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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:
伏阻法测小灯泡电功率的实验
姓名:___________班级:___________考号:___________
1.利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)正确连接后,应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动(选填“A”或“B”),使灯逐渐变亮。
(2)某次实验时,移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成图3所示的图像,根据图像的信息,小灯泡的额定电功率为 W。
(3)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将点亮的小灯泡从灯座上取出,电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在没有电流表的情况下,用如图4所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节滑片,使电压表示数为U额;
②保持滑片位置不变,只闭合开关 ,此时电压表的示数为U;
可知小灯泡的额定功率P额= (用U额、U和R表示)。
2.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)。
(1)如图甲所示电路,闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,经检查,导线连接完好,电表完好,则电路故障可能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”);
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示为 V;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)调节滑动变阻器,得到多组数据,作出如图丙所示的图像,从图像中可以计算出小灯泡的额定功率为 W;
(4)小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验(电源电压不变,R的阻值已知,小灯泡的额定电压为),请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S和,断开开关,并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ;
②保持滑动变阻器滑片位置不变, ,读出此时电压表示数为;
③则小灯泡额定功率的表达式: (用、R、表示)。
3.小刚用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。
(1)图甲是小刚根据设计的电路图连接的实物电路,请在方框内画出该电路图。
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片应位于最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,故障的原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压达到2.5V,小灯泡正常发光。如图乙所示,此时电流表的示数为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(4)多次实验并将数据和现象记录在表格中。如表所示,小刚设计的表格不足之处是 。
实验次数
小灯泡两端电压U
通过小灯泡的电流I
小灯泡的电功率P
发光情况
1
2
0.26
0.52
较暗
2
2.5
正常发光
3
2.9
0.32
0.93
较亮
(5)将上表数据填完整后进行分析,发现小灯泡的亮度是变化的,小灯泡的亮度是由其 功率决定的。
(6)实验完成后,小刚想测量另一个定值电阻的阻值,检查仪器时发现电流表已经损坏,且通过观察滑动变阻器的铭牌发现其最大阻值为,于是他设计了如图所示电路进行测量。测量过程如下:
①闭合开关,滑片移至端,电压表示数为;
②再将滑片移至端,电压表示数为;
③则 (用、、表示)。
4.小聪想测定额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的功率和电阻,将学生电源调到电压为3V,使用滑动变阻器规格为“20Ω,2A”。
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关后,若小灯泡断路,其它元件完好,则可能出现的现象是 ;
(3)正确连接电路后,实验中当电压表的示数达到1.5V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 Ω,为使灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,同时眼睛注视 (选填“电流表”或“电压表”);
(4)根据测得的数据绘制了小灯泡的I﹣U关系图像如图丙所示。根据图像提供的信息,可计算出灯泡的额定功率是 W。小聪分析发现小灯泡的电阻随两端的电压发生改变,这是因为小灯泡两端电压的变化引起 发生变化,从而导致电阻发生改变;
(5)完成上述实验后,小聪进一步思考,提出问题:在没有电流表的情况下,能否测量小灯泡的额定功率?他利用一个阻值为R0的定值电阻,设计的电路图如图丁所示。
①调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额;
②接着保持滑片位置不变,将电压表B点的接线改接到C点,记录电压表示数为U;
③小灯泡的额定功率为P额= (用R0、U额、U等物理量符号表示)。
5.为了测量小灯泡的额定功率并探究小灯泡亮度与实际功率的关系,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路,标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V,可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的和“20Ω 1A”的。
(1)为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器是 ;(选填“”或“”)
