2026年中考物理九年级第二轮实验专题复习--安阻法测小灯泡的电功率
2026-05-04
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内容正文:
2026年中考物理九年级第二轮实验专题复习
安阻法测小灯泡的电功率
1.在测量小灯泡额定电功率的实验中,所用小灯泡的额定电流为0.3A,正常工作时额定电压大于3V,所提供的器材有:电流表、电压表、电源(已知电压恒为U源)、开关各一个、滑动变阻器(50Ω;1A)一个、导线若干。
(1)将甲图的实验电路补充完整___________;
(2)闭合开关前,甲图中的滑片P应位于右端,闭合开关后无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,原因可能是___________(写出一种即可);
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为时,电压表的示数如图乙所示,小灯泡的额定电压为___________;
(4)小华没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,她也测出了小灯泡的额定功率。设计了如图丙所示电路图;
实验步骤:
①按图连接电路后,首先闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为___________A;
②再闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片位置不动,记下电流表示数为I;
③她根据实验数据正确求出小灯泡的额定功率表达式为___________;
(5)如果电源电压为。小明同学又利用图甲电路来做探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为,多次更换组值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于___________。
2.“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示。电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______端(选填“A”或“B”),目的是______。
(2)实验中,闭合开关,移动滑片P到某个位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为______V,这时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
(3)此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测灯泡额定功率,其电路如图丙所示,,其中关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表的示数为______A时,再读出电流表的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
3.小晨做测“小灯泡电功率”实验时,所用器材有:电压可变的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及滑动变阻器(规格分别为A.“5Ω,1A”、B.“40Ω,1A”和C.“60Ω,0.5A”可选)、电压表、电流表、开关和导线。
(1)如图甲所示是小晨连接的电路,检查发现接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确连接的那根导线;
(2)连接好电路,正确操作后,移动滑动变阻器的滑片P,小晨发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表示数均为0,经检查电表完好。则故障可能是( )(填选项符号):
A.灯泡短路 B.滑动变阻器断路 C.灯泡断路
(3)故障排除后,小晨将电源电压调为4.5V,然后从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡的U-I图像,如图乙所示,小灯泡的额定功率是___________W,所用滑动变阻器的规格是___________(选填字母)。实际测量时,当电压表有示数时其内部是有微弱电流通过的,若考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率___________(选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”);
(4)另一组的小文实验时发现电压表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,也测出了额定电压为U额的另一小灯泡L的额定功率,其中R0为已知阻值的定值电阻,R为滑动变阻器,实验操作如下:
①闭合开关S和S2,断开开关S1,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为___________;
②保持变阻器滑片P位置不变,闭合开关S和S1,断开开关S2记下电流表示数I,则小灯泡L的额定功率P额=___________(用U额、R0、和I表示)。
4.实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整(导线不能交叉)______;
(2)电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到______(填“左”或“右”)端;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是______;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向______(填“左”或“右”)移动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
【拓展】实验中电压表意外损坏,小组同学讨论后,选用阻值为的定值电阻进行实验,设计如图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为______;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为;
③小灯泡的额定功率表达式:______。(用表示)
5.在“测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻”的实验中,小迪连接的电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图的实验电路连接完整,使滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大;_______
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片到某一点时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡正常发光时的电阻,滑片应向________(选填“左”或“右”)端移动;
(3)实验中通过移动滑片,记录了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了如图丙所示的I-U图像.根据图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
(4)完成上面实验后,小迪又想测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率,发现电压表已经损坏,不能使用,于是他设计了如图丁所示的电路,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为R0,请完成下面的实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2接 ________,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I额;
②闭合开关S1,开关S2接另一接线柱,保持滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数为I ;
③小灯泡的额定功率表达式为P额=________。
6.小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”实验中,选择了额定电压为的小灯泡,电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“”,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整__________。(要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮)
(2)调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为_________W,为了使小灯泡正常发光,接下来应将滑片缓慢移动,直至电压表的示数为_________V。
(3)同组的小明同学在测该小灯泡的额定功率时,电压表损坏,小明利用身边的器材设计了图丙所示的电路,其中电源电压恒为U,小灯泡的额定电压为,其中、R的电阻值已知,请将他的实验步骤补充完整:
