2026年中考物理二轮专题-电功率实验题精练
2026-05-03
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内容正文:
2026年中考物理二轮专题-电功率实验题精练
1.小现想测量两个小灯泡L1、L2正常发光时的电阻。
(1)图甲是用“伏安法”测量L1(U额=2.5V)正常发光时电阻的实物电路。
①用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整(导线不允许交叉)___________;
②闭合开关前,应将滑片移至最___________端。
③闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡___________(选填“断路”或“短路”);
④排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,此时电流为___________A,则小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω(精确到0.1)。
(2)为了测量额定电流为I0的小灯泡L2正常发光时的电阻,请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R(阻值已知)这三个元件的符号,使电路完整,实验操作方便。
2.在“测定小电灯电功率的实验中”小灯泡额定电压为2.5V、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路,进行实验。
(1)闭合开关前,应该将滑动变阻器滑片移至________(填“A”或“B”)端;
(2)在实验过程中,小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示。由图可知该小灯泡的额定电功率为________W,此电路的数据________(填“能”或“不能”)研究导体中的电流与电压的关系;
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的,所以此图不正确,你认为这一处的错误是________。
3.小陈用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和电功率,连接了如图甲所示的电路。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,且满足滑片P向A端移动时电流表示数增大;(导线不能交叉)
(2)小陈检查电路连接无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,导致这一现象的原因可能是__________;
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向__________(选填“A”或“B”)移动,同时眼睛观察电压表示数直至此示数为__________时停止移动,记录数据;
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组实验数据,并作出了如图丙所示的I-U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω,小灯泡的额定功率为__________W;
(5)小陈同学在完成上述实验后,还想探究电流与电压的关系,她应把小灯泡换成__________。这样更换的原因是小陈通过计算发现__________。
4.如图所示,是小明同学探究电流通过导体产生电热跟什么因素有关的实验装置图。在四个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝;将透明容器与U形管相连,接入电路。
(1)甲装置可探究电流产生的热量与______的关系;
(2)乙装置中,在容器盒外连接的一根电阻丝的作用是使容器盒内部电阻丝的电流______;(选填“相等”或“不相等”)
(3)其中______(选填“甲”或“乙”)装置能够解释“电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热”。
5.为测量额定电压为的小灯泡的额定功率,某班同学设计了如图甲所示的电路。
(1)测量小灯泡的额定功率的实验原理是_____;
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应滑到_____(选填“左”或“右”)端;
(3)小明组发现闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数为0,电流表有示数,产生这一现象的原因是_____;
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
他们排除故障后,继续进行实验,调节滑动变阻器,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,接0.6接线柱,电流大小为_____A;
(4)小敏组移动滑动变阻器的滑片,记录了多组数据,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像,如图丙所示,则该小灯泡的额定功率为_____W。
(5)李英同学设计了另一种方案:不用电流表,但增加了一只阻值已知的定值电阻,用图丁所示的电路进行实验,也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下:她闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压。然后保持_____不变,将电压表接在“”处的导线换接到“”处,读出电压表示数,利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式_____(用已知和所测量的物理量符号表示)。
6.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小涵选用的小灯泡上标有“2.5V”字样,额定功率小于1W,电源电压恒为6V,实验电路如图甲所示。
(1)电路连接完成后,闭合开关,小涵发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该观察_______(选填“电流表”或“电压表”),向______(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,当小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为______W。
(2)小涵继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,观察灯泡亮度并记录电表示数;继续缓慢移动滑片P,让电压表示数高出2.5V少许,观察灯泡亮度并记录电表示数。利用所有实验数据作出小灯泡的U-I图像如图丙所示。根据小灯泡U-I图像和亮度变化,可以发现小灯泡的电功率随灯泡两端电压升高而_________(选填“增大”或“减小”),同时通过图像还可以发现________。
(3)小涵增加一个阻值为的定值电阻,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接“a”、“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率,如图是她设计的电路图,你同意她的方案吗?如同意,写出实验步骤;如不同意,写出不同意的理由。__________
7.小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,他设计了图甲所示的实验电路。
(1)在连接电路时,开关始终是______(选填“断开”或“闭合”)的,并且应将滑片P移到滑动变阻器的______(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,将单刀双掷开关接触“1”,调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为,如图乙所示,______A。
(3)将开关接触“2”,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为,此时,则步骤(2)中小灯泡的电阻______Ω。这种测量小灯泡电阻的方法是______(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(4)步骤(2)中小灯泡的实际功率______W。
