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2025年中考物理一轮复习题型《电功率》实验题A卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率约为0.6W,电源电压恒为6V。有两个规格不同的滑动变阻器:分别是:“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”。
(1)如图甲是小华连接的实物图,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,经检查是有一根导线连接错误,请你在图甲中连接错误的导线上打“”并补画出正确的连线 ;
(2)改正错误后,闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近6V,则电路中发生的故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关并移动滑动变阻器滑片P,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,该小灯泡的额定功率为 W;实验中应选用规格为 的滑动变阻器;
(4)调节滑动变阻器,让小灯泡逐渐变暗,这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是,则 (选填:“大于”、“等于”或“小于”);
(5)在没有电流表的情况下,小华增加一个定值电阻R0,利用剩余器材设计图丙电路测量该小灯泡的额定功率,请在虚线框内补上小灯泡和定值电阻,使电路图完整,实验操作方便 。若所选定值电阻R0=20Ω,则 (选填“能”或“不能”)测出该小灯泡的额定功率。
2.小雨同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压是6V,小灯泡的额定电压是3.8V,电阻约为8Ω。
(1)小雨根据图甲的电路图连接了图乙的实验电路,其中滑动变阻器的连线有一处错误,请在错误的导线上打“×”,并重新画一根正确连接的导线;( )
(2)小雨连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针几乎不偏转,电压表有示数,且接近电源电压,你认为该电路故障可能是 ;
(3)排除故障后,小雨同学调节滑动变阻器,进行了几次实验,得到电压U和电流I的数据如表,则小灯泡的额定功率为 W,在第1次实验中,小灯泡不亮的原因是 ;
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.00
2.00
3.00
3.80
4.20
I/A
0.20
0.40
0.47
0.50
0.51
灯泡亮度
不亮
不亮
偏暗
正常
很亮
(4)为测量表中所有实验数据,所使用的滑动变阻器阻值至少 Ω;
(5)小雨将小灯泡换为几个定值电阻,探究“电流与电阻”的关系。当把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数。断开开关,保持滑片位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω,再次闭合开关,发现电压表示数 2.5V(选填“大于”、“等于”或“小于”),此时应向 (选填“左”或“右”)移动滑片,同时注意观察电压表示数,使其示数与第一次相同。
3.小明同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
(1)该实验是通过观察两个U形管中 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,应用了物理学中 物理方法
(2)在甲图实验中,若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,导体的 越大,产生的热量越多.
(3)乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与 的关系,由图中的实验现象可以得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的越大,产生的热量越多.小明同学后面将乙实验装置中右侧在容器外的5Ω电阻丝装入容器,待两侧容器内空气温度相同后重新通电一段时间,发现 侧容器内空气吸收热量多(选填AB)
4.“测定小灯泡的额定功率”实验的电路图如图甲所示.电源电压为,小灯泡的额定电压为,电阻约为,可供选用的滑动变阻器和的最大阻值分别为和.
应该选用的滑动变阻器是 (填“”或“”);
闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数.发生故障的原因可能是 .
灯泡断路 灯泡短路 滑动变阻器断路 滑动变阻器短路
图乙是根据实验数据绘成的一图象,根据图象提供的信息可计算出小灯泡的额定功率为 ;当滑动变阻器的滑片向左移动过程中,小灯泡的电阻将 .(选填“变大”、“变小”或“不变”)
还有一组同学没有电压表,而是利用两只电流表和一个阻值已知的电阻,其它元件与前面相同,仍然完成了实验.请在虚线方框内画出该组同学实验的电路图 .
5.某同学在做“测定小灯泡电功率”的实验中,待测小灯泡上标有“0.3A”的字样清晰可见,实验桌上还有若干节新干电池、电流表、电压表、“10Ω 2A”和“20Ω 2A”的滑动变阻器各一个、开关和导线等器材可供选择。
(1)该同学选取器材连接如图甲所示电路,请你在图中用笔画线代替导线将滑动变阻器正确连入电路 ,当他闭合开关后,发现小灯泡几乎不发光;他移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡逐渐变亮,但无论怎样移动滑片P,都无法观察到小灯泡正常发光,造成这种现象的原因是 ;
(2)该同学思考后解决了实验中的问题,又重新正确连接了电路进行实验,再次闭合开关,观察到电压表示数如图乙所示,移动滑片P,当小灯泡正常发光时,此时电压表的示数变化了0.2V,则待测小灯泡的额定功率为 W;
(3)完成上述实验后,他将本实验与"用电流表、电压表测电阻"的实验进行比较,提出在不增加其它器材的情况下,本次实验是否也可以不用滑动变阻器,而能达到多次测量的目的?你的观点是 (选填一定或不一定)要用到滑动变阻器。
6.在测定标有“”字样的小灯泡电阻的实验中:
(1)请你根据电路图将实物电路补充完整 .
