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实验题(10)电功率——2025年中考物理一轮复习题型
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.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。
2.在探究小灯泡额定功率的实验中,提供的实验器材有:电源、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干,实验中电流表已烧坏,身边有一个定值电阻R0,利用现有的器材测出小灯泡的额定功率。
(1)画出电路图 ;
(2)写出简单实验步骤,推导出小灯泡额定功率的表达式 。
3.同学们为了探究“小灯泡发光时,灯泡的亮度与实际电功率的关系”,所用的器材有:电源(电压3V)、小灯泡(额定电压2V,两端最大电压为额定电压的1.2倍)、滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个,导线若干。
(1)请将图中实验电路连接完整 ;
(2)小明连接的电路中,电流表连接大量程,滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后,小明又进行了实验操作,并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程。则他进行了怎样的实验操作?观察到什么实验现象?
实验操作: ;
实验现象: ;
(3)请画出记录实验数据的表格 。
4.小明要测定标有“3.8V”小灯泡的额定功率,选择一些器材(两节新干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干)连接了如图甲所示电路.
(1)同组的小林发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是 ,并且电路连接也有错误,请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确 。
(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,小明调整电路后闭合开关,调节滑片P到某处,电压表示数如图乙,该示数为 V,要测量小灯泡的额定功率,应该 (选填“减小“或“增大”)滑动变阻器接入电阻的阻值。
(3)小明测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是
(4)根据图象丙提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,实验后,大家交流后发现该实验的测量结果误差较大,原因是:
(5)小组其他同学在没有电压表的情况下,利用电流表和定值电阻,设计了如图所示的实验电路测量小灯泡的额定功率.已知小灯泡的额定电压为,定值电阻的阻值为.实验步骤如下:
①闭合开关S、,断开,调节滑动变阻器,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
② (开关闭合和断开情况),保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I;
③测得小灯泡的额定电功率 (用、I和表示).
5.在用电压表、电流表测的小灯泡额定功率的实验中:
小李刚将实验器材连成图示情况,请你用笔画线代替导线画出小李继续连接的正确接线 .
小李在闭合开关前,应将滑片移到 (选填“”或“”)处.
闭合开关,发现小灯泡没有发光,此时她应该: .
.立即更换灯泡 .立即检查线路
.先观察两电表示数情况再决定 .立即移动滑动变阻器滑片
小李随后调节滑片到某位置时,电压表的示数恰为,此时电流表的示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流是 ,灯泡消耗的电功率是 .
小李完成实验后,他又继续调节滑动变阻器的滑片,记录了三组电压表和对应电流表的示数,分别算出各次的电阻值,求出各次电阻平均值,他认为这就是小灯泡正常发光的电阻.他的方法是 的(选填“正确”、“不正确”),原因是 .
6.在测量小灯泡电功率的实验中,提供的器材有:3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小明所接的实验电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)小明改正错误后,闭合开关,发现电流表无示数,故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,实验中,当电压表示数为2V,他应该把滑片P向 (选填“A”或“B”)移动。
(4)小明进行多次实验,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙实线所示,则根据图像可知,滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系图像应为图乙中的虚线 (选填“①”“②”或“③”),小灯泡的额定功率为 W,可确定实验中所使用的滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
【拓展】小明为了测出小灯泡的额定功率,他利用电阻箱R0和滑动变阻器R设计如图丙所示的测量电路,但在实际操作时将开关S2拨到位置2时,无法调到额定电压,从而无法测出额定功率。其原因是 。
7.如图所示,在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2. 5V,电阻约为10Ω.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
( )
(2)连接电路时,开关应处于 状态.
(3)实验中无论怎么移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (写出一种即可)
(4)排除故障后,移动滑片P到某位置,电压表示数如图乙所示,示数为 V;要测量小灯 泡的额定功率,应将滑片P (选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为 V,
(5)移动滑片P,记录多组对应的电压表和电流表的示数,绘制成I-U图像.根据图内所给的信息.计算出小灯泡的额定功率是 W.
8.在“测量小灯泡的电功率”实验中.电源电压为4.5V保持不变.所用小灯泡的额定电压为2.5V.小灯泡的电阻约为6Ω.
(1)用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮 .
(2) 闭合开关S后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来首先应该操作的是 (填序号)
A.检查电路是否断路 B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光
(3)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示.分析图象可知,当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会 (选填“增大”、“不变”或“减小”);小灯泡的额定功率为P1= W.
