2025年中考物理一轮复习题型 实验题（10）电功率

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.下表记录了额定电压2.5V的小灯泡在不同电压下的电流; 电压U/V 0.90 1.30 1.80 2.20 2.50 电流I/A 0.18 0.22 0.24 0.26 0.28 (1)计算:小灯泡的额定功率;( )正常工作2min,小灯泡消枆们电能;( ) (2)小明将两个这种规格的小灯泡串联在电路中,如图所示。根据实物图,在方框内画出对应的电路图; (3)闭合以上电路的开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为1.80V。则:此时L1的电阻值为 ; (4)继续调节滑动变阻器的滑片,能否让两灯都正常发光; 答: ;理由是: 。 2.三峡水电站是世界上规模最大的水电站,为人类可持续发展做出了巨大的贡献。发电机的功率越高,单位时间内的发电量越多,因此提升发电机功率是非常重要的,于是小明想探究水力发电机的发电功率与什么因素有关,结合生活经验与所学知识,小明做出了以下猜想: 猜想一:水力发电机的发电功率与水流的横截面积有关; 猜想二:水力发电机的发电功率与水的流速有关; 猜想三:水力发电机的发电功率与刮板个数有关; (1)小明使用如图-1所示装置进行探究,他保持注射器和水轮之间的距离与角度不变,控制注射器射出的水柱垂直打在刮板上,分别改变推动针筒的速度、注射器个数、水轮中刮板的个数来进行探究。实验中改变注射器并排放置的个数是为了改变 ; 观察各种条件下电压表和电流表示数,记录的实验数据如下表: 注射器个数 1个注射器 3个注射器 推动针筒的速度 2格/s 4格/s 2格/s 4格/s 刮板个数 电压U/V 电流I/A 电压U/V 电流I/A 电压U/V 电流I/A 电压U/V 电流I/A 3 0.6 0.06 1 0.11 1.1 0.11 1.5 0.15 4 0.9 0.08 1.4 0.14 1.5 0.16 1.9 0.18 5 1.1 0.11 1.6 0.16 1.7 0.17 2.2 0.21 6 1.4 0.14 1.8 0.18 1.9 0.18 2.2 0.22 7 1.5 0.15 1.9 0.2 1.8 0.19 2.1 0.22 8 1.5 0.14 1.9 0.19 1.9 0.2 2.2 0.21 (2)分析表中的实验数据可知: ①当刮板个数和水流速度一定时,水流的横截面积越大,水力发电机的发电功率越 ; ②分析表格数据可知,猜想二 (选填“正确”或“错误”); ③当水流速度和水流的横截面积一定,刮板增加到一定数量时,发电机的发电功率基本保持稳定,这是因为水轮转速接近 ; (3)根据实验结论分析建设水电站时,应在河道坡降较 (选填“陡”或“缓”)地方设址; (4)小明查阅资料了解到,三峡水电站的年设计发电量为882亿千瓦时。采用火力发电,每产生1度电大约产生825g的二氧化碳,则三峡水电站每年可减少 (结果保留两位小数)亿吨的“氧化碳排放,因此水力发电代替火力发电具有重要的现实意义;为提倡低碳生活,请你从节能环保的角度提出一条合理化建议: 。 3.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,有一台输出电压可调节的稳压电源,该电源面板上的显示屏能直接显示输出电压,电流表能显示电源的输出电流,面板上还有电流表机械调零旋钮T1和输出电压调节旋纽T2。另有电压表、开关各一个,5 、10 、15 、20 的定值电阻各一个,标有“100 0.5A”字样的滑动变阻器一个,导线若干。 (1)某同学连接的实物电路如图甲,其中有一根导线的连接是错的,请你在这根导线上打“ ”,并补画出正确的那根导线 ; (2)正确连接电路后,将电源输出电压调整到6V保持不变。闭合开关前,观察到电源面板上指针位置如图甲,这时应该调节 旋钮,并将滑动变阻器的滑片P移到最 端(选填“左”或“右”)后,再闭合开关S发现,无论怎样移动滑片P电流表几乎无示数,电压表示数接近6V,则电路的故障可能是 ; (3)排除故障后,先用5 的定值电阻进行实验,闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,此时电流表的示数如图乙所示,定值电阻两端的电压为 V;断开开关S,保持滑片P位置不变,用10 的电阻替换5 ,闭合开关S,应向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片P才能达到实验要求; (4)为了能换用所有的定值电阻完成实验,控制定值电阻两端的电压值不能小于 V; (5)把10 的定值电阻接入电路时,将滑动变阻器的滑片P从a处移动至中点b处时,定值电阻消耗的电功率增大了0.064W,则滑动变阻器的滑片P在位置a处时,滑动变阻器接入电路的电阻值为 。 4.某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10 ,电源电压为6V,可供选用的滑动变阻器有(20 1A)和(50 0.2A)。 (1)为了能完成实验,应该选用的滑动变阻器是 (选填“”或“”); (2)将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,发现电流表无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误,请在错误连线上画“ ”并在图中画出那一根正确的连线; (3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 ; (4)该同学又取来的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光。此时电路的总功率为 W。 5.在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,电源电压3V且恒定,定值电阻R的阻值分别为5 、10 、15 、20 ,滑动变阻器规格为“20 ,2A”; (1)请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整;(导线不允许交叉) (2)连接好电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是定值电阻R (假设电路只有一处故障); 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 1.4 2.0 电流I/A 0.1 0.14 0.2 (3)在探究电流与电压关系时,得到如表所示的电流I随电压U变化的数据,据此得出结论:电阻一定时, ; (4)在探究电流与电阻关系时,为了保证所给电阻均能完成实验,应控制定值电阻两端电压至少为 V。现将10 电阻换成15 电阻,为保持定值电阻两端电压不变,滑动变阻器的电阻将 (变大/不变/变小),其电功率变为原来的 倍。 6.风能资源富集的榆林市成为陕西风能发展集聚地,小明利用如图1所示的风力发电实验装置进行探究,他猜想风力发电机的发电功率可能与风速大小、扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角等因素有关。 (1)空气流动形成了风,小明分析:一定质量的空气,风速越大,通过风力发电机可转化的电能越 ; (2)如图2为实验装置示意图和电路图。实验时,将风力发电实验装置放在水平工作台上,出风口正对发电机扇叶吹风,,扇叶转动带动发电机工作。在风力发电机外部接入定值电阻、电压表和电流表,通过测量电阻两端电压和电路中电流的大小,可反映出发电机的发电功率大小,如图3为改扇叶与风向的夹角 的示意图。 (3)控制风机出口风速一定,保持风机与发电机扇叶之间的距离不变,分别改变发电机的 、扇叶形状、扇叶与风向的夹角 ,观察各种情况下工作电路中电压表、电流表示数并记录在表中; 扇叶与风向的夹角 三片 四片 4cm直扇叶 4cm弧形扇叶 4cm直扇叶 4cm弧形扇叶 电压U/V 电流I/A 电压U/V 电流I/A 电压U/V 电流I/A 电压U/V 电流I/A 15 0 0 0.6 0.06 0 0 1.0 0.10 30 0 0 1.1 0.12 0.4 0.04 1.5 0.16 45 1.3 0.14 2.0 0.20 1.5 0.16 2.2 0.22 60 1.0 0.10 1.2 0.13 1.3 0.12 1.6 0.16 75 0 0 0.7 0.07 0.8 0.08 1.2 0.12 (4)分析表中的实验数据可知: ①当风速、夹角 、扇叶形状一定时, 片扇叶的风力发电机发电功率较大; ②其他条件相同时,当夹角是 时,发电机的发电功率最大; ③四片扇叶时,电阻R的最大功率为 W; (5)小明查阅资料了解到,在实际应用中,大型风力发电机的扇叶长达40m以上,由此他分析,风力一定时,可利用空间区域越大,蕴含的风能越多,因此风力发电机的发电功率还可能与 有关。要更好地利用风能,扇叶必须安装在较高位置,为了减小塔架所受的压力,你认为制作扇叶的材料应具备的物理属性是 。 7.小华用图甲的电路来测小灯泡的电阻,灯泡额定电压2.5V,电源电压为3V。 (1)请将图甲的电路补充完整; (2)闭合开关后,无论怎样移动变阻器滑片,电流表示数始终为0,电压表示数始终为3V,电路故障可能是 ; (3)排除故障后,他进行了六次实验,将实验数据绘制成小灯泡的电压电流关系图像(图乙)。由图可知:实验中所用的变阻器的最大阻值至少为 ; (4)图丙表明:小灯泡的电阻随电压的增大而 (增“增大、减小或不变”); (5)实验中,电流表突然损坏,他利用一已知阻值的电阻R0和电压表也能测出小灯泡正常发光时的电阻,则图丙中:①是 ,②是 。(填写所需的电路元件符号) 8.用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图像如图乙所示。 (1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整;( ) (2)为保证实验顺利进行,应选用 (选填序号)滑动变阻器; A.“5 0.5A” B.“50 0.3A” C.“100 0.2A” (3)电路连接完整后闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,可能是小灯泡 ; (4)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动; (5)由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 ,其额定功率为 W。 9.小江同学设计了如图甲所示的电路来测量额定电压为的小灯泡的电阻。 (1)请根据图甲所示的电路,选择合适的电压表量程,请将图乙的实物电路连接完整; (2)电路连接好后闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,小灯泡不亮,如果电路只有一个元件有故障,该故障可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”);排除故障后,继续进行实验,某次实验时电流表、电压表示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡两端的电压为 ,小灯泡此时的电阻为 (保留一位小数); (3)根据实验数据,作出小灯泡工作时的关系图像如图丁所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 ,功率为 ;由图丁可知,灯丝的电阻会随电压升高而变 。 10.小明在做“测量小灯泡的电阻”实验时,电源电压3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V,他连接的部分电路如图甲所示,有3个滑动变阻器(铭牌上分别标有“10 ,2.5A”、“20 ,2A”、“60 ,1A”字样)可供选择。 (1)如图甲所示,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 (选填“A”或“B”)端;闭合开关后发现电压表的指针刚好满偏。小明仔细检查后,发现只有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“ ”,并补上一条正确的导线 ; (2)纠正错误后闭合开关,小明发现灯泡还是不发光,电流表有示数,电压表无示数。产生此故障的原因可能是下列情况中的 ; A.电灯座内部短路 B.小电灯的灯丝断了 C.电压表的正、负接线柱接反 (3)排除故障后,闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据,小明根据实验数据绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙中的图线a所示,观察图像,发现AB部分近似为线段,BC部分为曲线,为便于分析,将线段AB延长作出图像,如图丙中的图线b所示。 ①某次实验中,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,他应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片P,直至小灯泡正常工作; ②小灯泡正常工作时的电阻为 ;实验中小灯泡两端电压最低可以调至0.25V,则他实验时所选用的滑动变阻器是 (选填“10 ,2.5A”、“20 ,2A”或“60 ,1A”); ③通过实验发现,当小灯泡两端电压逐渐增大时,灯泡亮度会逐渐变亮,说明小灯泡的亮度与 功率(选填“额定”或“实际”)有关;比较a、b两图线,发现两图线间的距离随着电压的增大而增大,你认为造成这种结果的原因是 。 11.实验器材:新干电池两节电压为3V,5 、10 、15 、20 的定值电阻各一只,“40 1A”的滑动变阻器,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。小波同学利用上述器材和如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”: (1)如图甲连接的实物图中有一根导线连接错了,请你在接错的那根导线上画“ ”,并用笔画线代表导线将电路连接正确(要求导线不能交叉) ; (2)改接电路后,首先探究电流与电压的关系,并将多次测量所得数据结果绘制成如图乙所示的U-I图像,可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ; (3)另一小组的小娇利用她自己的器材也进行了探究电流与电压的关系的实验,记录数据如下表所示,但由于使用测量工具有操作步骤上的疏忽,得到的数据无法得出相同规律,你认为可能操作疏忽的步骤是 ;小娇发现进一步分析数据也可知道,选用的电阻R阻值为 ; U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54 (4)小波继续探究电流与电阻的关系: ①他首先把5 电阻接入电路,移动滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直到使电压表指针如图丙所示,则电压表示数为 V,接下来用10 的电阻代替5 的电阻做实验时,应将滑片相对上一位置向 (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变; ②继续选用15 ,20 的电阻分别接入电路进行实验,移动滑片,当电压表示数等于设定电压时,两次电路总功率之比为 ; ③顺利完成前4组实验后,小波拿来30 的电阻想继续完成第5组实验,他将R换为30 的电阻接入电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值。为能够完成最后一个电阻30 的实验,在不增加原有实验器材、也不改变定值电阻两端预设电压的前提下,请你写出合适的操作: 。 12.小昊利用如图甲所示的实验装置“探究电流与电压、电阻的关系”。