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整;要求:滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮)
(3)电路正确连接后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 移(选填“左”或“右”)直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(4)根据收集到的实验数据,同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中,勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,你认为其主要原因是 ;
(5)另一小组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一个10Ω的电阻和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路并完成了该实验(电源电压不变):
①闭合开关S,开关接b,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数;
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,接a,记录电压表示数。
则小灯泡额定功率 (用字母、、表示)。
6.小康利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小康连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确 。
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (填“左”或“右”)端。
(3)小康将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (填“大于”“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V,记录电流表的示数。
(4)当小康将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是 (写出一条即可)。
(5)完成实验探究后,小康得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)完成上述实验后,小康又利用原实验器材,设计了如图乙所示的电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V;
④小灯泡的额定功率 。
7.琴琴在实验室测量小灯泡额定功率,器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室中有(10Ω 0.5A)、(20Ω 0.5A)、(200Ω 0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)该实验的原理是 。通过估算,滑动变阻器应选择 (选填“”“”或“”)。滑片P滑到图甲中某一位置时,电压表示数如图乙所示,若琴琴想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,根据图丙图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(2)当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为,当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为, (选填“大于”“小于”或“等于”)。若琴琴将该灯泡与20Ω的定值电阻串联接在4.5V的电源上,则小灯泡的实际功率为 W;
(3)完成上述实验后,她又设计了如图丁所示的电路测量该小灯泡额定功率,已知电源电压仍为6V,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,将开关拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V;
②滑动变阻器滑片不动,再将开关拨至“2”读出电压表示数为;小灯泡的额定功率 (用、、表示);
③若步骤②中,在将开关拨至“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比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
8.小明用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压为,电压表(量程为),电流表(量程为),有的定值电阻各一个。
(1)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,将定值电阻由更换为时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向 (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变;
(3)由乙图数据可以得到结论:当电阻两端电压一定时, ;
(4)小红又对实验进行了拓展,想再测小灯泡的电功率,发现电流表损坏,于是设计了如图丙的实验电路,也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知)
①闭合开关S和,断开,并调节滑动变阻器使电压表示数为;
②闭合开关S和,断开,滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U;则小灯泡额定功率的表达式 (用表示)。
9.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选用了如图甲所示的器材,其中电源电压为,小灯泡的额定电压为(灯丝电阻约为),滑动变阻器的铭牌上标有“”。
(1)请用笔代替导线将图甲中所示的电路连接完整。
(2)连接好电路后闭合开关前应该将滑片移至 端(选填“”或“”),闭合开关后发现小灯泡没有发光,电压表无示数,电流表指针有明显偏转,则故障可能是 。
(3)排除故障后,小明同学将滑片移到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,小明应将滑动变阻器的滑片向 (选填“”或“”)端移动。
(4)小明同学根据实验测得的数据,绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图像如图丙所示,分析图象可知:小灯泡的额定功率为 。小灯泡的电流与电压不成正比的原因是 。