(4)断开开关,用定值电阻替换小灯泡,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端,闭合开关,读出两电表示数,并记录在表格中;移动滑片,测出多组数据,记录在表格中.分析表格图丙中的数据可知:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 .实验中,当电流表示数为小灯泡的额定电流时,定值电阻的电功率为P2,则P1、P2的大小关系为P1 P2;
(5)若把小灯泡和定值电阻串联后直接接到此电源两端,电路的总功率为 W.
9.小明测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率,电源电压恒定为6V。
(1)小明连接的电路如图甲所示,当他准备闭合开关时,发现有一根导线连接错误。请你根据实验要求在图中错误的导线上画“×”,并用笔代替导线在图中补画出一根导线,使电路连接正确;( )
(2)调节滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭,此刻他会观察到电压表指针 (“回到0刻度”、“达到满刻度”或“超过满刻度”);
(3)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表如图乙所示,则小灯泡额定功率为 W;
(4)在分析误差的过程中,同组的小于认为此种方法测量的电功率也存在一定的误差,因为电压表是有电阻的,使电流测的不准确,从而使测量的灯泡额定功率 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)另一组在测定小灯泡额定功率的实验中,现有如下器材:额定电压为U0的小灯泡、电源(电压未知)、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一个单刀双掷开关和若干导线。实验时不能忽略灯丝的电阻随温度的变化,设计的实验电路图如图丙所示,测量小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量如下:
①S掷向接线柱1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为 ;
②保持滑动变阻器滑片不动,S掷向接线柱2,读出电流表示数I;
③本实验中,小灯泡额定功率的表达式P= (以上两空均用已知量和测量量表示)。
10.实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为3V)、开关、电压表、电流表、额定电压U额=2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲连接完整(要求:滑片向左移动灯泡变亮);( )
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是 ;若闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,其原因可能是 ;
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;从图像中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“增大”、“减小”或“不变”),原因是 ;
(4)爱动脑筋的小强利用一个定值电阻R0和两个电流表,设计了如图丁所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率,实验过程如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1示数为 ,并读出此时电流表A2的示数I;
②小灯泡的额定功率表达式为P额= (用I、R0和U额表示)。
11.在物理综合实践活动课上,某小组制作了一个可调节亮度的小台灯,他们选用了一种叫电位器的变阻器,图1是电位器的结构图,其工作原理跟滑动变阻器一样,都是通过调节接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小,电位器通过机械式旋钮来调节阻值的大小。他们设计的电路原理图如图2甲所示,并测得通过灯泡L的电流与其两端电压的关系如图2乙所示,电源电压为4.5V,灯泡L的额定电压为2.5V。
(1)如图1所示,当接线柱a、b接入电路时,顺时针旋转滑片旋钮时,电位器接入电路中的阻值 ,灯泡L的亮度 (均选填“变大”“变小”或“不变”) ;
(2)调试过程中,他们发现灯泡L越亮,其表面就越烫,这种现象叫做电流的 效应。电流通过导体时,把电能转化为 能;
(3)小灯泡正常发光时的功率为 W;
(4)为了电路安全,滑动变阻器R连入电路的阻值不小于 Ω(结果保留一位小数)。
12.测量小灯泡额定功率的实验中,器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
(1)如图甲所示是某同学连接的电路,请用笔画线代替导线将其补充完整(要求:滑片向左滑动时灯泡变暗);( )
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电路 (选填“一定”或“不一定”)出现了故障;
(3)移动滑动变阻器的滑片,测出电压表和电流表的多组数据,绘制出小灯泡的电流随电压变化关系的图象如图乙所示。当电压表的示数为1V时,此时小灯泡的电阻为 Ω。要想测出小灯泡的额定功率,还需要将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)侧调节,小灯泡的额定功率为 W。
13.探究通过导体的电流与电压、电阻的关系实验。
(1)如图甲所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,使滑动变阻器接入电路的阻值最大 ;
(2)小明正确、规范完成连接后,闭合开关,将滑动变阻器滑片从一端调节到另一端,并得到多组电流、电压值(如表格),当电流表示数为时电压表示数如图乙所示,其值为 V。根据表格数据分析可得出结论: ;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(3)小明进一步分析表格中数据很快求出了电源电压,为 V,滑动变阻器最大阻值为 ;
(4)小明将原电路中滑动变阻器换成标有“;”另一滑动变阻器,继续探究电流与电阻关系,实验中始终保持电压表示数为,则所选用的定值电阻阻值不能超过 ;
(5)将图甲电路中定值电阻换成额定电压为的小灯泡,进行多次实验后画出了灯泡的图像如图丙所示,则该灯泡的额定功率为 W;若把这样的两只相同的灯泡串联起来接到电压为的电源两端,则两灯消耗的总功率为 W。
14.小红和小明利用下图所示的器材测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率.实验中电源电压保持6V不变,可供选择的两只滑动变阻器规格为10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”.