实验器材有定值电阻(5 、10 、15 、20 )、规格为“60 0.5A”的滑动变阻器、电压为6V的电源、电压表、电流表、导线和开关。 次数 1 2 3 R=10 U/V 1 2 3 I/A 0.1 0.2 0.3 (1)图甲是小昊连接的实物电路,其中有一根导线连接错误,请你在该导线上打“ ”,并用笔画线代替导线正确连线。 (2)小昊改正错误后,闭合开关,移动滑片,电流表指针随之偏转,而电压表的指针不动,则电路故障的原因是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。 (3)小昊把10 的电阻接入电路,闭合开关后,不断调节滑动变阻器的滑片,多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如上表,由此可以归纳出的结论是:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成 。 (4)小昊继续用图甲的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压6V保持不变,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数3V不变。根据提供的器材和连接的实物图,四个定值电阻中可以用来进行实验的有: 。 (5)小昊又利用图甲的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他将定值电阻换成了小灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示为 A,小灯泡的额定功率为 W。 (6)完成实验后,小昊挑战不用电流表也可以测量灯泡的额定功率。他用两个开关,一个“2V 1W”的小灯泡L2、电压为6V的电源等实验器材,设计了如图丙的电路,也测出了额定电流为0.5A的小灯泡L1的额定功率。请你帮她将实验过程补充完整: ①闭合开关S1、S2,断开S3,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V; ②接着闭合开关S1、S3,断开S2,保持滑动变阻器滑片P不动,记录电压表的示数为U; ③小灯泡L1的额定功率表达式为:P额= 。 13.如图所示是小明和小华进行“探究串联电路中电压的关系”的实验的电路图。 (1)实验步骤: A.按图所示连好电路;闭合开关前,滑片P应置于 端;(选填“左”或“右”) B.滑片P移到适当位置,用电压表测出小灯泡两端的电压; C.保持滑片不动,用电压表测出小灯泡两端的电压后,再用电压表测出 两点之间的电压U; D.改变滑片P的位置,重复步骤B、C两次,记录数据。 (2)讨论交流: ①实验中小灯泡、规格应 (选填“相同”或“不同”); ②利用上述串联电路,不增加器材还可以完成的实验是 。 14.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题: (1)电流表使用前应先 ,若小明使用如图甲所示的电流表直接测电流,若指针最后对准1.9A,则实际的电流值为 A。 (2)小林同学参观物理仪器室时看到一个表盘标有mV的仪表如图乙所示。它是测量 (填物理量名称)的仪表,分度值是 ,该表的示数是 。 (3)如图丙所示,这是小明家的电能表表盘,则他家同时使用的用电器总功率不能超过 W。春节期间,小明同爸妈回农村老家过年,出发前小明关闭家中其他用电器,仅让电冰箱(铭牌如图丁所示)工作,则仅此电冰箱正常工作八天,电能表的示数变为 。 15.在“测量小灯泡的电阻”的实验中,小灯泡的额定电压是2.5V。 (1)小强连接了如图甲的电路,其中有一根导线连接错误,请将其改正过来,在错误的导线上打“ ”,改正后的导线在图中线表示,导线不许交叉(在答题卡上作答) ; (2)改正错误后,小强开始实验,第三次测量的电流值如图,则表格中①、②分别是 、 ,这个灯泡的额定功率是 W; 实验次数 U/V I/A R/ 1 1.5 0.22 6.8 2 2.0 0.26 7.7 3 2.5 ① ② (3)由表中数据可知,在三次测量中小灯泡的亮度逐渐 (选填“变亮”或“变暗”或“不变”)。小灯泡的电阻随温度的升高而 。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《实验题(10)电功率——2025年中考物理一轮复习题型》参考答案 1. 0.7W 84J 5 不能 见解析 【详解】(1)[1]从表得数据知,小灯泡正常工作的电流为0.28A,所以小灯泡的额定功率 [2]灯正常发光,根据,正常工作2min,小灯泡消枆们电能 (2)[3]由电路图知,电流从电源正极流出依次经过开关、灯泡L2、L1和滑动变阻器回到电源负极,电压表并联L2、L1在两端,如下图 (3)[4]两个这种规格的小灯泡串联在电路中,根据串联电路电压和电流特点知,L1两端的电压为0.9V,通过的电流为0.18A根据欧姆定律知,此时L1的电阻值为 (4)[5][6]不能,理由是:若两灯正常发光 由串联电路电压特点知 大于电源电压4.5V,所以不能;或串联电路电压 两灯规格相同,所以 所以不能。 2. 见详解 大 正确 最大值 陡 0.73 见详解 【详解】(1)[1]改变注射器并排放置的个数,在注射器射出水柱时,相当于水柱变粗了。所以改变注射器并排放置的个数是为了改变水流的横截面积。 (2)①[2]由表格的实验数据知,当注射器个数为1个,刮板个数为3个,推动针筒的速度为2格/s时,电压为0.6V,电流为0.06A,根据,此时功率为 当改变注射器个数为3个时,电压为1.1V,电流为0.11A,此时功率为 ,所以当刮板个数和水流速度一定时,水流的横截面积越大,水力发电机的发电功率越大。 ②[3]当注射器个数为1个,刮板个数为3个,推动针筒的速度为4格/s时,电压为1V,电流为0.11A,此时功率为 ,所以水力发电机的发电功率与水的流速有关,故猜想二正确。 ③[4]分析表格数据可知,当水流速度和水流的横截面积一定,刮板增加到一定数量时,这时水轮转速接近最大值,发电机的发电功率基本保持稳定。 (3)[5]由[3]可知,水的流速越大,功率就越大;所以建设水电站时,应在河道坡降较陡的地方设址,河道坡降越陡,水流的速度越大。 (4)[6]1千瓦用电器工作1小时耗电1千瓦时,也就是1度;所以采用火力发电,当发电量为882亿千瓦时,将产生二氧化碳 则三峡水电站每年可减少0.73亿吨的“氧化碳排放”。 [8]电视机亮度不要开得太亮,音量尽量关小,不要让电视机待机。 3. T1 左 定值电阻断路 2 左 1 90 【详解】(1)[1]探究电流与电阻的关系时,电压表要并联在定制电阻两端,测量定值电阻两端的电压,连接时要注意电压表的“正进负出”,由图可知,电压表接两个正接线柱,连接错误,正确的电路图,如图所示: (2)[2]由图甲可知,闭合开关前,电流表的指针不在零刻度线上,电流表使用前应该调零,所以此时应该调节电流表机械调零旋钮T1,使电流表的指针指在零刻度线上,再闭合开关,进行实验。 [3]闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即将滑动变阻器的滑片移到最左端,避免开关闭合的瞬间,电路中的电流过大,烧坏用电器。 [4]无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表都几乎无示数,说明电路中可能存在断路,而电压表接近电源电压,即电压表测量电源电压,所以此时电路中的故障可能是定值电阻断路,电压表串联在了电路中。 (3)[5]由图乙可知,此时电流表的分度值是0.02A,电流表的示数为0.4A,用5 的定值电阻进行实验,所以此时定值电阻两端的电压 [6]探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,用10 的电阻替换5 的电阻后,定值电阻两端电压变大,根据串联电路分压规律可知,应增大滑动变阻器两端的电压,即将滑动变阻器的滑片向左移动。 (4)[7]当滑动变阻器接入最大阻值时,通过电路的电流最小,此时定值电阻两端电压最小,滑动变阻器的最大阻值是100 ,通过它们的电流相等,电路中的电流为 定值电阻两端的电压最小 (5)[8]滑动变阻器的滑片P在位置b处时,电路中的电流 定值电阻消耗的电功率 将滑动变阻器的滑片P从a处移动至中点b处时,定值电阻消耗的电功率增大了0.064W,则滑动变阻器的滑片P在位置a处时,定值电阻消耗的电功率 Pa=Pb-0.064W=0.1W-0.064W=0.036W 定值电阻两端的电压 电路中的电流 滑动变阻器接入电路的电阻值 4. 9.5 0.38 4.68 【详解】(1)[1 灯的额定电压为3.8V,电阻约为10 ,由欧姆定律,灯的额定电流约为 根据串联电路电压的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻 故选用“20 1A”的R1。 (2)[2]由图甲可知,电压表串联在电路,电路相当于开路,根据电压表和电流表的使用规则,电压表应该并联在小灯泡两端,电流表应该串联在电路中,电路图改正如下: (3)[3]小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻为 (4)[4][5]如图丙所示的电路图,闭合开关,灯泡L与电阻R并联,小灯泡正常发光时,电流表测量通过电阻R的电流,根据并联电路的电压特点可知,R两端的电压 UR=UL=3.8V 通过R的电流 根据并联电路电流特点可知,干路的总电流 I总=IL+IR=0.4A+0.38A=0.78A 此时电路的总功率为 P总=UI总=6V 0.78A=4.68W 5. 断路 通过导体的电流与导体两端电压成正比 1.5 变大 【详解】(1)[1]在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,电压表并联在电阻两端,如下图所示 (2)[2]电流表始终无示数,电路可能断路,电压表有示数并保持不变,则电压表与电源两极连通,所以与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即可能是R断路。 (3)[3]由表格中数据可知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,得出的结论是:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。 (4)[4]研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为U,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压 根据分压原理有 即 ① 因电压表示数U为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得 解得电压表的示数 即为完成实验,电压表的最小电压为1.5V。 [5]将10 电阻换成15 电阻,根据串联电路的分压原理可知电压表的示数变大,为保持定值电阻两端电压不变,要增大变阻器分得的电压,即滑动变阻器的电阻将变大。 [6]将10 电阻换成15 电阻时,电阻的比 根据欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,故电路的电流之比为2∶3,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压也保持不变,根据P=UI可知,在变阻器的电压不变时,变阻器的电功率与电流成正比,故其电功率变为原来的倍。 6. 大 扇叶数量 四 45 0.484 扇叶长度 密度小 【详解】(1)[1]空气流动形成了风,一定质量的空气,风速越大,空气的机械能越大,通过风力发电机可转化的电能越多。 (3)[2]根据控制变量法可知实验时需控制风机出口风速一定,风机与发电机扇叶之间的距离不变,分别改变发电机的扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角 。 (4)①[3]当风速、夹角 、扇叶形状一定时,四片扇叶的电压较大,电流较大,由P=UI可知风力发电机发电功率较大。 ②[4]由表中数据可知,其他条件相同时,当夹角是45 时,电压较大,电流较大,由P=UI可知发电机的发电功率最大。 ③[5]四片扇叶时,电阻R的最大功率为 P=UI=2.2V 0.22A=0.484W (5)[6]在实际应用中,大型风力发电机的扇叶长达40m以上,由此他分析,风力一定时,可利用空间区域越大,蕴含的风能越多,因此风力发电机的发电功率还可能与扇叶长度有关。 [7]要更好的利用风能,扇叶必须安装在较高位置,塔架所受的压力等于扇叶的重力,为了减小塔架所受的压力,制作扇叶时选择密度较小的材料,其质量较小,重力较小,塔架所受的压力越小。 7. 小灯泡断路 25 增大 【详解】(1)[1]在测小灯泡的电阻实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端,如下图所示: (2)[2]闭合开关后,无论怎样移动变阻器滑片,电流表示数始终为0,说明电路可能断路;电压表示数为3V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路故障可能是小灯泡断路。 (3)[3]根据U-I图像可知,灯的最小电压为0.5V时,最小电流为0.1A,由串联电路电压规律及欧姆定律,此时,实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻最大为 (4)[4]由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡的功率变大,温度升高,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故小灯泡的电阻随电压的增大而增大。 (5)[5][6]电流表损坏,电压表和定值电阻R0应起到测量电流的作用,故应将灯、定值电阻R0和滑动变阻器串联;要测灯泡的正常发光时的电阻,首先应使灯正常发光,所以需要先将电压表与灯泡并联,通过移动变阻器的滑片,使灯两端的电压为额定电压,然后保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻两端的总电压,此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常发光,根据串联电路的电压规律和欧姆定律求出灯的额定电流,再利用计算灯泡正常发光时的电阻,故图丙中:①是 ,②是 。 8. B 短路 右 10 0.625 【详解】(1)[1]电压表与灯泡并联接入电路,灯泡的额定电压为2.5V,则电压表选0~3V的量程,如图所示: (2)[2]由乙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,灯泡正常发光,此时通过灯泡的电流为0.25A;电源由3节干电池串联组成,则电源电压为4.5V。闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,当灯泡正常发光时,由串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压为 U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V 此时滑动变阻器接入电路的电阻 综合灯泡正常工作时电路中的电流和滑动变阻器的电阻值可得,应选规格为“50 0.3A”的滑动变阻器,故AC不符合题意,B符合题意。 故选B。 (3)[3]电路连接完整后闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的支路短路了,所以故障原因可能是小灯泡短路。 (4)[4]排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示。由图甲可知,实验中电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.16A。