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-2025-2026学年人教版九年级上册物理期末综合复习专题训练:安阻法测小灯泡电功率的实验
姓名:___________班级:___________考号:___________
1.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。电阻大约是10Ω,有两个规格分别为“10Ω,1A”的A滑动变阻器和”50Ω,2A“的B滑动变阻器,电源电压为6V。
(1)本实验中应选择 (选填“A”或“B”)滑动变阻器;
(2)小明连接好如图甲所示的电路,仔细观察发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线;
(3)闭合开关后,小明发现电流表有示数,电压表没有示数,则可能是小灯泡 排除故障后,小明移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,至电压表示数为2.5V,根据图丙所示的I-U图象小明计算出小灯泡的额定功率为 。实验过程中发现,当小灯泡两端的电压逐渐增大时,通过它的电流也随之增大,灯泡的亮度也变亮,这说明灯泡的亮度取决于它的 ;
(4)多次实验的目的是___________;
A.测量不同电压下小灯泡的实际功率 B.多次测量求平均值,减小误差
(5)用该实验装置中的器材不能完成的探究活动是( )
A.测量小灯泡的电阻 B.探究串联电路电流的特点
C.探究串联电路电压的特点 D.探究电流与电压的关系
(6)小亮利用下图所示器材也测出了小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,R0的阻值为5Ω。此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片,使电流表A2的示数为 A时,再读出电流表A1的示数,这样算出的功率才是小灯泡的额定功率。
2.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,器材有:电源(电压恒为3V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器(20Ω、1A)、导线若干。
(1)以画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。(要求:滑片向左移动时小灯泡变亮)
(2)连接电路时开关应 。
(3)闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,其原因是 ;问题解决后,第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;第一小组的同学在实验中还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是小灯泡的电阻随温度升高而 。
(4)第二小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0,设计了如图丁所示的电路,也顺利的完成了实验:
①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为I1,则I1= A;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额= 。(用U额、I1、I2表示)
3.小明同学利用如图甲所示的电路进行“测量小灯泡电功率”的实验,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)同组的小红发现电路连接有错误,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 。为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器,选用 (填字母)。
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω 0.5A”的滑动变阻器
(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,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)通过小灯泡L的电流随它两端电压变化关系如图丙示。分析图像知:
①该小灯泡正常发光时的额定功率为 W。
②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受 变化的影响。
(5)完成上述实验后,小明在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡L的电流与电压关系图像,设计出了一个测未知定值电阻Rx的电路,如图丁所示。请根据电路图,补充写出其中一次测量的实验步骤:
①开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器滑片至电流表的示数为0.2A。
② ,记下电流表的示数I'。
③表达式:Rx= (用已知量和所测量的字母符号表示)。
4.在“伏安法测电阻”的实验中,实验器材如下:两节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、标有“25Ω 1.5A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关及若干导线。
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.2
0.22
2
2.2
0.28
3
2.5
