2025年中考物理复习---测量小灯泡的电功率实验专题

中考复习---测量小灯泡的电功率实验专题 1．为了测定额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，可用如图所示的电路。 （1）甲、乙两表中，甲表是 ，乙表是 ； （2）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应位于 端； （3）闭合开关，发现灯泡的两端的电压只有2 V，为了测定灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片应向 端移动，直到 才停止移动滑片； （4）若小灯泡的电阻约为十几欧姆，电源由两节电池串联，已知电流表量程为0 0.6A和0 3A，电压表量程为0～3V和0～15V。甲表量程应选 ，乙表的量程应选 ，若这时两表的示数分别为“2.5V”和“0.2A”，则小灯泡的额定功率为 。 2．某实验小组做“测量小灯泡的额定功率”的实验，所用器材如图甲所示，电源为3节新的铅蓄电池串联组成，所用小灯泡额定电压为2.5V，电阻约10Ω。 （1）现有甲、乙两个滑动变阻器：甲标有“10Ω  1A”，乙标有“20Ω  0.5A”，为了顺利完成实验，应该选择 （选填“甲”或“乙”）滑动变阻器接入电路。 （2）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求闭合开关后，滑片向左移动时灯变暗。 （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片要先移到 （选填“A”或“B”）端；闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路的故障是 。 （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表的示数如图乙所示，为了完成实验，接下来应该将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 3．小明在进行“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验台上提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为7Ω）、开关各一个，导线若干。连接的电路如图甲所示。 （1）电路中缺少两根导线，请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑片向右滑动时，小灯泡变暗） ； （2）闭合开关，移动变阻器的滑片，观察到电流表有示数，小灯泡不亮，且电压表无示数，其原因可能是 ； （3）故障排除后，闭合开关时，发现小灯泡两端的电压只有1.8V，滑动变阻器的滑片P应向 端移动，才能够使小灯泡正常发光。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是 W； （4）小红连接电路时误把电压表连错了位置，如图丙所示，她经过思考后任为这样也能测量小灯泡的额定功率，只要让电压表的示数为 V即可； （5）小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图像，结果发现图像不是直线。这表明通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，小明很纳闷，请你帮助他分析原因： 。 4．测量小灯泡的电功率。如图所示，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“ ”（选填“3”或“15”）的接线柱相连； （2）闭合开关前，应将滑片P置于 端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则故障原因是灯泡 （选填“断路”或“短路”）； （4）排除故障后闭合开关，电压表示数为1.5V，若要测量小灯泡的额定功率，应移动滑片P，通过 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器连入电路的电阻，使电压表示数达到2.5V； （5）若当电压表读数为2.5V时，电流表读数为0.2A，则小灯泡的额定功率为 ，此时小灯泡的电阻为 Ω。 5．在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”实验中，实验室提供了如下器材：电源（电压U恒为8V），滑动变阻器（规格为“20Ω ，2A”），小灯泡（额定电压U额＝2.5V，额定功率小于1.2W），定值电阻R0，爱动脑筋的小聪利用上述器材想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整； （1）检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 ； （2）滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0； （3）小灯泡的额定功率：P额＝ （用U额、U0、R0表示）若步骤（2）中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率 （选填“偏大”或“偏小”）。 6．如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整；( ) （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障， （选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的； （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是： 。 7．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于、额定电压是的灯和额定电压是的灯，先后接在电源电压恒为的电路中，按照如图所示的电路开始探究. （1）请你用笔画线代替导线，根据如图甲所示的电路图，将如图乙所示实物图连接完整. ( ) （2）如图乙所示连接电路后，不能立即闭合开关，因为还必须 . （3）小雷完成上述步骤后，继续进行实验，测出灯的相关物理量，记录和计算结果如下表，可知的额定功率是 . 次序 电压/ 电流/ 实际功率/ 电阻/ 1 1.6 0.20 0.32 8.00 2 2.5 0.24 0.60 10.42 3 2.8 0.26 0.73 10.77 （4）小雷注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮.结合表中数据得出的结论是它的实际功率越 ，小灯泡越亮. （5）用替换重复上面的实验时，需要改变 表的量程，发现灯的亮度变化规律与灯相似. （6）小雷在实验结束后与同学们讨论，有同学认为“用上表中灯的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.”这种说法错误的原因是小雷忽略了 对灯丝电阻的影响. 8．如图所示是小明同学测量“小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 端； （2）小明连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路的故障可能是小灯泡 ； （3）排除故障后，小明移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 端移动，使电压表的示数为2.5V； （4）小明多次移动滑片P，记下对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率为 W； （5）小明通过实验比较当小灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，则P1 P2。 