(2)通过实验得到了三组和的数据(如表).当灯泡两端电压为时,电流表示数如图,请将读数填入表格中 .
(3)小灯泡正常发光时的电阻为 .
(4)利用现有器材和电路图还能完成的实验有: (说出一个即可).
7.小明按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率,部分实验数据和现象如下表:
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
灯泡亮度
1
1
0.2
较暗
2
2.5
正常发光
3
6
0
不发光
(1)第3次实验电路故障是 ;分析表中实验数据可知,所用电源电压约为 ;
(2)若小明手边有“1.5A 50Ω ”和“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器,“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表,上面实验中他选用的滑动变阻器规格为 ,为了实验过程中不换量程,选用的电压表量程为 ;
(3)由于小明粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻,现计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率,则灯泡的额定功率 (选填“>”、“=”、“<”)1.25W。
8.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,请你补画出正确的连线 ;
(2)连接电路过程中,开关断开,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)善于动脑的小丽在实验后,只用电压表测量一个标记不清的定值电阻阻值(约为30),利用现有器材,设计了如图丁所示的电路;
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值(R0)时,记录电压表示数为;
② ,记录电压表示数为;
③得出了定值电阻阻值的表达式: (用U1、U2、R0表示)。
9.(1)读出如图测量工具的示数:电压表的示数是 V;电流表的示数是 A;
(2)小珠家的电能表如图所示,它的读数为 kW•h。此电能表允许连接用电器的最大总功率为 W。小珠将电暖器单独接入自家电路中,观察电能表,表盘在1min内转动了60r,则该电暖器消耗的电能是 kW•h。
(3)如图所示是旋钮式电阻箱,其读数是 Ω。
10.为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图甲所示的电路。
(1)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最 端(选填“左”或“右”)。
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A。
(3)要测得小灯泡的额定电功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动一段距离,使电压表示数为2.5V,若此时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定电功率为 W。
11.某小组测量小灯泡电功率,待测小灯泡额定电压为2.5V,额定功率不超过1W。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中电路的连接 。
(2)闭合开关前,应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到最 (左/右)端。
(3)闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙,其读数是 V。为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (左/右)移动。
(4)继续实验时灯泡突然熄灭,经分析:可能是灯泡断路,也可能是滑动变阻器断路。直接观察 (电流表/电压表)的示数可以判断出故障类型。
(5)同学们记录多组小灯泡两端的电压及对应的电流,并描绘出小灯泡的电流随其电压变化的关系图像如图丙所示。小灯泡的额定功率是 W。
(6)若实验中电流表损坏了,小明设计用一只R0=10Ω的定值电阻代替了电流表,调节滑动变阻器,当灯泡的电压为额定电压时,再用电压表测出R0两端的电压U0,计算出小灯泡的额定功率,小明的做法 (正确/不正确),若正确,请写出计算功率的表达式,若不正确,请说明理由。答: 。
12.某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率,电源电压恒为4.5V,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,
(1)本实验在连接电路的过程中,开关应断开,同时滑动变阻器的滑片P应该调至最 (选填“左”或“右”)端;
(2)连接好电路后,按图甲所示的电路继续进行实验,得到实验数据如下表。请根据表格信息,在图乙中绘出小灯泡的I—U图像 ;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.14
0.18
0.21
0.23
0.24