(5)小华同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率,于是她找来一个阻值为的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,测量额定电压为小灯泡的额定功率。正确连接电路后,其操作如下:
①闭合开关和,断开,移动滑片,使电压表的示数为;
②保持滑片的位置不变,闭合开关和,断开,记下电压表的示数为;
③小灯泡的额定电功率 。
10.某兴趣小组利用如图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的功率,已知电源为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)进行实验并记录了5组数据如下表所示,第4次实验的电流值如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 ;
次数
1
2
3
4
5
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
0.20
0.30
0.45
0.50
(3)要完成上述表中数据测量,实验中滑动变阻器的总阻值至少为 ;
(4)根据表记录的实验数据,在如图丙所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像 ,通过图像分析可知,小灯泡的电功率随电压的升高而 (填“增大”“不变”或“减小”);
(5)小明打算只利用电压表来测量小灯泡的电功率,他增加了一个定值电阻和两个开关,设计了如图丁所示电路。闭合开关S、,移动滑片,使电压表的示数为;保持滑片位置不动,只断开开关,闭合开关,记下电压表的示数为,则小灯泡的电功率为 。(用已知、、表示)
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《期末综合复习专题训练:伏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)A
(2)0.625
(3)变大
(4) S、S2
【详解】(1)要使灯逐渐变亮,需减小滑动变阻器接入电路的电阻。由图可知,滑片P向A端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,所以应将滑片P由最大电阻处缓慢向A端移动。
(2)已知小灯泡的额定电压为2.5V,观察所示的I-U图像,找到U额=2.5V对应的电流I额=0.25A,可得小灯泡的额定电功率
(3)在原电路中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,此时灯泡两端电压小于电源电压。当在未断开开关的情况下,直接将点亮的小灯泡从灯座上取出,此时电路断路,电压表串联接入电路,可认为它测量的是电源电压,所以电压表的示数变大。
(4)[1]只闭合开关S、S1,调节滑片,使电压表示数为U额,此时灯泡正常发光。保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,此时电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压,示数为U。
[2]因为只闭合开关S、S2时,定值电阻两端电压,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
由于电路连接情况不变(滑片位置不变),所以这个电流就是灯泡正常发光时的电流,即,可得小灯泡的额定功率
2.(1)短路
(2) 2.2 B
(3)0.75
(4) U额 闭合开关S和S2,断开开关S1,
【详解】(1)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,则可能是灯泡被短路。
(2)[1][2]闭合开关后,由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,读数为2.2V,小于额定电压2.5V,故应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压的特点,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑片向B端移动。
(3) 根据如图丙所示的I-U图像知,灯在额定电压下的电流为0.3A,从图像可算出小灯泡的额定功率为
(4)[1][2][3]①闭合开关S和,断开开关,此时灯泡、定值电阻R、变阻器串联,电压表测灯泡电压,并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额,则灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S和S2,断开开关S1,此时连接方式不变,灯泡仍正常发光,电压表测灯泡、定值电阻的总电压,读出此时电压表示数为,则定值电阻R是电压为。
③根据欧姆定律可知电路电流
则小灯泡额定功率的表达式
3.(1)
(2) 右 小灯泡断路
(3) 0.3 0.75
(4)测量的物理量没有单位
(5)实际
(6)
【详解】(1)分析实物图,电流从电源正极流出,依次经过开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表,最后回到电源负极,电压表并联在小灯泡两端,故作电路图如下:
(2)[1]分析实物图,滑动变阻器下接线柱接在左下,闭合开关前,为了保护电路安全,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,即远离下端接线柱的位置,即将滑片滑到最右端。
[2]闭合开关后,电流表无示数,说明电路中没有电流经过,电压表有示数,说明可能是小灯泡断路,电压表直接连接在电源两端。
(3)[1]分析图乙,电流表量程为,分度值为0.02A,电流表的读数为0.3A。
[2]小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡正常发光,电路中的电流为0.3A,所以小灯泡的额定电压为2.5V,额定电流为0.3A,根据功率计算公式,可得小灯泡的额定功率
(4)观察表格,不足之处是每一个测量的物理量都没有单位。
(5)分析表格中的数据,小灯泡亮度不同时,小灯泡的实际功率也不同,所以小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的。
(6)分析电路图,与串联,电压表测两端的电压,闭合开关,滑片移至A端,此时与串联,电压表示数为;再将滑片P移至B端,此时电路中只有电阻,电压表示数为,即电源电压为,则有