此时电路中的电流小于灯泡的额定电流,为使灯泡正常发光,由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻太大,所以应将滑动变阻器的滑片向右移动,使滑动变阻器接入电路的阻值变小。 (5)[5]由图乙可知,小灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为0.25A,根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻 [6]小灯泡的额定功率 PL=ULIL=2.5V 0.25A=0.625W 9. 断路 0.24 2.2 9.2 10 0.625 大 【详解】(1)[1]由图丁可知,最大电压没有超过3V,所以电压表选择0~3V的量程,电压表和灯泡并联,由图甲可知,变阻器的滑片向右移动,连入电路的电阻变大,图乙中连接变阻器左下方接线柱,如图所示: (2)[2]闭合开关,电流表无示数,可能电路断路,发现电压表有示数,说明电压表与电源之间是通路,所以故障可能是小灯泡断路。 [3][4][5]由图丙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A;电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.2V,小灯泡此时的电阻 (3)[6]灯泡的额定电压是2.5V,由图丁可知通过灯泡的电流是0.25A,灯泡正常发光的电阻 [7]小灯泡正常发光功率为 PL=ULIL=2.5V 0.25A=0.625W [8]由图丁可知,当电压为1V,电流是0.15A,灯泡的电阻 当电压为1.5V,电流是0.2A,灯泡的电阻 当电压为2.5V,灯泡的电阻是10 ,灯丝的电阻会随电压升高而变大。 10.(1) A (2)A (3) B 10 60 ,1A 实际 见解析 【详解】(1)[1]为保护电路,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到阻值最大处,即A端。 [2]实验中,电流表要与灯泡串联,电压表与灯泡并联,故改错如下: (2)闭合开关,小明发现灯泡还是不发光,电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,则可能是电灯座内部短路,故选A。 (3)[1]某次实验中,电压表的示数如图乙所示,选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,灯泡的额定电压为2.5V,所以为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应增大灯泡的电压,则要减小变阻器的电压,根据串联分压原理,要减小变阻器的阻值,所以应向B端移动滑动变阻器的滑片P,直至小灯泡正常工作。 [2]由图丙可知,灯泡电压为2.5V时,电流为0.25A,则小灯泡正常工作时的电阻为 [3]由图丙可知,灯泡电压为0.25V时,电流为0.05A,此时滑动变阻器阻值为 则他实验时所选用的滑动变阻器是“60 ,1A”。 [4]当小灯泡两端电压逐渐增大时,电流也增大,根据可知实际功率变大,灯泡亮度会逐渐变亮,说明小灯泡的亮度与实际功率有关。 [5]比较a、b两图线,发现两图线间的距离随着电压的增大而增大,这是因为灯泡的电阻随温度升高而变大。 11. 正比 电流表没有调零 5 1 左 4∶3 电路中串联一个20 的电阻 【详解】 (1)[1]原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,如图所示: (2)[2]根据所得的数据结果绘制成的U-I图像为一过原点的倾斜直线,可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (3)[3]电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,根据表中数据知,若表中电流都减去0.04A,对应的电流分别为0.1A、0.2A、0.3A、0.4A、0.5A,可得出电流与电压成正比,可能操作疏忽的步骤是电流表没有调零。 [4]根据欧姆定律可知,选用的电阻R阻值为 (4)①[5][6]他首先把5 电阻接入电路,移动滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直到使电压表指针如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,则电压表示数为1V;接下来用10 的电阻代替5 的电阻做实验时,电阻增大,根据串联分压原理可知,电阻分得的电压增大。探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,则应将滑片相对上一位置向左滑动,使电压表示数保持不变。 ②[7]根据欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比 ;因电阻的电压不变,故选用15 、20 的电阻分别接入电路进行实验,电路的电流之比为 I1:∶I2=20 ∶15 =4∶3 根据P=UI可知,在电压不变时,电功率与电流成正比,故两次电路总功率之比为4∶3。 ③[8]定值电阻两端的电压始终保持UV=1V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压 U滑=U-UV=3V-1V=2V 变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入30 电阻时,变阻器连入电路中的电阻为 R滑=2 30 =60 >40 根据串联电阻的规律可知需在电路中串联一个阻值为 R串=60 -40 =20 故在不增加原有实验器材时,在电路中串联一个20 的电阻。 12. 短路 正比 10 、15 、20 0.26 0.65 (6V﹣U) 0.5A 【详解】(1)[1]原电路图中,电压表与电流表串联接入电路了,在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器应与电流表串联,电压表并联在定值电阻和电流表两端,如下图所示: (2)[2]小昊改正错误后,闭合开关,移动滑片,电流表指针随之偏转,说明电路是通路;电压表的指针不动,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即电路故障的原因是定值电阻短路。 (3)[3]由表中数据可知,电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,由此可以归纳出的结论是:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。 (4)[4]保持电压表示数3V不变,若接入5 定值电阻,则电路中电流 超出滑动变阻器额定电流,不能选。 滑动变阻器两端电压为 根据串联电压规律可知,滑动变阻器的阻值和接入的定值电阻的阻值相等,若接入20 定值电阻,则滑动变阻器的阻值也就调到20 ,可以选用。故可以能选阻值为10 、15 、20 的定值电阻。 (5)[5] [6]闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.26A,则小灯泡额定功率为 PL=ULIL=2.5V 0.26A=0.65W (6)[7]①闭合开关S1、S2,断开S3时,L1、L2和滑动变阻器串联,电压表测L2两端的电压,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数2V,L2正常发光,根据P=UI知,通过L2的电流为 由于L1、L2和滑动变阻器串联,所以 I1=I2=0.5A 故L1正常发光 ②闭合开关S1、S3闭合,断开S2时,保持滑动变阻器滑片P不动,电压表测L2和滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压规律,L1两端的电压为 U1=U源﹣U=6V﹣U 所以,L1额定功率为 P额=U1I1=(6V﹣U) 0.5A 13. 右 AC 不同 探究小灯泡电功率跟导体两端电压的关系 【详解】(1)[1]接好电路闭合开关前,要求把滑动变阻器调到阻值最大的位置,故闭合开关前,滑片P应置于右端,目的是保护电路。 [2]探究串联电路电压规律时,要测出总电压和每一个用电器两端的电压,然后寻找规律,用电压表测出了灯泡和两端的电压之后,用电压表测AC两端的电压。 (2)[3]因串联电路中电压流相同,要控制通过小灯泡的电压不同,故图中所选用的小灯泡和的规格应不同。 [4]相较于课本上的电功率实验电路,电路中多了滑动变阻器,但是都是控制了电流相同,比较电压对电功率的影响,所以利用上述串联电路,不增加器材还可以完成的实验是探究小灯泡电功率跟导体两端电压的关系。 14.(1) 调零 1.8 (2) 电压 10mV 30mV (3) 2200 35.6 【详解】(1)[1]如图甲,电流表在使用前指针在零刻线右侧,使用时应先调零,使指针指在零刻线上。 [2]若小明使用如图甲所示的电流表直接测电流,由图可知,连接了大量程,测的结果会比真实值大0.1A,若指针最后对准1.9A,则实际的电流值为 (2)[1]如图丙所示,表盘标有mV的仪表,表示它所测物理量的单位是mV,mV是电压的单位,因此它是测量电压的仪表。 [2][3]一大格为100mV,又被分为10小格,每一小格是10mV,故分度值为10mV,使用时,与电压表的使用方法一样,应与被测部分并联,该表的示数是30mV。 (3)[1]由图可知,额定电压220V,额定电流10A,则他家同时使用的用电器总功率不能超过 [2]如图甲所示,电能表的示数是31.6kW•h,由图乙可知,电冰箱一天消耗的电能为0.5kW•h,则电冰箱正常工作八天消耗的电能 所以电能表的示数变为 15. 0.3 8.3 0.75 变亮 增大 【详解】(1)[1]测量灯泡电阻的实验中,电压表并联在灯泡两端,电流表串联在电路中,滑动变阻器串联在电路中,电路中只有一处错误,发现电压表并联在灯泡和滑动变阻器两端,测量灯泡和滑动变阻器的总电压,是错误的;改正后如图: (2)[2]由图知电流表使用的0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.3A。 [3]电阻 [4]额定功率为 P=UI=2.5V 0.3A=0.75W (3)[5]根据P=UI分别求出三次的实际功率为0.33W、0.52W、0.75W,实际功率越来越大,灯泡越来越亮。 [6]根据表格知随着电压的增大,灯泡越来越亮,温度越来越高,电阻越来越大,即小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$