动变阻器滑片移至 (选填“A”或“B”)端:电路中滑动变阻器起到保护电路和 的作用;
③小明先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,至电压表示数为2.5V,记下电流表示数;断开开关,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V,同时再记下电流表的示数;
④为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验,那么,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器;
(2)完成以上实验后,小明将定值电阻换成小灯泡,想要测量它的额定电功率;
①在不损坏小灯泡的情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端的电压值及对应的电流值(如图乙所示);
②分析图像可知,小灯泡正常工作时灯丝电阻为 Ω,小灯泡的额定功率是 W;
③从图像还可以看出小灯泡灯丝的电阻是 (选填“变化”或“不变”)的,造成这一现象的原因是灯丝电阻随温度升高而增大。
9.一鸣同学按照图甲所示的电路图测量小灯泡在不同电压下的电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V、电源电压恒为4.5V。实验器材还有滑动变阻器R1“20Ω,1A”、R2“50Ω,1A”、R3“100Ω,0.1A”、电流表、电压表等。
(1)请根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙的实物连接成完整电路(导线不许交叉) ;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,而电流表无示数,电压表指针偏转到最右端。则可能的故障是 ;
(3)排除故障后,一鸣继续实验。闭合开关,移动滑片,电压表示数为2.2V,在甲电路图中,若要灯泡正常发光,则应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.3A,小灯泡的额定功率为 W;
(4)一鸣陆续测量出了灯泡在不同电压下对应的电流,并把测得的数据填写在下表中。请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处;
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.18
0.22
0.24
0.26
0.3
0.08
0.162
0.286
0.408
0.546
(5)根据表中数据可知,一鸣选择的滑动变阻器是 (选填“R1”、“R2”或“R3”)。同组的三名同学根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像如图丙所示,其中正确的是 (选填“①”、“②”或“③”);
(6)若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1,则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系,你认为最有可能的是 。
A.U0=1.5U1
B.U0=2U1
C.U0=3U1
10.小丽在“测量小灯泡的电功率"实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到 (选填“最左”或“最右”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是 ;(填选项符号)
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是 A;
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向 (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为 W;
(7)实验完成后,小丽同学还想测量另一个额定电压为U额的小灯泡正常工作时的电阻,但电压表出现故障不能使用,于是她设计了如图丁所示的电路,已知定值电阻的阻值为R0,请你将下列实验步骤补充完整:
①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ;
②闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为Ⅰ;
③小灯泡正常工作时的电阻的表达式R= (用U额、I和R0表示)。
11.在测定“小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压恒为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,实验电路如图甲所示。
(1)小刚正确连接好电路,闭合开关后发现小灯泡几乎不亮,但两个电表都有读数,并且当他逐渐移动滑片时,灯泡逐渐变亮,小灯泡开始时几乎不亮的原因是 ;继续移动滑片后发现小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)在上述操作中,当移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,为了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 V;
(3)同学们记下多组对应的电压表和电流表示数,并绘制成图丙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;当小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的实际功率为 W;
(4)把电路中的电流表拿掉,换成一个定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率,如图丁所示,已知电源电压为U保持不变,步骤如下:
①只闭合S、,移动滑片P,使电压表的示数为;
②只闭合 ,保持滑片P不动,读出电压表的示数为;
③小灯泡的额定功率 (用U、、、表示)。
12.某小灯泡的额定电流为0.3A,图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路;
(1)请用笔画线代替导线,将滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大;
(2)闭合开关进行实验时,若图中导线M发生了断路,则在调节滑片的过程中,会发现电压表的示数为 V、电流表的示数为 A;
(3)小明将滑片移至某处时,两电表的示数如图乙所示,小灯泡的功率为 W;
(4)为测量该小灯泡的额定功率,小强设计了图丙所示实验电路,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱(0∼999.9Ω);
①实验步骤如下:
第1步;仅闭合S1,R2调至5Ω时,电流表的示数为0.3A;