(5)若小灯泡的额定电流,以下小灯泡额定功率与实际功率的数值关系,你认为最有可能的是______(填字母)。
A. B. C. D.
8.实验室购买了一批规格为“2.5V0.75W”的小灯泡,小明利用其中一只灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验。
(1)参照电路图甲,用笔画线代替导线在上图所示的实物电路补充完整________;
(2)按图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至________端(选填“左”或“右”);
(3)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表、电流表都有示数但指针偏转较小,小明下一步的操作是移动滑片P,观察_______________;
(4)小明测得数据如右表,其中第2次实验时的电流表示数如图丙所示,则第2次测得的电流是_________;
实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.5
3
电流V/A
0.34
?
0.44
①分析数据,小明判断该小灯泡不合格,其原因是:________________;
②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度_________(选填“大于”或“小于”)合格产品钨丝的长度。
9.如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气,并各放置一根阻值不同的电阻丝,此装置可研究电流产生的热量与________的关系;
(2)如图丙是冬季常用的一种暖手宝,它的主要结构是一段电阻丝,做好防水处理后放入水袋中,通电一段时间后,水袋就可以较长时间保持温暖。通电加热时,暖手宝很快就会发热,但连接暖手宝的导线却不热,这一现象可用图_______装置的实验结论解释。
10.在“测量小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为10Ω,电流表(0-0.6A,0-3A),电压表(0~3V,0~15V),开关和导线若干。还有标有“10Ω 2A”的滑动变阻器A和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器B。
(1)小明设计电路如图甲所示,请选择合适的量程,用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整;
(2)本实验选择的滑动变阻器是___________(选填“A”或“B”);
(3)小明同学进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是___________(选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(4)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数如图乙所示,是___________V,为了测量小灯泡额定功率,此时应该将变阻器的滑片P向___________(选填“A”或“B”)移动。当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的额定功率为___________W;
(5)小明综合分析实验数据发现,灯泡越亮时灯丝的电阻越大,原因是灯丝的___________。
11.小芳做测量小灯泡电功率的实验,已知电源电压为6V,所使用的小灯泡上标有3.8V的字样;
(1)闭合开关前,经检查发现电路有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的连线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确;(导线不能交叉)。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数;接下来应进行的操作是向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况,在这个过程中,眼睛要注意___表的示数,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(3)某次实验时因操作不当,小灯泡灯丝被烧断,小芳观察到此时电流表示数约为0,电压表示数约为________V;
(4)某同学利用图丙的实验装置也测出了另一规格小灯泡的额定功率,已知电路中定值电阻阻值为R0,灯泡的额定电压为U额,请帮他完成实验方案:
①闭合S1,将开关S2拨到触点1,移动滑片,使电压表的示数为_____,
②_______,闭合S1,将开关S2拨到触点2,读出电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式P额=____(用U额、U、R0 表示)
12.课后服务社团活动中,“创新”兴趣小组用如图甲所示的器材“测量小灯泡的电功率”,电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(正常发光时电阻约为)。
(1)为能顺利完成该实验,下列不同规格的滑动变阻器应选用_________(选填字母);
A.滑动变阻器“”
B.滑动变阻器“”
C.滑动变阻器“”
(2)完成电路连接后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,小灯泡不发光,则电路故障可能是_________;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,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)小灯泡的电流随其电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_________W;
(5)实验结束后,小明同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V,定值电阻的阻值为。实验步骤如下:
①开关闭合,断开,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关闭合,断开,此时电压表的示数为8 V;
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电压表的示数为14 V;
④小灯泡的额定功率_________W。
13.小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,移动滑片,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器______(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为______V;为了让小灯泡达到正常发光状态,此时滑动变阻器的滑片应向______(选填“A”或“B”)端滑动;
(4)小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像。由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,小灯泡的额定功率为______W。
14.小华做“测量小灯泡电功率”实验。实验器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关、规格分别为R1:“10Ω 1A”和R2:“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑片移到_______端(选填“A”或“B”);
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮, 无论如何移动滑动变阻器滑片P,电流表无示数, 而电压表指针超出了最右侧刻度,则故障原因可能是_______;
(3)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表示数为2V,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,此时电流表示数如图乙所示, 则小灯泡的额定功率是_______ W;
(4)为了完成整个实验过程, 她应选用的滑动变阻器为_______(选填“R1”或“R2”);
(5)因实验室电流表损坏,小华借助一个电阻已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示电路(电源电压为 U,且保持不变),也正确地测量出了一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率。其实验步骤如下,请补充完整
①闭合开关S、S1, 断开S2,移动滑动变阻器R1的滑片, 使电压表的示数为_________。此时小灯泡正常发光:
②闭合开关S、S2,断开S1,使滑动变阻器R1的滑片保持不动, 读出电压表示数为U1;
③则小灯泡额定功率的表达式为P额=_______(用U额、U、U1、R0表示)。
15.小卓在“测小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压2.5V(灯丝电阻约为6),滑动变阻器规格R标有“50;0.5A”字样。
(1)小卓的电路存在连接错误,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“×”,并用笔代替导线画出正确的接法;
(2)排除故障后,闭合开关移动滑片,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“A”或“B”)端移动;
(3)通过小灯泡的电流与两端电压变化的关系如图丙所示,小卓还想用本实验器材探究电流和电压的关系,聪明的小越认为不可行,请你帮小越说明理由:___________。
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理二轮专题-电功率实验题精练》参考答案
1.(1) 左 断路 0.3 8.3
(2)
【详解】(1)[1]伏安法测小灯泡正常发光时的电阻,电压表并联在小灯泡两端测电压,电流表串联在电路中测电流,选择小量程0~0.6A,且两表都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出,滑动变阻器接线按“一上一下”接入电路,如图所示:
[2]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最左端。
[3]闭合开关,小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明电路可能断路;电压表指针明显偏转,说明电压表与电源连通,所以故障原因可能是小灯泡断路。
[4][5]由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。根据可知,小灯泡正常发光时的电阻
(2)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,当灯的电流为额定电流时,灯正常发光,先将电压表与定值电阻并联,通过移动滑片的位置,使定值电阻的电压为,此时灯正常发光,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,可求出此时灯的额定电压,根据可求出灯的额定功率,设计的电路如图所示:
2.(1)A
(2) 0.75 不能
(3)见详解
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器应调到阻值最大位置以保护电路,如图甲应该将滑动变阻器滑片移至A端。
(2)[1][2]如图乙中a曲线,当电压为2.5V时,小灯泡的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率
若要研究电流与电压关系,要求电阻不变,由图乙可知,小灯泡电阻随温度变化,所以不能。
(3)曲线 b 是滑动变阻器的电流随电压变化关系。由串联电路电源电压等于各支路两端电压之和可得,滑动变阻器两端电压 = 电源电压 − 灯泡电压。电源电压 4V,所以相同的情况下,与 的和应为 4V,但从图中看,两曲线交叉点在2.0V以上,和起来明显大于4.0V。故此图存在错误。