4.(1)
(2)灯不发光,电压表有示数,电流表没有示数
(3) 5 右 电压表
(4) 1 温度
(5)
【详解】(1)在图甲中,灯与电流表串联,电压表与灯并联,如图所示:
(2)闭合开关后,若小灯泡断路,电压表串联在电路中,其它元件完好,则可能出现的现象是灯不发光,电压表有示数,电流表没有示数。
(3)[1]正确连接电路后,实验中当电压表的示数达到1.5V时,电流表的示数如图乙所示,测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,此时小灯泡的电阻为
[2][3]为使灯泡正常发光,应增大灯的电压为2.5V,则要减小变阻器的电压,由分压原理知,将滑片向右移动,同时眼睛注视电压表,直到电压表示数为2.5V。
(4)[1]根据绘制了小灯泡的关系图像知,2.5V时的电流为0.4A,计算出灯泡的额定功率是
[2]小灯泡的电阻随温度的变化而变化。电压变化时,会导致灯泡的温度变化,从而使灯泡电阻发生变化。
(5)调节滑动变阻器滑片使电压表示数为,接着保持滑片位置不变,此时灯泡正常发光。
将电压表B点的接线改接到C点,此时电压表测量灯泡和定值电阻两端电压,观察并记录电压表示数,因为各电阻的大小和电压大小都不变,灯泡仍正常发光,根据串联电路的电压规律,定值电阻的电压
由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流
根据串联电路的电流规律知,通过灯泡的电流为,小灯泡的额定功率为
5.(1)
(2)
(3) 右 0.65
(4)灯丝的电阻与温度有关
(5)
【详解】(1)标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω,由欧姆定律可得,其额定电流约为
电源电压6V不变,灯泡正常发光时,由串联电路的规律及欧姆定律可得,变阻器连入电路的电阻为
所以应该选用的滑动变阻器是。
(2)滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,电阻变小,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(3)[1]当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处,则对应小量程的电压为2V,小于灯泡的额定电压2.5V,此时小灯泡亮度较暗,应增大灯泡的两端电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的两端电压,根据串联分压可知,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压。
[2]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,电流大小为0.26A,则小灯泡的额定功率为
(4)灯的实际功率越大,灯越亮,灯丝的温度越高;而由欧姆定律,灯两端的电压与电流的比值即灯的电阻不一样,其主要原因是灯丝的电阻与温度有关,灯的电阻随温度的变化而变化。
(5)①闭合开关S,开关接b,、灯泡、变阻器串联,电压表测量的是灯泡的两端电压,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数,则灯泡的额定电压为;
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,接a,连接方式不变,电压表改测和灯泡两端的总电压,记录电压表示数。则的两端电压为
根据欧姆定律,则灯泡的额定电流为
则小灯泡额定功率为
6. 左 大于 左 所选滑动变阻器的最大阻值太小 3.5 0.7
【详解】(1)[1]小康连接好如图甲所示的电路,该电路有一处故障是:电阻与电流表并联了,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
(2)[2]滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即图中最左端。
(3)[3][4]实验中,当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,根据串联电路分压原理,电阻两端的电压变大,探究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器的阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动。
(4)[5]4节新干电池电压为6V,电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器,而现有变阻器的最大电阻太小;控制的电阻电压不变,变阻器分得的电压过小,即电源电压太大了;故当小康将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大。
(6)[6][7]①闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,变阻器滑片左侧电阻丝与灯串联,此时电压表测量滑动变阻器电阻丝左侧电阻丝两端的电压,根据串联电路电压的规律知,当电压表示数为时,灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V,即滑片左侧电阻丝的电压,因电压表接在滑片上,故电流要全部经过变阻器的电阻丝;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V,变阻器的所有电阻丝与灯串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,因电压表的示数为4V,与②电路相比,这两次电路的连接不变,电流大小不变,只是电压表的测量对象改变,此时电压表的示数为“闭合开关S、S1,断开S2”时的倍,故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的倍,即闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片左侧电阻丝接入阻值为
即在①中,滑动变阻器的电阻为12.5Ω,由欧姆定律,在①中,通过滑动变阻器的电流为
即灯的额定电流,小灯泡的额定功率
7.(1) B 0.5
(2) 大于 0.225
(3) 3.5 偏小
【详解】(1)[1]测量小灯泡额定功率是利用电压表测电压、电流表测电流,由计算功率,因此实验原理是
[2]要使小灯泡在额定电压2.5V下工作,而电源是6V,则滑动变阻器需分压
此时小灯泡正常发光,电阻约为10Ω,则电流