(1)根据电路图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整 。
(2)若连接最后一根导线时,小灯泡立即发光,请指出实验操作的不当之处: 。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,先后测量得到2组数据如表所示。要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是 。电压表示数为2.5V时,记录电流表示数如图丙所示,则此时电流为 A,小灯泡的电阻为 Ω(保留1位小数),小灯泡的电功率为 W。
(4)根据测得的数据,发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是 。
5.小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。
(1)图甲是小华在准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请写出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:① ;② ;
(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障,则图甲中导线 (填“①”“②”或“③”)发生了 (填写故障名称);
(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据记录的数据和图像可知:
①小灯泡的额定功率为 W;
②开关断开时,灯丝的电阻可能是 (0Ω、5Ω、介于0~5Ω之间);
③实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为( )
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
④实验过程中,小华将滑片向左移时,灯变亮。若该过程灯丝的电阻增加了,滑动变阻器的电阻减小,则 (>/=/<);
(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的图像应为图丙中的虚线 (填“①”“②”或“③”),你选择的依据是 ;
(5)另一组同学在测量标有“3.8V”小灯泡电功率的实验时,为了得到比较准确的小灯泡额定功率,她用同一套器材做了三次实验(她将电压表调到3.8V),获得三组数据,并进行了数据处理,如下表:
实验序号
电流表示数
额定功率/W
额定功率的平均值/W
1
0.71
2.698
2
0.69
2.622
3
0.68
2.584
这样处理数据的方法是否正确? (正确/不正确),其理由是 ;
(6)如图丁是小明同学设计的利用电流表和已知阻值的定值电阻R测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率的电路图。请根据实验步骤完成下列空格。
①仅闭合开关 ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ;
②仅闭合开关 ,不改变滑片的位置,读出此时电流表的示数为;
③小灯泡额定功率的表达式是 。
6.有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,小强为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路图补充完整。
(2)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片需要先移至 (填“端”或“端”)。闭合开关后,小强发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片,小灯泡不亮,此时小强应检査 (填写元件)是否出现问题。
(3)为了测量小灯泡的额定功率,实验中移动滑动变阻器的滑片P,当 时,小灯泡正常工作,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电压为 V,小灯泡的额定功率为 W。
(4)小强对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只额定电流为的小灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2连接,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为,读岀电阻箱的示数为;
③则小灯泡的额定功率表达式 (用字母表示)。
7.在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用的小灯泡上标有“”字样,且功率不大于,电源电压恒定。
(1)实验时应该至少选取 节干电池作为电源。
(2)开始实验,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视 的示数,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图甲所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(3)实验的同学根据记录的数据,绘制了如图乙所示的关系图像,从图像中我们可以得出,在小灯泡功率变大的同时,小灯泡的电阻也 (选填“变大”或“变小”)。
(4)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤。
①闭合开关,将拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为 V。
②再将开关拨到触点 (选填“1”或“2”),并保持滑片的位置不变,读出电压表的示数。
③小灯泡额定功率的表达式为 。