3.(1)
(2)小灯泡断路
(3) A 2.5V
(4) 12.5 0.5
(5) 定值电阻 不同温度下灯丝的电阻不同
【详解】(1)图中变阻器应与灯泡串联,滑片P向A端移动时电流表示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路中电阻变小,则滑动变阻器的A端接入电路中,如图所示:
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,即导致这一现象的原因可能是小灯泡断路。
(3)[1][2]故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时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2.1V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,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,故应将滑动变阻器的滑片P向A移动,同时眼睛观察电压表示数,直至此表示数为2.5V时停止移动,记录数据。
(4)[1]由图像得,灯泡电压为2.5V时,灯泡电流为0.2A,由欧姆定律得,灯泡正常发光时电阻为
[2]小灯泡的额定功率
(5)[1][2]如果要探究电流与电压的关系,应控制电阻一定,故应把小灯泡换成定值电阻;这样更换的原因是:灯丝的电阻与温度有关,随温度的升高而增大,不同温度下灯丝的电阻不同。
4.(1)电阻
(2)不相等
(3)甲
【详解】(1)甲装置中两个不相同的电阻串联在电路中,通电时间和电流相同,电阻不同,所以该装置探究电流产生的热量与电阻的关系。
(2)当乙图中右侧盒外连接电阻后,此时这个电阻会分担一部分电流,使得左右两个容器内的电阻的电流不相等,便于探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
(3)电炉丝与导线串联,电炉丝电阻较大,导线电阻非常小,电流和通电时间相同,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热,说明电流产生的热量与导体电阻大小的关系;由甲装置可知,两个盒中的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,而两电阻丝的阻值不同,研究的是:当通过的电流和通电时间相同时,电流产生的热量与导体电阻大小的关系;所以甲实验可以解释“电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热”现象。
5.(1)
(2)右
(3) A 0.42
(4)0.625
(5) 滑动变阻器的滑片位置
【详解】(1)用电压表测量小灯泡两端的电压U,用电流表测量通过小灯泡的电流I,代入公式,即可计算出小灯泡的电功率,故测量灯泡电功率的实验原理是
(2)连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应滑到电阻最大处,即最右端。
(3)[1]闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光,且电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的那部分电路出现短路,即小灯泡短路,故选A。
[2]电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,由图乙可知,电流表指针指示在0.4A后面一小格处,故电流表示数为
(4)由图像可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
(5)[1][2]闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额,此时灯泡正常发光,然后保持滑动变阻器滑片的位置不变,将电压表接在a处的导线换接到b处,此时电压表测量灯泡和R0两端的总电压,示数为U,因此时各电阻的阻值和电压不变,灯泡仍正常发光,根据串联电路电压的特点可知,定值电阻两端的电压为
由欧姆定律和串联电路电流的特点可知,通过小灯泡的额定电流为
则小灯泡的额定功率为
6.(1) 电压表 A 0.65
(2) 增大 同一小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大
(3)见解析
【详解】(1)[1][2][3]闭合开关,发现小灯泡发光很暗,说明灯泡两端的电压小于额定电压,当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光,因此眼睛应该看着电压表,需要增大电压表的示数,由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压,由串联分压可知减小变阻器连入电路的阻值,向A端移动滑动变阻器的滑片;由图乙可知,电流表选择0~0.6A的量程,分度值是0.02A,电流表的示数是0.26A,则小灯泡额定功率为
(2)[1][2]由图丙可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,由可知灯泡的电功率增大,所以小灯泡的电功率随灯泡两端电压升高而增大;同时灯泡的亮度增大,灯泡的灯丝温度升高,灯泡的电阻增大,所以同一小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大。
(3)不同意。、小灯泡和滑动变阻器三者串联,开关S接“a”时,电压表测量定值电阻两端的电压,当开关接“b”时测量小灯泡和定值电阻的总电压;不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V,所以此方案不能测出小灯泡的额定功率。
7.(1) 断开 B
(2)0.2
(3) 5 等效替代法
(4)0.2
(5)D
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,在连接电路时,开关应始终是断开的,并将滑片P移到阻值最大处,即B端;