第2步:仅闭合S2,R1、R2分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A;
则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω,额定功率为 W;
②小强对图丙电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的有 。
A.将R1换成导线
B.将R2换成导线
C.将R2换成适当规格的滑动变阻器
D.在实验操作时,先闭合的开关是S2
13.实验小组在“测量小灯泡的额定功率”实验中,实验器材:电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的待测小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)同学们连接的实验电路如图甲所示,检查电路时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)电路连接正确后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电压表有示数且指针偏转超过量程,电流表没有示数,出现的故障可能是小灯泡 ;
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
很暗
2
1.5
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
(3)排除故障后,同学们继续实验,并将相关数据记录在表格中,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,为 A;
(4)同学们通过交流分析处理数据可知:小灯泡的额定功率为 W;小灯泡的亮度随着实际功率的增大而 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);
(5)实验后,同学们对实验进行拓展,交流讨论后设计了测量该小灯泡额定功率的另一种方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请你将实验步骤补充完整;
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点 ,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;
②保持滑动变阻器的滑片不动,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U1;
③小灯泡额定功率的表达式:P= (用U1、U额、R0表示)。
14.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验器材有:额定电压为2.5V、额定功率约为0.6W的待测小灯泡、三节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个、导线若干。
(1)如图所示,这是小明连接的部分实物电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)小明刚连好最后一根导线,小灯泡就发出了明亮的光,请你找出小明在连接电路中可能出现的错误:
① ;② 。
(3)改正错误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,将测量数据和实验现象记录在表格中,请你补充表中横线部分的内容:。
实验次数
实验要求
发光情况
电压表示数
U/V
电流表示数I/A
1
U实=U额
明亮
2.5
0.2
2
U实=0.8U额
较暗
2
0.18
3
U实=0.4U额
微弱
1
0.12
(4)分析实验数据可知,小灯泡正常发光时通过的电流 A;小灯泡的额定功率是 W。
(5)为了完成本次实验,滑动变阻器的规格应选择_______(选填序号)。
A.5Ω 1A B.40Ω 0.5A C.50Ω 0.1A
15.某校两个实验小组在测定小灯泡功率的实验中,被测小灯泡的额定电压为2.5V.实验桌上提供有如下器材:电源(电压6V且恒定不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一只,导线若干.晓松同学所在实验小组利用如图甲所示的电路进行实验.
(1)用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整.
(2)连接电路时,开关应该 .闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 端,(选填A或B)
(3)闭合开关,移动变阻器滑片P的过程中,观察到电流表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示数,其原因可能是 .
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为 V.要使小灯泡正常发光,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动.
(5)多次改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,并绘制出如图丙所示的图象.由图象可知,小灯泡的额定功率是 W.
(6)图丙所示的I﹣U图象,不是直线的原因是: .
答案
1.;断开;B;0.14;右;0.625;增大;温度对电阻的影响
2.;小灯泡开路;左;0.625;10;不成;小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大
3.断开;;将滑动变阻器的滑片P向A端移动;0.30;8.3;小灯泡灯丝电阻受温度的影响;C;<
4.电阻阻值;定值电阻两端的电压;;电阻一定时,电流与电压成正比;小灯泡L断路;左;温度;0.3
5.(1)
(2)小灯泡断路
(3)0.3;0.75;小于
(4)3;变大;通过导体的电流与导体的电阻成反比
6.;A;灯泡;0.24;0.6;10.4;变大;温度
7.;小灯泡断路;滑动变阻器滑片没有放到阻值最大处;;3.5;;变小;温度
8.(1)断开;A;保持电阻两端电压不变;A;2.5;20
(2)10;0.625;变化
9. ;小灯泡断路;A;0.75;实际功率P/W;R2;③;C
10.;最左;B;0.14;右;0.625;;
11.滑动变阻器接入电路的电阻过大(或流过小灯泡的电流过小);变大;A;2.5;0.5;0.225;S、;
12. ;3;0;0.36;10;0.9;ACD
13.;断路;0.24;0.7;变亮;1;U额×
14.(1)
(2)连接电路时开关没有断开;没有将滑动变阻器滑片移到最大阻值处
(3)小灯泡的实际功率/W
(4)0.2;0.5
(5)B
15.(1)解:如图所示:
(2)断开;B
(3)灯泡短路
(4)1.1;A
(5)0.5
(6)灯丝的电阻随温度的升高而增大
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