8.在测额定电压为的小灯泡(电阻大约为左右)的额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为。
(1)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮);
(2)在连接电路时,开关应 。有、和三个滑动变阻器可供选择,则应该将滑动变阻器 (选填“A”“B”或“C”)接入电路,才能保证实验顺利进行;
(3)小明合理连接好电路,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不亮,小明分析后确定是小灯泡的故障。若电流表没有示数,电压表有示数,可以判断故障为小灯泡 ;
(4)在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一个定值电阻(阻值已知),设计了如图乙所示的电路,继续测量额定电压为的小灯泡的额定功率。
①测量时,应闭合开关S和 ,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 时,小灯泡正常发光;
②断开所有开关后,再将开关S和 闭合,读出电流表的示数为I;
③算出小灯泡的额定功率 (用I、和表示)。
9.在电学学习中,同学们对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏。某兴趣小组同学通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为、、、、的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)连接好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数较大,移动滑动变阻器的滑片,两表的示数均无变化,可能是定值电阻R发生 (选填“断路”或“短路”)。
(2)更换正常电阻后, A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像,分析图像,你认为 (选填“A”或“B”)同学的实验操作是错误的,他操作中存在的问题是: 。
(3)要完成该实验,滑动变阻器应该选用以下哪种规格:________。(填写正确选项字母)
A.,0.5A B.,0.2A C.,1A
(4)完成上述实验之后,该小组同学设计了如图丙所示的电路,测量一小灯泡正常发光时的电功率,操作步骤如下:
①闭合开关S、,断开,调节滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,此时电流表示数为;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,再闭合,断开,此时电流表示数为;
③分析可得小灯泡正常发光时的电功率为 (用,,表示)。
10.小明学习了电功率的知识后,在家中找来了一个标有额定电压为“”的小灯泡,为了测定该小灯泡的额定功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为。
(1)图甲中有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,并用笔画线代替导线,改到正确的位置;
(2)小明在实际操作中发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数几乎等于电源电压,出现此现象的原因是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)移动,同时眼睛注意观察 (选填“电流表”、“电压表”或“小灯泡”),直到小灯泡正常发光;
(4)经多次测量,小明绘制了小灯泡的图像,如图丙所示,则该小灯泡的额定功率为 ;
(5)若该实验中电压表标有 的接线柱损坏了无法使用,于是他向老师请教,老师告诉他用该电压表仍能测量该小灯泡的额定功率,你认为老师的方案可能是 (选填字母);
A.只将电源电压减小
B.将该电压表并联到滑动变阻器的两端
(6)小敏在测额定电压为U额的小灯泡的额定功率时,在没有电压表的情况下,设计了如图丁所示的电路,其中电源电压恒为,的阻值已知。
①闭合开关和,断开,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;
②闭合开关和,断开, ,记录电流表的示数为;
③小灯泡的额定功率为 (用已知量和测量量的符号表示)。
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《期末综合复习专题训练:安阻法测小灯泡电功率的实验--2025-2026学年人教版九年级上册物理》参考答案
1.(1)B
(2)
(3) 短路 A 0.625W 实际功率
(4)A
(5)D
(6)0.5
【详解】(1)小灯泡正常工作电流约为
电路中的总电阻为
则小灯泡正常发光时滑动变阻器的阻值大约为
因此要选B滑动变阻器。
(2)原电路中,电流表与小灯泡并联,电压表与小灯泡串联,这是错误的。应将电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联。在图甲中,将连接小灯泡与开关的导线打 “×”,然后将电压表负接线柱改接到小灯泡的左端接线柱上,如图所示:
(3)[1] 电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,可能是小灯泡短路。
[2] 图乙中电压表量程为0-3V,分度值0.1V,示数为2.3V,小于额定电压2.5V。要使小灯泡两端电压增大到2.5V,根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器两端电压,由串联分压原理知,要减小滑动变阻器接入的电阻,即滑片向A端移动。