滑动变阻器所需电阻
所以滑动变阻器最大阻值至少要大于14Ω,且工作电流不能低于0.25A,因此应该选择(20Ω 0.5A)。
[3]如图乙,电压表量程为0-3V,分度值为0.1V,读数为2.2V,低于灯泡额定电压,因此需要增大小灯泡两端电压,根据串联分压原理,即需减小滑动变阻器两端电压,所以需要调节滑动变阻器,使其阻值减小,如图甲,应向B端移动。
[4]如图丙,可知,当小灯泡电压为2.5V时,电流为0.2A,所以小灯泡额定功率
(2)[1]由图丙可知,当灯泡实际电压为额定电压一半即为1.25V时,灯泡电流约为0.125A,所以
灯泡实际电流为额定电流一半即为0.1A时,灯泡电压为1V,所以
显然。
[2]由图丙可知,将该灯泡与20Ω的定值电阻串联接在4.5V的电源上时,电路中电流应为0.15A,即此时满足定值电阻两端电压与灯泡两端电压之和为电源电压即
所以小灯泡此时的实际功率
(3)[1][2][3]由图可知,电路为灯泡,定值电阻滑动变阻器串联,电压表由开关连接在不同位置,测量电压故步骤如下:
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关拨至“1”时,电压表并联在定值电阻和滑动变阻器两端,要让灯泡正常发光,需使其电压为额定电压2.5V,根据串联电路电压规律,应该调节滑片,使电压表示数为
②滑动变阻器滑片不动,再将开关拨至“2”读出电压表示数为,此时电压表测定值电阻电压,由于电路连接方式不变,因此根据串联电路电流处处相等可知,小灯泡正常发光的电流等于通过定值电阻的电流即
所以小灯泡的额定功率
③若步骤②中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,如图此时滑动变阻器接入电路的阻值增大,根据欧姆定律可知,电路中电流将变小,即计算的额定电流变小,额定电压不变,所以小灯泡的功率的测量值偏小。
8.(1)断路
(2)左
(3)电流与电阻成反比
(4)
【详解】(1)若定值电阻短路,电路为通路,电流表有示数,不符合题意;若定值电阻断路,电流表示数为零,电压表与电源连通测电源电压,电压表示数接近电源电压,符合题意,故原因是定值电阻发生了断路。
(2)将5Ω电阻更换成10Ω电阻,根据串联分压原理可知,其分得的电压增大,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,则应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左移动,使电压表示数保持不变。
(3)由乙图数据可知,定值电阻两端的电压
为一定值,故由图像可以得出结论:当电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)分析丙图可知,闭合开关S和S1,断开S2,电压表与灯泡并联,电压表测量灯泡两端电压,调节滑动变阻器使电压表示数为U额,则灯泡正常发光; 闭合开关S和S2,断开S1,电压表测量灯泡和定值电阻R两端电压,滑动变阻器滑片P不动,则灯泡仍正常发光,电压表示数为U,则定值电阻两端电压为U-U额,则通过灯泡的电流为
则小灯泡额定功率为
9.(1)
(2) B 小灯泡短路
(3)A
(4) 0.625 灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5)1.14
【详解】(1)实验中,滑动变阻器、电流表、小灯泡和开关串联,电流表测量通过小灯泡的电流,小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,根据欧姆定律得,小灯泡的额定电流约为
所以电流表选择0~0.6A量程,滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱,如图所示:
(2)[1]为了保护电路安全,连接好电路后闭合开关前应该将滑片移至阻值最大处,即B端。
[2]电流表有示数,说明整个电路是通路,电压表无示数,说明故障可能为小灯泡短路。
(3)由图乙可知电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V;小灯泡两端的电压是2.2V,根据题意可知需要小灯泡两端的电压是2.5V,要增大小灯泡两端的电压,在电源电压一定时,要减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理可知滑动变阻器的阻值变小,即滑片向A端滑动。
(4)[1]小灯泡的额定电压是2.5V,如图丙知,小灯泡额定电压下的额定电流是0.25A,小灯泡的额定功率为
[2]由表中数据可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,灯泡的功率变大,温度升高,灯泡的电阻随温度的升高而增大,故灯泡两端的电压与电流不成正比。
(5)闭合开关S和S2,断开S1,移动滑片P,使小灯泡正常工作,则。保持滑片P的位置不变,闭合开关S和S1,断开S2,电压表测出小灯泡和定值电阻两端电压,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压为
根据欧姆定律可知,通过定值电阻的电流为
小灯泡额定功率为
10.(1)
(2)1.2
(3)20
(4) 增大
(5)
【详解】(1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时小灯泡变亮,说明滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变小,则应接在滑动变阻器右下接线柱上,作图如下:
(2)如图乙所示,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.48A,由表可知此时灯泡电压为2.5V,则小灯泡的额定功率为
(3)根据表中数据,灯泡两端电压最小为0.5V,此时电流最小为0.20A,则此时滑动变阻器接入电路的阻值最大为
所以实验中滑动变阻器的总阻值至少为。
(4)[1][2]根据表格数据描点绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像如下:
由图像可知,灯泡电压增大时,电流也增大,根据,灯泡电功率变大,可得:小灯泡的电功率随电压的升高而增大。
(5)闭合开关S、,、灯泡和变阻器串联,电压表测灯泡电压,移动滑片,使电压表的示数为,则灯泡电压为;保持滑片位置不动,只断开开关,闭合开关,连接方式不变,电压表改测和灯泡总电压,记下电压表的示数为,根据串联电压规律,电压为,根据,则电路中电流为,则小灯泡的电功率为
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