(1)如图所示,小红还有两根导线没有连接,请你帮她将电路连接完整 .(要求:导线不允许交叉)
(2)小红连接好电路后顺利地完成了实验,记录的数据如表所示.小红测得小灯泡的额定功率是 W,她选用的滑动变阻器规格是 .
(3)小明想独立完成上述实验,他重新连接电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡逐渐变亮时电流表的示数变大,而电压表的示数却逐渐变小.出现这种现象的原因是 .
15.如图所示是某同学“测定小灯泡电功率”时连接的电路,小灯泡额定电压为2.5V,所用电源电压恒为3V.
(1)连接电路时开关应 ,闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到 端(选填“A”或“B”).
(2)电路中, 表连接不当,为减小读数误差必须改接到量程为 ,当滑片向B端移动时电流表示数 ,电压表示数 .
(3)该同学重新正确连接电路后,实验得到的数据见下表.根据表中记录可得小灯泡第1次实验中实际功率为 W,额定功率为 W,其亮度随实际功率增加而 .
试卷第1页,共3页
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《实验题(10)电功率——2025年中考物理一轮复习题型》参考答案
1. A 灯泡 0.24 0.6 10.4 变大 温度
【详解】(1)[1]滑动变阻器和灯泡、电流表应串联接入电路,如图:
(2)[2]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即A端。
(3)[3]闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表指针发生明显偏转,说明电路通路,电压表指针则几乎不动,说明电压表与导线并联接入电路,即灯泡短路。
(4)[4][5][6]由图乙可知电流表接入电路的量程是小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
此时小灯泡的电阻约为
(5)[7][8]由图丙可知,当小灯泡两端电压变大时,通过灯泡的电流变大,电压的变化量大于电流的变化量,根据欧姆定律可知电阻变大,本质上这是由于电阻大小受温度的影响。
2.
【详解】(1)[1]探究小灯泡额定功率时,先使小灯泡两端的电压为小灯泡的额定电压,再测量此电压下流过小灯泡的电流,根据P=UI计算小灯泡的额定功率,电路连接如下图所示:
(2)[2]①如图连接好实验电路,开关断开,滑动变阻器移动到阻值最大处,电压表与小灯泡并联。
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的读数为2.5V,得到通过小灯泡电流
③将电压表并联在R0两端,测出R0两端的电压U',通过小灯泡的电流
④因为滑动变阻器滑片没有滑动,将电压表并联在灯泡两端和R0两端,对电路没有影响,因此I=I',即
所以
则小灯泡额定功率
3. 见解析 见解析
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡亮度
1
2
3
【详解】(1)[1]电源电压3V,故电压表选择小量程即可,灯泡与变阻器串联,变阻器按“一上一下”连接,实验电路连接完整如图所示:
(2)[2][3]小明连接的电路中,电流表连接大量程,滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端,此时闭合开关,缓慢将滑动变阻器的滑片由阻值最大端滑向阻值最小端,观察电压表的示数,当电压表示数为2.4V时,观察电流表示数,在此过程中电流表示数不超过0.6A,则需要将电流表从大量程改为小量程。
(3)[4]记录实验数据的表格如下所示,包括多次实验的序号,记录下每次电压、电流表示数,计算出电功率,并标识出灯泡亮暗进行对比:
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡亮度
1
2
3
4. 电源电压低于3.8V,无法使灯正常发光 3.5 减小 灯丝电阻随温度升高而变大 0.76 为电压便量程为,其分度值为0.5V,很难使灯两端电压为3.8V 闭合开关S、S2,断开S1
【详解】(1)[1]该实验测定标有“3.8V”小灯泡的额定功率,由实物图可知,电源电压为二个干电池,电源电压低于3.8V,无法使灯正常发光,因此不能完成此实验。
[2]根据实验电路要求,电压表测量灯泡两端电压,由电流方向判断可知,原电路滑动变阻器与灯泡并联,且电压表串联在电路中,因此连接错误,正确的连接方法如图所示
(2)[3]由乙图可知,电压表量程为,每一小格表示0.5V,电压表示数为3.5V。