[3] 由图丙可知,当U=2.5V时,I=0.25A,则额定功率
[4] 当小灯泡两端电压逐渐增大时,电流也增大,根据知,实际功率增大,亮度变亮,说明灯泡的亮度取决于它的实际功率。
(4)多次实验是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率,因为小灯泡的电阻随温度变化,功率也随电压变化,不能求平均值减小误差,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(5)A.该实验装置中的器材可以测量通过小灯泡的电流和小灯泡两端电压,根据知,可以测量小灯泡的电阻,故A不符合题意;
B.利用该装置可通过滑动变阻器改变电路中的电流,且可以测出电路中各点的电流值,所以可以探究串联电路电流的特点,故B不符合题意;
C.将电压表分别接在灯和滑动变阻器的两端,还可以测量电源电压,可以探究串联电路电压的特点。故C不符合题意;
D.探究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,但小灯泡电阻随温度变化,所以不能完成该探究,故D符合题意;
故选D。
(6)由图可知R0与灯并联,电压相等,经过R0的电流
因此A2电流表的示数为0.5A时,灯泡正常发光,再读出电流表A1的示数,可计算出小灯泡的额定功率。
2.(1)
(2)断开
(3) 指针未调零 0.625 变大
(4) 0.25 U额(I2-I1)
【详解】(1)实验中滑动变阻器和灯泡串联,电压表(电压恒为3V,选小量程)测量灯泡两端电压,因滑片向左移动时小灯泡变亮,即滑片向左移动时电路中电流变大,电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)为了保证电路安全,连接电路时开关应该断开。
(3)[1]闭合开关前,电路中没有电流。发现电流表的指针左偏,其原因是没有将电流表的指针调零。
[2]灯泡的额定电压为2.5V,根据丙图可知,此时通过灯泡的电流为0.25A,则灯泡的额定功率为
[3]根据欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值变大,说明灯泡的阻值变大,因此小灯泡的电阻随温度升高而变大。
(4)[1][2]由图可知,分别闭合S1、S2时,灯泡和定值电阻并联。先闭合开关S、S1,断开S2,此时电流表测量通过定值电阻的电流。调节滑动变阻器,使电流表的示数为,根据欧姆定律可知,此时定值电阻两端电压为
根据并联电路的电压规律可知,此时灯泡两端电压也为2.5V。再保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,此时电流表测量灯泡和定值电阻并联的总电流,读出电流表的示数为I2。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,灯泡仍正常发光,根据并联电路电流的规律可知,灯的额定电流为
则小灯泡的额定功率为
3.(1) B
(2)灯泡断路
(3)右
(4) 0.5; 温度
(5) 滑动变阻器滑片位置不动,断开S1,闭合S2
【详解】(1)[1]在伏安法测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器应该与灯泡串联,用滑动变阻器改变灯泡两端的电压,电流表与灯泡串联,测量通过灯泡的电流,电压表与灯泡并联,测量灯泡两端的电压。电路中灯泡左端与滑动变阻器左下接线柱之间导线连接错误,应改为从灯泡的左端到电压表负接线柱之间连线,如图所示:
[2]已知电源电压6伏,小灯泡的额定电压2.5伏,所以当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压应该为3.5伏。此时滑动变阻器两端电压大于灯泡两端的电压。按照串联电路大电阻分大电压的规律,滑动变阻器的阻值应大于此时灯泡的电阻。题中告诉我们灯丝电阻约为12欧,滑动变阻器此时的电阻一定大于12欧,所以为了能够完成实验,应该选择滑动变阻器B。
(2)闭合开关,移动滑片,灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数,说明电路中出现了断路故障,电压表有示数,说明电压表正负接线柱到电源正负极之间是连通的,断路的位置应该在电压表的正负接线柱之间,所以故障原因可能是灯泡断路。
(3)图乙所示的电压表,连接的应该是0~3V量程分度值是0.1V,此时电压表示数为2.2V。灯泡的额定电压为2.5V,要想测量灯泡的额定功率,必须把灯泡两端电压调为2.5V,此时应将滑动变阻器的滑片向右移动,使滑动变阻器阻值变小,使变阻器分得的电压变小,灯泡两端电压就会变大,直到电压表示数为2.5V。
(4)[1]由图像可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A。所以该小灯泡正常发光时的额定功率为
[2]小灯泡的U-I关系图像为一条曲线,小灯泡的灯丝电阻是变化的,主要是因为灯丝电阻受温度变化的影响,灯丝电阻随温度升高而增大。
(5)[1][2]先闭合S1,断开S2,此时电路为灯泡和未知电阻并联,再与滑动变阻器串联,调节变阻器滑片,使电流表示数为,也就是使灯泡正常发光,使灯泡两端电压等于额定电压,
与灯泡并联,即
接下来滑动变阻器滑片位置不动,断开S1,闭合S2,记下电流表的示数,此时电流表测量的是RX与灯泡并联的总电流。此时通过的电流
可得未知电阻的阻值为
4.(1)
(2)连接电路时开关没有断开
(3) 见解析 0.3 8.3 0.75
(4)灯丝电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)由图甲可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器按一上一下接入电路,且接入左下接线柱,电路如图