(3)由表格和图像可知,小灯泡的额定功率 W;
(4)小琪在进行实验数据处理时,计算出了小灯泡的平均电功率,同组其他成员认为她这样处理数据是不合理的,理由是 。
13.如图甲所示是“探究电压一定时,电流跟电阻关系”的实验电路图,已知电源电压恒为4V,滑动变阻器(30Ω 1A)以及符合实验要求的电表、开关和导线。
(1)连接电路时,开关应该处于 状态;实验中小明同学多次改变R的阻值,记下对应电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成 ;
(2)由图乙可知,小明探究时,控制电阻两端电压为 V不变;
(3)如果小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,则该故障可能是由R (选填“短路”或“断路”)造成的;
(4)小明为了能够完成上述实验,更换的电阻R的阻值不能超过 Ω;
(5)上述实验结束后,小明又重新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的小灯泡的额定功率,已知本次滑动变阻器的最大阻值为10Ω,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,此时电压表示数为4V;
②闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器使电压表读数为 V时,小灯泡正常发光;
③闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片与步骤②的位置相同,此时电压表示数为2V;
④根据上述测速,可知小灯泡的额定功率P额= W。
14.研究“小灯泡和发光二极管亮度相当时,比较它们电功率的大小”。
(1)画出用电压表、电流表测小灯泡电功率的电路图 。
(2)图1是测量发光二极管电功率的电路,实验中二极管发光,电压表、电流表的示数如图2所示,然后让小灯泡发光,调节滑动变阻器,使小灯泡跟二极管的亮度相当。
①图1中, (选填“A”或“B”)脚是二极管的正极。
②表格中,已记录小灯泡实验数据,并得到电功率。请根据图2的信息,把表格中的数据填写完整。
亮度
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
二极管
相当
小灯泡
2.8
0.2
0.56
③若实验中的两灯工作相同时间,更节约电能的是小灯泡还是发光二极管 ?写出你分析的过程 。
15.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,且里面都有一段电阻丝。用一个电阻与其中一个容器内的电阻丝并联,将透明容器与装有适量红墨水的U形管相连,利用U形管中液面 的变化来反映密闭空气温度的变化。由图可知,在 和通电时间相同的情况下, 越大,产生的热量越多。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习题型《电功率》实验题A卷》参考答案
1. 灯泡断路 0.75 20Ω 0.5A 小于 不能
【分析】(1)原电路中,电流表与灯并联后与电压表串联在电路中是错误,电流表应与灯串联,电压表应与灯并联;
(2)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据求出该小灯泡的额定功率;
电源电压恒为6V,由串联电路的规律及欧姆定律得出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻确定应选用的滑动变阻器;
(4)因电源电压不变,根据欧姆定律先判断出两种情况下总电阻的变化,再根据灯的电阻随温度的减小而减小和串联电阻的规律分析回答;
(5)若该电路中没有电流表,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用,故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联;要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据可求出灯的额定功率。根据欧姆定律求出灯正常发光时定值电阻的电压,并与电源电压大小比较,据此分析。
【详解】(1)[1]原电路中,电流表与灯并联后与电压表串联在电路中是错误,电流表应与灯串联,电压表应与灯并联,如图所示
(2)[2]改正错误后,闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电路可能断路,电压表示数接近6V,电压表电源连通,则电路中发生的故障可能是灯泡断路。
(3)[3]排除故障后,闭合开关并移动滑动变阻器滑片P,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,该小灯泡的额定功率为
[4]电源电压恒为6V,由串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻为
实验中应选用规格为20Ω 0.5A的滑动变阻器。
(4)[5]设原来的电流为I1,继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,此时灯的电压减小,通过灯的电流也减小,所以I1>I2,所以(U为电源总电压),根据欧姆定律,即;滑片移动后电路的总电阻大于原来的电路总电阻,根据灯功率减小,灯丝的温度降低,小灯泡阻值随温度的降低而变小,由电阻的串联规律可知:小灯泡阻值减小的值小于变阻器连入电路中增大的值。