[4]电压表示数为3.5V,小灯泡的额定电压为3.8V,根据串联分压原理,滑动变阻器的阻值应减小使灯泡两端的电压变大。
(3)[5]灯泡的电阻除了受到长度、横截面积、材料的影响,还有温度对它的影响。温度越高,灯丝的阻值越大,因此图象的电流与电压并不成正比,原因是灯丝电阻随温度升高而变大。
(4)[6]由图丙知,当额定电压为3.8V时,灯泡的电流为0.2A,根据电功率公式得,灯泡的额定功率为0.76W。
[7]电压表选取的量程比较大,每一小格的分度值为0.5V,在实验过程中很难使灯两端电压刚好为3.8V,故会导致测量结果误差较大。
(5)[8]步骤①闭合开关S、,断开时,L与R0并联,且电流表测量的是R0所在支路的电流,步骤②闭合开关S、S2,断开S1时,L与R0仍并联,电流表测量的是干路电流。
[9]当L与R0并联时,步骤①R0所在支路的电流为,步骤②干路电流为I,灯泡所在支路的额定电流为,根据P=UI知,测得小灯泡的额定电功率
5. 不正确 灯泡在不同电压下的电阻值是不同的,随电压的增大而增大
【分析】(1)灯泡的额定电压确定电压表的量程,电压表与灯泡并联.注意电压表正负接线柱.
(2)闭合开关前,滑片处于最大阻值出,也就是离接入的下面接线柱最远.
(3)闭合电路灯泡不发光,通过观察电压表和电流表的情况判断电路故障,然后再进行操作.
(4)电流表的读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.知道灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI计算额定功率.
(5)灯丝的电阻受温度影响比较大,当灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻温度升高,电阻增大,进行多次实验是为了发现灯丝电阻和温度的关系,而不是为了求平均值来减小误差.
【详解】(1)灯泡的额定电压是2.5V,所以电压表选择0∼3V量程,电压表和灯泡并联.如图.
(2)滑动变阻器接入B接线柱,闭合开关前,滑片离B接线柱最远,所以滑片处于C端.
(3)闭合电路灯泡不发光,通过观察电压表和电流表的情况判断电路是短路还是断路,然后再进行操作.故选项C是正确的.
(4)电流表使用的0∼0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.24A.P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
(5)小李进行了三次实验,得到三组数据,求出电阻,计算电阻的平均值,这种方法是错误的.因为灯丝的电阻受灯丝温度影响比较大,当电压增大时,灯丝温度升高,电阻增大,灯丝在不同电压下电阻是不同的,不能通过求平均值来计算正常工作时的电阻.
6. 小灯泡断路 B ③ 0.25 5 电阻箱的最大电阻太小
【详解】(1)[1]原电路图中,电流表与滑动变阻器串联后再与灯泡并联,在测量小灯泡电功率的实验中、滑动变阻器和小灯泡串联,如下图所示:
(2)[2]小明改正错误后,闭合开关,说明电路可能断路,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路断路了。
(3)[3]排除故障后,实验中,小于灯泡额定电压2.5V,应增大灯泡两端电压,应减小滑动变阻器两端电压,应减小滑动变阻器接入电路的阻值。
(4)[4]滑动变阻器两端的电压
U=U电源-IRL
由于灯丝电阻随温度的升高而增大,即灯丝电阻随电流的增大而增大,所以滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系图像为图线③。
[5]由图乙知,小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时,根据功率的计算公式可得,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.1A=0.25W
[6]由图乙知,实验中出现的最小电流为0.1A,则滑动变阻器两端的电压为
U滑=U总-U灯=3V-2.5V=0.5V
根据欧姆定律的计算公式可得,滑动变阻器接入电路中的电阻为
故所选滑动变阻器最大阻值不小于5Ω。
[7]实际操作时将开关S2拨到位置2时,无法调到额定电压,是因为电阻箱的最大电阻太小,从而无法让电阻箱两端达到额定电压。
7. 断开 小灯泡断路 2.2 B 2.5 0.5
【详解】(1)应用伏安法测灯泡电功率实验,灯泡与电流表应串联接入电路,电路图如图所示:
(2)为保护电路,连接电路时应断开开关.
(3)闭合开关,小灯泡始终不亮,可能是电路存在断路或灯泡发生短路,电流表无示数,说明电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的电路存在断路,即小灯泡断路.