(2)连接电路时,为保护电路,开关应断开;若连接最后一根导线时,小灯泡立即发光,说明连接电路时开关没有断开。
(3)[1]灯泡两端的电压为2.2V时,要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,应使灯泡两端的电压为2.5V,接下来的操作是减小滑动变阻器的电阻,增大电路中的电流,从而增大灯泡两端的电压,即向左移动滑片。
[2][3]如图丙,电流表接入量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,则此时电流为0.3A,小灯泡的电阻为
[4]小灯泡的电功率为
(4)根据表中的数据可知,小灯泡在不同电压下的功率不同,灯丝的温度不同,灯丝的功率越大,温度越高;小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是灯丝的电阻随温度升高而增大。
5.(1) 连接电路时开关未断开 滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
(2) ① 断路
(3) 0.75 介于0~5Ω之间 D <
(4) ① 见解析
(5) 正确 见解析
(6) S、 S、
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,存在两个不妥之处,一是连接电路时开关未断开,二是滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处,没有起到保护电路的作用。
(2)[1][2]闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表示数始终为零,说明发生断路,电压表示数始终为3V,说明电压表的两端与电源相通,则可能是导线①断路,使得电压表串联到了电路中。
(3)[1]由图乙可知,灯泡电压为2.5V时,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为
[2]由图乙可知,灯泡电压为0.5V时,电流为0.1A,此时灯泡电阻为
灯泡电阻随温度升高而变大,灯泡电阻不为零,所以开关断开时,灯丝的电阻可能介于0~5Ω之间。
[3]由图乙可知,电流最小为0.1A,此时灯泡电压为0.5V,则滑动变阻器阻值为
所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为“30Ω 1A”,故选D。
[4]实验过程中,小华将滑片向左移时,灯变亮,说明电路中电流变大,根据可知总电阻变小。若该过程灯丝的电阻增加了,滑动变阻器的电阻减小,则。
(4)[1][2]灯泡的U-I图像是一条向上的曲线(图丙中的实线)。灯泡和变阻器串联,由串联电路的电压规律可知,灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变,故画出的变阻器的U-I图像应为图丙中的①。
(5)[1][2]由于电压表选用大量程,导致电表的读数出现误差,从而造成电功率数值出现不同。通过多次测量求平均值,可以减小误差,所以做法是正确的。
(6)[1][2][3][4]仅闭合开关S、,灯泡和定值电阻并联后与变阻器串联,电流表测定值电阻电流,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,此时电流表的示数为;
②仅闭合开关S、,不改变滑片的位置,连接方式不变,电流表改测干路电流,读出此时电流表的示数为;
③根据并联电流规律,灯泡的额定电流为
则小灯泡额定功率为
6.(1)
(2) 端 小灯泡
(3) 电流表示数为0.5A 2.4 1.2
(4)
【详解】(1)实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流;电源电压由2节干电池组成,电压为3V,则电压表的量程选用0~3V;小灯泡的额定电流为0.5A,则电流表的量程选用0~0.6A,如图所示:
(2)[1]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P要滑到阻值最大处,即端。
[2]电流表无示数,电压表有示数,说明电路出现断路现象,且电压表与电源相连接,则故障原因可能是灯泡断路,应先检查小灯泡。
(3)[1]小灯泡的额定电流为0.5A,故应移动滑片使电流表的示数达到0.5A,此时小灯泡正常发光。
[2]由图乙,电压表的分度值为0.1V,可知此时电压为2.4V,则小灯泡的额定电压为2.4V。
[3]小灯泡的额定功率
(4)[1][2]①闭合开关S1,开关S2连接,灯泡与滑动变阻器串联,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为,此时灯泡正常发光。
保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接,电阻箱与滑动变阻器串联,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为,读岀电阻箱的示数为,由等效电路得,灯泡正常发光时的电阻为。
③则小灯泡的额定功率表达式
7.(1)3
(2) 电压表 1.52
(3)变大
(4) 2 3.8 1
【详解】(1)由题意可知,灯泡额定电压是3.8V,每节干电池的电压是1.5V,电源至少需要3节干电池。
(2)[1]在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视的电压表示数,直至灯泡正常发光,即达到灯泡的额定电压。
[2]由图甲可知,电流表应选择0~0.6A量程,其分度值为0.02A,电流表示数为0.4A,则小灯泡的额定功率为
(3)由图示图像可知,在灯泡功率变大时,电压与电流虽然都增大,但图像偏向电压,即电压与电流的比值增大,则灯泡的电阻变大。