(2)[1]电流表选用小量程,分度值为,;
(3)[1][2]将开关接触“2”,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为,此时,则步骤(2)中小灯泡的电阻等于此时电阻箱的阻值,即,这种测量方法是等效替代法;
(4)步骤(2)中小灯泡的实际功率;
(5)若小灯泡的额定电流,假设小灯泡的阻值不变,则;
因为小灯泡的阻值会随温度的升高而变大,所以,当小灯泡正常工作时,小灯泡的阻值变大,则额定功率,故最有可能的额定功率为,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
故选D。
8. 右 电压表的指针是否指向2.5V 0.4 电压为2.5V时,其功率为1W,大于出厂规格 小于
【详解】(1)[1]参照电路图甲,滑动变阻器与小灯泡串联,电压表测量小灯泡两端的电压,与小灯泡并联,因小灯泡的额定电压是2.5V,所以选择小量程,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处,即右端。
(3)[3]根据题意可知,闭合开关后,灯泡不亮,电压表、电流表都有示数但偏转较小,则说明此时灯泡的实际功率太小,是由于滑动变阻器的阻值太大造成的,所以下一步应移动滑片,观察灯泡是否发光,即观察电压表的指针是否指向2.5V。
(4)[4]如图丙所示,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则第2次测得的电流是0.4A。
①[5] 由表知,电压为额定电压2.5V时,电流0.4A,灯泡实际功率
灯泡的额定功率
在额定电压下实际功率
所以灯泡不合格。
②[6]在横截面积和材料相同时,长度越短,电阻越小,电流越大,在家庭电路中的实际功率越大,所以生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度小于合格产品钨丝的长度。
9.(1)电阻
(2)甲
【详解】(1)由图甲可知,两个电阻丝串联,通过它们的电流和通电时间相同,它们的电阻不同,由控制变量法可知,该实验装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系。
(2)暖手宝中的电阻丝与导线串联,电流和通电时间相同,由于电阻丝的电阻远大于导线的电阻,由焦耳定律可知,电阻丝产生的热量大于导线的热量,故导致两者热量不同的原因是电阻不同。图甲两个容器中电热丝的电流和通电时间相同,电阻不同,图乙两个容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,电流不同。因此暖手宝很快就会发热,但导线却不热的现象,可用图甲装置的实验结论解释。
10.(1)
(2)A
(3)小灯泡断路
(4) 2 B 0.5
(5)见详解
【详解】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表与小灯泡并联时应接入量程为0~3V,小灯泡的额定电流约为
故电流表串联时应接入量程为0~0.6A,如图所示
(2)小灯泡正常工作时电路中总电阻约为
故滑动变阻器接入电阻为
故应该选择“10Ω 2A”的滑动变阻器A。
(3)小灯泡不发光,电流表无示数,表明电路中可能存在断路,电压表有示数,表明电压表两接线柱到电源两极为通路,则电路中发生的故障可能是小灯泡断路。
(4)[1][2]电压表示数如图乙所示,量程为0~3V,分度值为0.1V,故读数为2V,小于小灯泡的额定电压2.5V,根据串联分压的规律,滑动变阻器接入阻值应变小,即应该将变阻器的滑片P向B端移动。
[3]电流表的示数如图丙所示,电流表接入量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数即小灯泡额定电流为0.2A,小灯泡正常发光时的额定功率为
(5)金属的电阻与温度有关,当温度越高时电阻越大,当小灯泡的亮度增加时,温度也随之升高,所以灯丝的电阻也会变大。故小灯泡的电阻变大是因为温度升高。
11.(1)
(2) 电压 1.52
(3)6
(4) U额 控制滑动变阻器滑片位置不变
【详解】(1)根据实物连接图,当开关闭合后,电流表与小灯泡并联,电压表与小灯泡串联,应使电压表与小灯泡并联,电流表串联接入电路中,故如图所示
(2)[1][2] 电路连接正确后,闭合开关,电流表有示数,电路为通路,发现小灯泡不亮,则电路的电流过小,电阻过大,接下来应进行的操作是向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况;在这个过程中,眼睛要注意观察电压表的示数,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为。
(3)某次实验时因操作不当,小灯泡灯丝被烧断,电压表串联在电路中测电源电压,小芳观察到此时电流表示数约为0,电压表示数约为6V。
(4)[1][2][3] ①闭合S1,将开关S2拨到触点1,移动滑片,使电压表的示数为U额;
②控制滑动变阻器滑片位置不变,闭合S1,将开关S2拨到触点2,读出电压表的示数为U;
③在①中,电压表测灯的电压,灯正常发光;在②中,电压表则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,此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,小灯泡额定功率的表达式为。
12.(1)B
(2)小灯泡断路
(3)左
(4)0.5
(5)1.8
【详解】(1)已知小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为12Ω,则小灯泡正常发光时的电流约为
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
所以滑动变阻器应选用“20Ω,2A”,综上分析可知,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,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,即出现该故障的原因是小灯泡断路。