9．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为6V保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω； （1）请根据电路图把实物图连接完整 ； （2）实验中所用滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有 的作用； （3）连接电路时，刚连接好最后一根导线，小灯泡立即发光，且发现电压表的指针如下图所示偏转，则连接电路时存在的问题是： ； （4）正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，则故障可能是小灯泡 ； （5）排除故障后继续进行实验，将测得的数据记录在下面表格中； 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的发光情况 1 0.5 0.16 不发光 2 1 0.2 较暗 3 1.5 0.25 较亮 4 2.5 正常发光 5 3 0.32 发出耀眼的光 小灯泡正常发光时，电流表的示数如下图所示，则小灯泡的额定功率是： W； （6）第1次实验中，发现小灯泡不发光，原因是 ； （7）同组的小敏认为对于此实验的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的；你对小敏此观点的评价是 （需说明理由）； （8）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)； （9）将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与 的关系（选填“电压”或“电阻”）； （10）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，利用如下图所示的电路测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其中R0的阻值已知，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压表示数为 ； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合S、S2，断开S1，读出电压表示数为U； ③小灯泡正常发光时的电阻RL＝ ，额定功率P额＝ 。（用I额、R0、U表示） 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 中考复习---测量小灯泡的电功率实验专题答案 1． 电流表 电压表 断开 B A 电压表的示数为2.5V时 0 0.6A 0 3V 0.5W 解:（1）[1][2]电流表需要串联接入电路，电压表需要与被测电路并联。由电路图知道，甲串联在电路中，所以应是电流表，乙与灯泡并联，应是电压表。 （2）[3][4]为了电路安全，连接电路时，开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值处，即滑片应置于B端。 （3）[5][6]若电压表示数小于灯泡额定电压，为了测额定功率，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大灯泡两端电压，由电路图知道，应向A端移动滑片，直到电压表示数等于的灯泡额定电压2.5V为止。 （4）[7][8]因为灯泡额定电压是2.5V，小灯泡的电阻约为十几欧，所以，灯泡正常发光时的电流小于0.25A，故电流表（甲表）应选择量程；由于灯泡额定电压为2.5V，所以，电压表应选量程。 [9]根据两表的示数知道，灯泡额定功率是 2． 乙 A 小灯泡短路（电压表短路） B 0.6 解:（1）[1]电源为3节新的铅蓄电池串联组成，电源电压为6V，所用小灯泡额定电压为2.5V，电阻约10Ω，所以当小灯泡正常发光时，根据串联分压的特点，可知滑动变阻器接入电路的电阻值约14Ω，所以选标有“20Ω  0.5A”的乙滑动变阻器。 （2）[2]“测量小灯泡的额定功率”的实验的电路，要求电压表测小灯泡两端电压，电流表与小灯泡串联测小灯泡电流，闭合开关后，滑片向左移动时灯变暗，则滑动变阻器的阻值变大，所有滑动变阻器应该接入右下接线柱。如图所示 （3）[3][4]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片要先移到最大阻值处，A端；闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，则可能是小灯泡短路，或电压表短路。 （4）[5][6]移动滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表的示数如图乙所示为2V，为了让小灯泡正常发光，需要将小灯泡两端电压调大到2.5V，则需要减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压的特点，可知需要将滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B端调，直到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示为0.24A，则小灯泡的额定功率是 3． 小灯泡短路了 左 1.05 3.5 灯丝电阻随温度升高而增大 解:（1）[1]灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑片向右滑动时，小灯泡变暗，说明电路中的电流变小，由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故滑片接滑动变阻器左下接线柱，实物电路图如图所示： （2）[2]电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，或与电压表并联的支路以外的电路断路了，电流表有示数，说明电路不是断路，因此故障可能是与电压表并联的小灯泡短路了。 （3）[3]故障排除后，闭合开关时，发现小灯泡两端的电压只有1.8V，小于灯泡的额定电2.5V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。 [4]图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率是 P额＝U额I额＝2.5V×0.42A＝1.05W （4）[5]电压表并联在滑动变阻器两端，灯泡正常工作时，灯泡间电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器电压为 U＝U总﹣U′＝6V﹣2.5V＝3.5V 所以测灯泡额定功率，只要让电压表示数为3.5V。 （5）[6]作出的I﹣U图像不是直线，说明电流与电压不成正比，即灯泡的电阻值是变化的，不是定值，这是因为通过灯丝的电流随电压的增大而增大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，根据灯丝电阻随温度升高而增大，故灯泡电阻变大，所以图像不是直线。 4． 3 B 断路 减小 0.5 12.5 解:（1）[1] 小灯泡的额定电压为2.5V，实验中电压表测灯泡两端电压，所以电压表应使用0~3V量程，故导线a端应接标有“3”的接线柱上。 （2）[2] 为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P置于最大阻值处，即B端。 （3）[3] 灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路，电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路。 （4）[4] 灯泡电压等于额定电压时灯泡正常发光，电压表示数为1.5V低于额定电压，应增大灯两端的电压；根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，直到电压表示数为额定电压2.5V。 （5）[5][6] 若当电压表读数为2.5V时，电流表读数为0.2A，则小灯泡的额定功率为 此时小灯泡的电阻为 5． 5.5V 偏小 解:（1）[1]检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 此时小灯泡正常发光； （2）滑片不动，再将开关S1拨至 “2”，电压表测定值电阻R0两端的电压，读出电压表示数为U0； （3）[2][3]在（2）中，由串联电路的电流规律和欧姆定律可知，灯泡的额定电流为 则小灯泡的额定功率 在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，会使电路中总电阻变大，电流变小，根据P＝UI分析可知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。 6． 小芳 小灯泡的电阻随着温度的变化而变化 解:（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V, 电阻为10Ω左右，所以小灯泡的额定电流大约为0.25A，电流表量程选0~ 0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路，如图所示： （2）[2]电流表指针几乎不动，说明电路中存在断路，电压表示数接近3V，说明可能是小灯泡断路，所以小芳的排除故障操作是正确的。 （3）[3]小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流为0.25A，小灯泡的额定功率 [4]小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，所以不是一定值，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比。 7． 将滑片P移至端 0.60 大 电压 温度 解:(1)[1] (1)电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示： (2)[2] 为保护电路，闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大，如图连接电路后，不能立即闭合开关，还必须将滑片P移至阻值最大处即移至B端； (3)[3] 灯在额定电压下的功率为额定功率，因灯L1的额定电压是2.5V，由表中数据可知，L1的额定功率是0.60W； (4)[4] 小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮，结合表中数据可知灯的实际功率逐渐变大，故得出的结论是它的实际功率越大，小灯泡越亮． (5)[5] 因灯L2的额定电压为3.8V>3V，故用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变电压表的量程； (6)[6] 由表中数据知，灯在不同电压下的电阻不同，取灯泡电阻的平均值没有意义，故“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”这种说法是错误的，原因是小雷忽略了温度对灯丝电阻的影响． 8． A 短路 2.2 B 0.5 ＞ 解:（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即A端。 （2）[2]小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即电路的故障可能是小灯泡短路。 （3）[3][4]电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若他想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将图甲中滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V。 （4）[5]由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为 PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W （5）[6]当小灯泡的实际电压是额定电压一半时，由图丙可知此时的电压值为1.25V，对应的电流约为0.125A，此时灯泡的电功率为 P1＝U1I1＝1.25V×0.125A＝0.15625W 当小灯泡的实际电流是额定电流一半时，此时的电流为0.1A，由图丙可知此时的电压值约为1V，此时灯泡的电功率为 P2＝U2I2＝1V×0.1A＝0.1W 所以 P1＞P2 9． 改变灯泡两端电压的作用 连接电路时没有断开开关，且电压表的正负接线柱接反了 小灯泡断路 0.75 小灯泡的实际功率过小 见解析 偏大 电压 解:（1）[1]由电路图知，电流从电源正极流出，依次经过滑动变阻器、电流表、灯泡回到电源负极，电压表并联在灯泡两端，小灯泡的额定电压为2.5V小于3V，故用0~3V小量程。根据欧姆定律得，通过灯泡的额定电流约为 电流表用0~0.6A接入电路，故把实物图连接完整如下图： （2）[2]实验中所用滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有改变灯泡两端电压的作用。 （3）[3]没有连接电路时，刚连接好最后一根导线，小灯泡立即发光，说明电路是通路，即连接电路时没有断开开关。电压表正确接入电路指针应正向偏转，但发现电压表的指针如下图所示反向偏转，则连接电路时，电压表的正负接线柱接反了，所以存在的问题是：连接电路时没有断开开关且电压表的正负接线柱与电源的正负极接反了。 （4）[4]正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路断路，电压表的示数接近电源电压，则故障可能是小灯泡断路。 （5）[5]电流表用0~0.6A接入电路，分度值为0.02A，小灯泡正常发光时，如图所示电流表的示数0.3A，根据知，则小灯泡的额定功率是 （6）[6]第1次实验中，由记录表中数据知，灯泡两端电压太小，通过的电流小，导致发现小灯泡不发光，所以原因是小灯泡的实际功率过小。 （7）[7]小敏的观点不正确，数据记录表知，小灯泡在不同电压下，实际功率是不同的，求平均值没有意义。 （8）[8]实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，导致电流表测得电流是通过电压表和小灯泡的电流之和，大于通过小灯泡的电流，根据知，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。 （9）[9]将小灯泡换成一个定值电阻，即电阻不变，改变电阻两端和通过的电流，根据控制变量法知，所以还可探究电流与电压的关系。 （10）①[10]闭合S、S1，断开S2，此时R0、灯L和滑动变阻器串联，调节滑动变阻器的滑片使电路中的电流为小灯泡的额定电流I额，根据欧姆定律得，电压表示数为 ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合S、S2，断开S1，读出电压表示数为U； ③[11]由②和串联电路中电压和电流特点知，小灯泡两端电压 正常发光时的电阻 [12]根据得，额定功率 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 $$