(4)由图示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,电压表示数小于灯泡额定电压2.5V,为了测量灯泡额定功率,由图示电路图可知,应向B端移动滑片.
(5)由图示图象可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A,灯泡额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
8. 见解析所示 C 增大 1 正比 大于 1.8
【详解】(1)滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮,根据P=I2R知电流增大,由欧姆定律知电阻减小,应接右下接线柱,电路如下图所示:
(2)因为电流表和电压表都有示数,就应该考虑是灯泡实际功率太小,所以应该移动滑动变阻器.故选C;(3)由图象可知,当小灯泡两端的电压增大时,电流也增大,但电流增大较小,根据R=知,灯丝的电阻会增大;当灯泡正常发光时电压为2.5V,由图知,电流为0.4A,所以灯泡的额定功率:P1=U额I=2.5V0.4A=1W;(4)由表中数据可知电压与对应的电流之比为一定值,即当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;由欧姆定律可知,定值电阻的大小:R==5Ω,由图知,当电流表示数为小灯泡的额定电流时,此时定值电阻的功率P2= I02R=(0.4A)2Ω=0.8W,则P1P2.(5)电源电压U=4.5V,若把小灯泡和定值电阻串联后直接接到此电源两端,由串联电路各处的电流都相等,只有当电路中的电流为0.40A时,灯的电压为2.5V, 定值电阻的电压为U定=IR=0.4A5Ω=2V,符合串联电路各部分电压和等于总电压的规律,故若把小灯泡和定值电阻串联后直接接到此电源两端,电路的总功率为P总=UI=4.5V0.4A=1.8W.
点睛:(1)滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮,电阻减小,接右下接线柱;(2)灯泡不发光时,首先看电流表,在看电压表,最后移动滑动变阻器;(3)分析图象可知得出小灯泡两端的电压增大时灯丝的电阻的变化,读出电流表在额定电压下的电流,由P=UI计算出额定功率.
9. 超过满刻度 0.75 偏大
【详解】(1)[1]原电路中,小灯泡和电压表被短路了,小灯泡应与变阻器串联,电压表与小灯泡并联,改正后如下所示:
(2)[2]小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭,是由于电路中电流过大,灯丝被烧断,此时电压表与滑动变阻器、电源串联,电压表测量电源电压,电源电压为6V,而电压表接的是“0~3V”的量程,因此指针超过满刻度。
(3)[3]当电压表的示数为2.5V时,由乙图知电流表使用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率
(4)[4]电流表串联在灯泡与电压表并联后的干路上,测量的是通过灯泡和电压表的电流之和,因为电压表的内阻并不是无穷大,所以所测的电流比灯泡的实际电流值要大,根据可知,测量的灯泡额定功率偏大。
(5)[5][6]在①中,电流表测定值电阻R的电流,调节滑动变阻器,使电流表的示数。此时定值电阻的电压为U0,根据并联电路电压的规律可知,此时灯两端的电压为U0,灯正常发光;在②中,电流表测灯与R并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律可知,灯的额定电流
小灯泡额定功率的表达式
10. 电流表指针没有调零 小灯泡断路 0.625 增大 灯丝电阻随温度升高而增大
【详解】(1)[1]滑片向左移动灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故变阻器滑片左下接线柱连入电路中,灯泡的额定电压为2.5V,故灯泡的右端接电压表的3V接线柱,如图
(2)[2]闭合开关前电流表的指针向左偏,其原因是电流表指针没有调零,只需调零即可。
[3]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则电路故障可能是小灯泡断路。
(3)[4]根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
P=Ul=2.5V0.25A=0.65W
[5][6]因为灯丝电阻受温度的影响,变化较明显,并且温度越高,电阻越大,而电压表与电流表的示数之比即为灯的电阻,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比增大。
(4)[7]闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使电流表A1示数为 ,并读出此时电流表A2的示数I。
[8]根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
则小灯泡的额定功率
11. 变大 变小 热 内 0.75 6.7
【详解】(1)[1][2]若将a、b接入电路,左侧电阻接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过灯泡的流变小,灯泡亮度变小。
(2)[3][4]调试过程中,他们发现灯泡L越亮,其表面就越烫,说明导体产生了热量,将电能转化为内能,这种现象叫做电流热效应。
(3)[5]当灯泡两端电压为2.5V时,灯泡正常发光;由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,则灯泡正常发光时的功率为
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
(4)[6]当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为
U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V
此时滑动变阻器的阻值为
故为了电路安全,滑动变阻器R连入电路的阻值不小于6.7Ω。
12. 不一定 5 B 0.75