(5)[6]根据上面的分析,设计的电路如图所示
[7]灯的额定电流为0.3A,由欧姆定律,定值电阻的电压为
等于电源电压,故不能测量出灯的额定功率。
2. 灯泡断路 1.9 实际发光功率较小 25 大于 右
【详解】(1)[1]根据图甲的电路图,电压表与灯泡并联,变阻器滑片向左移动时接入电阻变小,图乙实验电路正确连接如图所示:
(2)[2]小雨连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针几乎不偏转,说明电路有断路故障;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源的正负极相通,电压表接近电源电压说明电压表串联在电路中,可知该电路故障可能是灯泡断路。
(3)[3]排除故障后,小雨同学调节滑动变阻器,进行了几次实验,得到电压U和电流I的数据如表,小灯泡的额定电压是3.8V,此时通过的电流为0.50A,则小灯泡的额定功率为
[4]在第1次实验中,小灯泡两端电压及通过的电流很小,实际发光功率较小,所以不亮。
(4)[5]为测量表中所有实验数据,已知电源电压是6V,根据串联分压,当灯泡两端电压为1V时,变阻器两端电压为5V,此时电路中电流为0.20A,此时变阻器接入值为
即所使用的滑动变阻器阻值至少25Ω。
(5)[6][7]在探究“电流与电阻”的关系中,应保持定值电阻两端电压不变,断开开关,保持滑片位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω,再次闭合开关,根据串联分压,发现电压表示数会大于2.5V,此时应向右移动滑片增大接入电阻,增大变阻器两端电压,从而减小定值电阻两端电压,同时注意观察电压表示数,使其示数与第一次相同。
3. 液面高度差 转换的 电阻 电流 电流 A
【详解】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;
(3)乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;这表明:在相同时间内,电阻相同,通过导体的电流越大,产生的热量越多;实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热;根据并联电路总电阻的计算公式可得,右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω,小于5Ω,即R左>R右;通电一段时间后,由于电流相同(即I右=I左)、通电时间相同、R左>R右,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,A侧的电阻丝产生的热量多.
4. B 0.5 变大 见解析
【详解】(1)灯泡正常工作时的电压,
此时电路中的电流约为,
滑动变阻器分压,
滑动变阻器电阻约为,
故滑动变阻器应选R 2 .
(2)灯泡不亮,灯泡断路或短路;
因电流表有示数,说明电路不存在断路;
电压表无示数,电压表断路或与它并联的电路短路,因有电流,分析知灯泡故障原因是灯泡短路,故选B.
(3)由图象知:灯泡电压为额定电压时,电路电流,则灯泡额定功率为:
.
滑片左移,滑动变阻器接入电路的长度变短,电阻变小,电路总电阻变小,电路电流增大,灯泡电压增大,灯泡的实际功率变大,灯丝温度升高,灯丝电阻变大.
(4)把定值电阻与灯泡并联,定值电阻与其中一个电流表组合成一个电压表测电压,另一个电流表测电流,进行实验,电路图如图所示.
5. 电源电压过低 0.75 一定
【详解】(1)[1] “测定小灯泡电功率”的实验中,是利用伏安法法测量,其实验原理是,所以整个电路为串联电路,滑动变阻器与小灯泡串联,由于滑动变阻器的下接线柱已经固定,上接线柱左右接线柱均可以,如图
[2]他移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡逐渐变亮,但无论怎样移动滑片P,都无法观察到小灯泡正常发光,当电阻接入电路中的阻值很小时,根据串联电路分压的特点,电源电压几乎全加在灯泡两端,此时还是达不到小灯泡的正常亮度,说明电源电压过低,达不到小灯泡的额定电压。
(2)[3] 观察到电压表示数如图乙可知,电压表的读数为2.3V,刚闭合开关时,电阻器要置于最大阻值处,所以此时在滑动滑动变阻器时,变阻器的接入电路中的阻值由大变小,故小灯泡两端的电压表的示数增大了0.2V,此时小灯泡的正常工作时的电压为
由题可知,小灯泡正常工作时的电流为0.3A,故小灯泡的额定功率为
(3)[4] “用电流表、电压表测电阻”实验过程中,为减小误差,可多次测量取平均值作为测量结果;灯在额定电压下正常发光,在不同电压下灯的功率不同,故不能取平均值作为灯的额定功率,故本实验中一定要用到滑动变阻器才能测量灯的额定功率,理由是灯在额定电压下的功率为额定功率。
6. 见解析 0.28 10 测量小灯泡的额定功率(研究灯泡电流与电压的关系、用滑动变阻器改变灯亮度).
【详解】(1)在连接时,注意电压表与小灯泡并联,量程选择0~3V.滑动变阻器要选择一上一下.如图:
(2)电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以读数为0.28A.