(3)故障排除后重新连接电路,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,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,为了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,故应将滑动变阻器的滑片向左端移动。
(4)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
(5)实验步骤:
①开关S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡串联,电压表测滑动变阻器的电压,要使小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压为6V,根据串联电路电压的规律可得
所以,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为12V,则灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的全部电阻与定值电阻R串联,电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压,此时电压表示数为U左=8V;
由于滑动变阻器的全部电阻连入电路,为了间接测出定值电阻R两端的电压,所以需要测出滑动变阻器两端的电压,故再将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压,即;
③在步骤②中,滑动变阻器的全部电阻与定值电阻R串联,根据串联电路电压的规律可得,R的电压为
由分压原理可得
所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值
故在步骤①中,灯的额定电流为
则小灯泡的额定功率
13.(1)
(2) B 断路
(3) 1.2 A
(4) 6.25 1
【详解】(1)实验中,应将灯泡和滑动变阻器串联,且滑动变阻器要“一上一下”接线,电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端,且“正进负出”,故电路图如图所示:
<>
(2)[1]为保护电路,闭合开关前,滑片应置于阻值最大处,即B端。
[2]若滑动变阻器短路,则电路中有电流,此时灯泡会亮,当滑动变阻器断路时,电路中无电流,此时灯泡不亮。
(3)[1]由图乙可知,电压表选小量程,其分度值为0.1V,故此时电压表的示数为1.2V。
[2]此时灯泡两端电压小于其额定电压2.5V,故需增大灯泡两端电压,即减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压可知,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故滑片应向A端移动。
(4)[1][2]灯泡正常发光时的电压U=2.5V,由图丙可知,此时通过灯泡的电流为I=0.4A,则灯泡正常发光时的电阻为
小灯泡的额定功率为
14.(1)A
(2)小灯泡断路
(3) 右 0.8
(4)R2
(5) U-U额
【详解】(1)实验时,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处,即在电阻丝范围内,滑片应处于离下端已接线的接线柱最远的位置,如图甲所示,在电阻丝范围内,A端离下端已接线的接线柱最远,故应将滑片滑至A端。
(2)小灯泡不发光,可能是小灯泡断路或短路,电压表有示数,且电压表指针超出了最右侧刻度,说明电压表与电源连接的这部分电路是通路,且电压表没有被短接,故电路的故障可能是小灯泡断路。
(3)[1]要测量小灯泡的额定电压,小灯泡两端的电压需为2.5V,而电压表的示数是2V,所以应该使电压表示数变大,即需增大通过小灯泡电流,故需减小电路中的总电阻,故需减小滑动变阻器接入电路的电阻,故滑动变阻器的滑片需向靠近下端已接线的接线柱方向移动,如图甲所示,滑片需向右移。
[2]如图甲所示,电流表接0~0.6A的量程,如图乙所示,电流表的分度值是0.02A,此时电流表示数为0.32A,则小灯泡的额定功率
(4)当小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压
此时滑动变阻器接入电路的电阻
故需选R2。
(5)小华的实验思路:先闭让小灯泡正常发光;然后通过定值电阻阻值计算出滑动变阻器接入电路的电阻、计算出小灯泡正常发光时的电流,最会通过电功率计算方法算出小灯泡的额定功率。故它的实验步骤如下:
①闭合开关S、S1, 断开S2,移动滑动变阻器R1的滑片,使小灯泡正常发光,此时电压表的示数即滑动变阻器两端的电压为;
②闭合开关S、S2,断开S1,使滑动变阻器R1的滑片保持不动, 读出电压表示数为U1;
接入定值电阻时,通过定值电阻的电流
滑动变阻器接入电路的阻值
小灯泡正常发光时,通过小灯泡的电流
小灯泡的额定功率
15.(1)
(2)B
(3)小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)该实验中,电流表应串联在电路中,电压表测量小灯泡两端的电压,应并联在小灯泡的两端,通过两电表的电流应从正接线柱流入、负接线柱流出,故找出错误导线并画出正确接法如下图所示:
(2)由图可知,电压表接小量程,分度值为0.1V,其示数为1.2V,为了测量小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压需要增大到2.5V,根据可知,需要增大电路的电流,则应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑动变阻器的滑片应向B端移动。
(3)探究电流和电压的关系,根据控制变量法,需要控制导体的电阻不变,而本实验器材中的小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故本实验器材探究电流和电压的关系是不可行的。
答案第1页,共2页
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