【详解】(1)[1]滑片向左滑动时灯泡变暗,说明电路中的电流变小,由可知电路中的电阻变大,由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变大,开关和变阻器的B接线柱连接,如图所示:
(2)[2]正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,有可能是小灯泡的实际功率太小,电路不一定出现了故障。
(3)[3]当电压表的示数为1V时,从图中可知通过小灯泡的电流为0.2A,根据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻
[4][5]灯泡的额定电压为2.5V,要想测出小灯泡的额定功率,需要让灯泡两端的电压变大,让滑动变阻器两端的电压变小,应将滑动变阻器的滑片向B侧调节,从图中可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
13. 2.5 在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比 3 10 40 0.625 0.6
【详解】(1)[1]由图甲所示电路图可知,滑动变阻器接左下接线柱时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路图如下图所示:
(2)[2]由图乙所示电压表可知,电压表量程是,分度值是,电压表示数是。
[3]由表格数据可知:同一电阻,电压增大为原来的几倍,则电流也随之增大为原来的几倍,所以可以得出的结论是:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[4]因为当滑片在左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电路总电阻最小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流最大,则电流表和电压表示数都为最大。电阻两端的电压即为电源电压,所以电源电压为表格中最大的电压值,即为。
[5]当滑片在右端时,滑动变阻器和电阻串联,电路总电阻最大,因电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流最小,则电流表和电压表示数都为最小。由表格数据可知
,
由串联电路电压特点可得
由欧姆定律可得
(4)[6]由题意可知,电阻的最大阻值,此时电阻与滑动变阻器串联,电路中最小电流为
那么,此时的电阻最大值为
故要求电阻的最大值不能大于。
(5)[7]由图像可知电压为时,通过灯泡的电流为,额定功率
[8]当两个同样灯泡串联时接到电压为的电源两端,每个灯泡电压为,由图象可知电压为时,通过灯泡的电流为,两灯总功率为
14. 见解析 1 20Ω 0.5A 电压表并联在变阻器两端
【详解】解:(1)电压表选用小量程与灯并联,电流表与灯串联,变阻器按一上一上接入电路中与灯串联,如下所示:
(2)灯在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据知,灯的电压为2.5V时,电流大小为0.4A,小红测得小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.4A=1W;根据串联电路电压的规律,根据表中第1次数据,变阻器分得 电压:U滑=U﹣UL1=6V﹣2.0V=4V,由欧姆定律,变阻器连入电路中的电阻:R滑=≈11.1Ω>10Ω,故她选用的滑动变阻器规格是20Ω 0.5A;(3)重新连接电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡逐渐变亮时,说明灯的电压变大,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,由电压表的示数却逐渐变小,出现这种现象的原因是:电压表并联在变阻器两端.
点睛:(1)电压表选用小量程与灯并联,电流表与灯串联,变阻器按一上一上接入电路中与灯串联;(2)灯在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据知灯的电压为2.5V时电流大小,根据P=UI求小红测得小灯泡的额定功率;由表中第1组数据,根据串联电路电压的规律求出变阻器分得 电压,由欧姆定律求变阻器连入电路中的电阻,确定阻器选用的规格;(3)灯泡逐渐变亮时,说明灯的电压变大,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,据此分析.
15. 断开 A 电压 0~3V 变大 变大 0.34 0.5 变亮
【详解】(1)连接电路时开关应断开,闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到A端,磁环滑动变阻器接入电路的阻值最大.(2)灯泡额定电压为2.5V,电压表应选0∼3V量程,由电路图可知,电压表选择0∼15V量程,电压表连接不当;由电路图可知,当滑片向B端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可得,电路电流变大,电流表示数变大,电压表示数变大.(3)由表中实验数据可知,第1次实验中灯泡的实际功率P=UI=2V×0.17A=0.34W;灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A,额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;由表中实验数据可知,灯泡亮度随灯泡实际功率增加而变亮.
【点睛】(1)连接电路时,应断开开关;闭合开关前,滑片应置于阻值最大处.(2)连接电路时电表应选择合适的量程,根据灯泡额定电压确定电压表量程;根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用串联电路特点与欧姆定律判断电表示数如何变化.(3)根据表中实验数据,由P=UI求出灯泡功率,根据表中实验数据判断灯泡亮度与灯泡实际功率的关系.
答案第1页,共2页
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