(3)因为标有“2.5V”字样的小灯泡,其额定电压为2.5V;当电压为2.5V时,小灯泡正常发光.
则正常发光时的电阻为:
;
(4)在测量小灯泡的额定功率时,也要测量小灯泡两端的电压和通过的电流,所以还可以用来测量小灯泡的额定功率,或研究灯泡电流与电压的关系、用滑动变阻器改变灯亮度等.
7. 灯泡断路 6 1.5A 50Ω 0~15V <
【详解】(1)[1][2]由表中实验数据可知,第三次实验时,电流表示数为零,灯泡不发光,说明电路出现断路,电压表有示数,说明与电压表并联之外的电路处于通路状态,故可知电路故障是与电压表并联的小灯泡出现断路,此时电压表直接串联到电路中,相当于直接测量电源电压,故由表中数据可知,电源电压约为6V。
(2)[3]分析表中实验数据可知,当电流表示数为0.2A时,滑动变阻器分压为5V,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
可知滑动变阻器的最大阻值应大于等于25Ω,故上面实验中他选用的滑动变阻器规格应为“1.5A 50Ω”。
[4]因电源电压为6V左右,为了保护电路,选用的电压表量程应为0~15V。
(3)[5]由计算过程可知,先根据小灯泡两端电压为1V时流过小灯泡的电流值计算出小灯泡的电阻,再由计算出小灯泡的额定功率,因为灯泡的电阻随温度的增加而增大,且灯泡正常发光时的电压大于1V,故可知灯泡正常发光时的电阻大于小灯泡两端电压为1V时的电阻,故可知小灯泡的额定功率小于1.25W。
8. 最左 B 0.14 右 0.625 将滑动变阻器的滑片移到最左
【详解】(1)[1]在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验方法是伏安法,电流表与电源串联,电压表与灯泡并联,如图所示:
(2)[2]连接电路时,为了保护电路,开关应断开,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即滑动变阻器的滑片应移到最左端。
(3)[3]闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中可能存在断路,而电压表有示数,说明灯泡断路,此时电压表直接串联进电路,测量电源电压。
故选B。
(4)[4]由图乙可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,故电流表示数为0.14A。
(5)[5]小灯泡额定电压为2.5V,此时电压表的示数为2V,小于小灯泡的额定电压 ,为了使小灯泡两端电压达到额定电压,应增大小灯泡两端电压,由串联分压可知,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应向右端移动滑动变阻器的滑片。
(6)[6]由图丙可知,小灯泡的额定电流为0.25A,故由P=UI可得,小灯泡的额定功率为
(7)[7]①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值(R0)时,与未知电阻R串联,电压表测未知电阻两端的电压;
②将滑动变阻器的滑片移到最左,变阻器阻值为0,电路为未知电阻的简单电路,电压表测电源电压U;
[8]与未知电阻R串联时,电路的电流为
未知电阻的阻值为
9. 2.8 0.28 4453.6 2200 0.02 4208
【详解】(1)[1][2]由图可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,指针指在2.8V的位置,因此示数为2.8V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,指针指在0.28A的位置,因此示数为0.28A。
(2)[3]由图可知,电能表读数为:4453.6kW·h。
[4]已知电能表正常工作的电压为220V,允许通过的最大电流为10A,则家中用电器的最大总功率
[5]电能表上的转盘转过60转消耗的电能
(3)[6]由图乙可知,电阻箱的读数为
10. 右 0.42 左 1.25
【详解】(1)[1]为了保护电路,所以闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值的最大处,即置于滑动变阻器的最右端。
(2)[2]电压表连接的是小量程,即(0~0.6A),一个大格代表0.2A,一大格又分了10个小格,一小格代表0.02A,所以此时电流表的示数为0.42A。
(3)[3] 为了测得小灯泡的额定电功率,应调节滑片使电压表的示数为额定电压为2.5V,此时电压表的示数为2V,小于额定电压,根据串联电路的电压规律,要想让灯两端的电压达到额定电压2.5V,使串联的滑动变阻器两端的电压减小,即滑动变阻器的电阻变小,所以滑片向左移动。
[4]灯的额定电压为2.5V,此时电流表示数为0.5A,根据P=UI得
P=UI=2.5V0.5A=1.25W
11. 右 2.2 左 电压表 0.75 不正确 用定值电阻代替,由于电源电压太低,灯泡不能正常发光
【详解】(1)[1]灯泡正常发光电流约
=0.4A
所以电流表应选择0~0.6A量程串联入电路中,实物图连接如图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大值,即最右端。