(4)[1][2]闭合开关S1,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数等于灯泡额定电压,记为3.8V,这步操作的目的是移动滑动变阻器,让灯正常发光。
[3]再将开关S2拨到触点1,并保持滑片的位置不变,此时电压表测灯和定值电阻的总电压,读出电压表的示数,目的是通过定值电阻得出灯泡正常发光时的电流。
[4]综上可得,经过灯泡的电流,灯泡额定功率的表达式为
8.(1)
(2) 断开 B
(3)断路
(4)
【详解】(1)滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮,则滑动变阻器与小灯泡相互影响,二者串联,且滑动变阻器的滑片向左移动时通过灯泡的电流变大,则此时滑动变阻器接入电路中电阻变小,则滑动变阻器的A接线柱接入电路中;电压表测量灯泡的电压,灯泡的额定电压为3.8V,则电压表的量程选用0~15V,如图所示:
(2)[1]在连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[2]灯泡正常发光时,滑动变阻器的电压为
电路电流约为
由欧姆定律得,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
分析三个滑动变阻器规格,应该将滑动变阻器B接入电路,才能保证实验顺利进行。
(3)闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不亮,小明分析后确定是小灯泡的故障。若电流表没有示数,电压表有示数,说明电路出现断路现象,且电压表与电源相连接,则故障原因可能是小灯泡断路。
(4)[1][2]测量时,应闭合开关S和S1,灯泡与定值电阻并联后,再与滑动变阻器串联,电流表测量定值电阻的电流。并联电路各支路两端电压相等,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为
时,小灯泡正常发光。
[3]断开所有开关后,再将开关S和S2闭合,电路连接方式不变,电流表测量干路电流,测试灯泡仍正常发光,读出电流表的示数为I。
[4]由并联电路电流特点,可得小灯泡的额定电流为
则小灯泡的额定功率
9.(1)断路
(2) A 没有控制定值电阻两端电压不变
(3)C
(4)
【详解】(1)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数较大,说明此时电路中无电流或电流太小无法引起电流表偏转,则可判定电压表串联在电路中,测电源电压,故电阻R断路。
(2)[1][2]探究电流与电阻关系时,应保持定值电阻两端的电压不变,A图中,电流与电阻的乘积,即电压不是定值,B图中电流与电阻的乘积,即电压始终等于2V,满足实验要求,故A同学的实验操作是错误的,没有保持定值电阻两端电压不变。
(3)分析图像B,实验控制定值电阻两端电压始终为2V,实验中定值电阻最大为,此时电路中的电流为
为了完成该实验,电源电压为6V,根据串联电路电压的特点,此时滑动变阻器两端的电压
此时电路中滑动变阻器的阻值
故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)闭合开关S、,断开,小灯泡L与并联,小灯泡正常发光,电流表测所在支路电流,此时并联电路两端的电压
保持滑动变阻器滑片P位置不变,再闭合,断开,此时小灯泡L与并联,电流表测干路电流,示数为,因为滑动变阻器滑片P位置不变,所以并联电路两端电压不变,根据并联电路电流的特点,可得小灯泡正常发光时的电流
根据电功率计算公式,可得小灯泡正常发光时的电功率
10.(1)
(2)灯泡断路
(3) A 电压表
(4)3
(5)B
(6) 保持滑动变阻器的滑片不动
【详解】(1)图中电压表串联在电路中,小灯泡与滑动变阻器并联,根据电压表和滑动变阻器的使用规则知电压表应与小灯泡并联,滑动变阻器应与小灯泡串联,如下图所示:
(2)闭合开关,小灯泡不亮,电流表示数为零,说明电路出现断路现象;又因为电压表有示数接近电源电压,说明在电压表两接线柱与电源正负极相连,所以故障原因是灯泡断路。
(3)[1][2]排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,电压表选用大量程,分度值,其示数为,小于灯泡额定电压,要使灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律可知,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,所以接下来他应该将滑动变阻器的滑片向A端移动,同时眼睛注意观察电压表,直到灯泡正常发光。
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压为时,通过灯泡的额定电流为,则小灯泡额定功率为
(5)已知电源电压为,灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡额定电压为,要使灯泡正常工作,滑动变阻器两端的电压为
可以用电压表量程,将电压表并联在滑动变阻器两端,当滑动变阻器的电压为时,灯泡正常发光。
故选B。
(6)①闭合开关和,断开,此时小灯泡和定值电阻并联后与滑动变阻器串联,电流表测定值电阻所在支路的电流,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关和,断开,电路依然为小灯泡和定值电阻并联后与滑动变阻器串联,此时电流表测干路电流,应保持滑动变阻器滑片不动,此时小灯泡正常发光,电流表的示数为 ,由于并联电路互不影响即分流特点可知,通过小灯泡的电流为
③小灯泡的额定功率为。
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