(3)[3][4]由图乙知,电压表使用0~3V量程,分度值0.1V,示数为2.2V,灯泡两端电压小于额定电压2.5V,由串联电路的分压原理知,应减小滑动变阻器连入阻值,即滑片左滑,以减小变阻器分得电压,使灯泡两端电压增大到2.5V。
(4)[5]继续实验时灯泡突然熄灭,经分析:可能是灯泡断路,也可能是滑动变阻器断路。直接观察电压表示数,若电压表无示数,则是滑动变阻器断路,若电压表有示数,则是灯泡断路。
(5)[6]灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光,由图像知,此时通过灯泡的电流为0.3A,所以灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(6)[7][8]用R0=10Ω的定值电阻代替了电流表,调节滑动变阻器,当灯泡的电压为额定电压2.5V时,灯泡正常发光,此时R0两端的电压
U0=IR0=10Ω×0.3A=3V
电源电压至少为
2.5V+3V=5.5V
而电源由两节干电池组成(3V),所以不能完成实验。
12. 右 0.575 不同电压下,小灯的实际功率是不同的
【详解】(1)[1]电路连接完毕,在闭合开关前,应将变阻器滑片移到使变阻器连入电路阻值最大处,即移到右端。
(2)[2]根据数据描点,用平滑的曲线将各点连接起来,如图所示
(3)[3]小灯的额定功率为
(4)[4]不同电压下,小灯的实际功率是不同的,所以计算平均功率没有意义。
13. 断开 反比 2.5 短路 50 1.5 0.75
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]由图像知道,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(2)[3]分析图乙中数据
0.5A×5Ω=2.5V
0.1A×25Ω=2.5V
可知实验时,控制R两端的电压为2.5V。
(3)[4]连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
(4)[5]由上述可知,定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
U滑=U-UV=4V-2.5V=1.5V
根据串联分压可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时定值电阻的电阻最大,则
即
解得R=50Ω,所以小明为了能够完成上述实验,更换的电阻R的阻值不能超过50Ω。
(5)[6][7]闭合开关S、S2,断开S1时,小灯泡短路,只有R接入电路,将滑动变阻器的滑片移到最上端,此时电压表的示数等于电源电压大小,即U=4V;闭合S、S1,断开S2时,小灯泡与R串联,电压表测R两端电压,根据串联电路电压规律知道,灯两端的电压为UL额=2.5V,即电压表示数为
UR=U-UL额=4V-2.5V=1.5V
则灯正常发光。闭合闭合S、S2,断开S1,只有R接入电路,保持滑动变阻器的滑片与步骤②的位置相同,此时电压表测部分R两端的电压,示数为2V,为电源电压的一半,由串联电路的分压原理可知,与电压表并联部分的电阻为R最大值的一半,即5Ω。因此在②中,R接入电路的电阻为5Ω,电路中的电流为
小灯泡的额定功率为
P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W
14. B 2.1 0.02 0.042 发光二极管 当亮度相当时,发光二极管功率比灯小,根据W=Pt可知,当两灯工作相同时间,发光二极管消耗的电能少
【详解】(1)[1]测量小灯泡电功率的原理图
(2)[2]由于发光二极管具有单向导电性,电流只有从正接线柱流进才发光,故与电源正极相连的是发光二极管的正极,即B是正极。
[3][4][5]电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.1V,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.02A,发光二极管的功率为
[6][7]由表中实验数据知,发光二极管功率比灯小,若实验中的两灯工作相同时间,根据W=Pt知,发光二极管更节约电能。
15. 高度差 电阻 电流
【详解】[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,根据转换法,实验中通过观察U形管液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
[2][3]在容器右侧的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,这样使左侧的电阻在干路,右侧的电阻在支路,由于干路电流大于支路电流,所以左侧电阻的电流大于右侧电阻的电流;电阻和通电时间一定,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流越大,电阻产生的热量多。
答案第1页,共2页
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