①闭合开关S和_________,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_________(用已知物理量符号表示);
②闭合开关S和_________,并保持滑动变阻器的滑片位置不变,记录电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式为________(用已知物理量符号表示)。
7.小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)小明连接电路时,开关应处于________状态。小明已连接了部分电路,如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,你应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的________(选填“A”、“B”、“D”或“P”)点相连;
(2)小明连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,此现象的原因可能是________(选填“开关”、“小灯泡”、“滑动变阻器”或“电流表”)出现故障;
(3)小明排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,观察到两电表示数在变化,并做好数据记录。根据多组实验数据绘制的U-I图象如图乙所示,根据图象可得小灯泡的额定功率是________W,此时小灯泡的电阻是________Ω;
(4)小明还发现图线在电流较小时是直线,随着电流增大,图线变成了一条曲线,如图乙所示。造成这变化的原因是小灯泡的________随温度变化而变化;
(5)小明完成上述实验后,又连接了如图丙所示的电路,用它测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率(已知电源电压为U,R为电阻箱,可以直接读出它的阻值)。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为________,并记下此时电阻箱的阻值为R;
②小灯泡额定功率的表达式为P额=________(用题中已有符号表示)。
8.李南同学在测定小灯泡正常发光时的功率,连好的实物电路如图甲所示,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示是小明已连接的电路,有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”并用笔画线代替导线完成正确的连接________;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,且电压表的示数为3V,电流表示数为0,则出现故障的原因可能是________;
(3)当电压表示数调至2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W;
(4)在图丙中,根据实验数据描绘的通过小灯泡的电流与其两端电压关系的图象正确的是________(选填“①”、“②”或“③”);
(5)小华设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电流为I额,请完成下列填空(电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为R0):
①只闭合开关S、S1,调节R2使电流表的示数为I额;
②再断开S1,闭合S2,保持R2滑片位置不变,调节R1,使电流表示数为 ________;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为I1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额=________(用I额、R0、I1、I2表示)。
9.小明做“测量小灯泡电阻”的实验时,所用小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)小明的实验过程如下:
①连接如图甲所示实验电路,检查发现有一条导线连接错误,请在其上打“×”,并用笔画线代替导线将电路改正______;
②以上故障排除后,小明调节滑动变阻器,测得了几组电压与电流值,数据见下表,由表中实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是______Ω。小明要利用表中的实验数据来分析小灯泡在不同电压下的发光情况,但是表中测量数据存在着不足的地方,不足的地方是______;
次数
1
2
3
电压U/V
2.5
2.0
1.5
电流I/A
0.25
0.22
0.18
电阻R/Ω
(2)分析表中数据还能得知,小灯泡的额定电功率为______W;
(3)完成上面实验后,小明同学又想测量额定电流为I额小灯泡的额定功率,设计了如图乙所示的电路,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为R0,请完成下面的实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2接2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为______;
②闭合开关S1,开关S2接1,______,读出电流表示数为I;则定值电阻R0两端的电压为______;
③小灯泡的额定功率表达式为P额=______。
10.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,图甲是小明连接的实验电路。
(1)调节滑动变阻器的滑片,如图乙所示,电压表的示数为__________V,为了测小灯泡的额定功率,应将滑片向__________(选填“A”或“B”)端移动。
(2)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡的额定功率为__________W。
(3)完成上述实验后,实验小组的同学在缺少电压表的情况下,为了测量另一个额定电流为0.25A的小灯泡的额定功率,设计了如图丁所示的电路。电源电压(未知)保持不变。请完成实验步骤:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为0.25A。
②断开开关,用的定值电阻替换灯泡,滑动变阻器滑片P保持不动。闭合开关,电流表的示数为0.3A。
③将滑动变阻器滑片P移到最左端,电流表示数为0.9A,可得电源电压为__________V。
④小灯泡的额定功率为__________W。
11.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,图甲是未连接完整的实验电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大)______;
(2)闭合开关后,小明发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近4.5V,则电路的故障可能是______;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,如图乙所示,电压表的示数为______V,为了测小灯泡的额定功率,应将滑片向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I—U图像,由图像可知,小灯泡的额定功率为______W,可知小灯泡正常发光时的电阻是______Ω;
(5)乙同学设计了如图丙所示电路,来测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额),R0阻值已知:
①断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为______(用字母表示),此时灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合S1、S3,记下电流表的读数为I;
③小灯泡额定功率的表达式P额=______(用字母U额、I、R0表示)。
12.如图甲是小明测量小灯泡额定功率的电路,电源电压恒为3V、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 0.5A”)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲连接完整_______(要求:滑片向右移动灯泡变亮);
(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,其原因是_______;若闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,其原因可能是灯泡_______(选填“断路”或“短路”);
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,绘制了小灯泡的电流Ⅰ随其两端电压U变化的关系图像,如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W;从图像中还发现:当电压表的示数增大时,小灯泡的电阻将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验后,小明利用一个定值电阻R0和两个电流表,设计了如图丁所示的电路测出了小灯泡的额定功率,实验过程如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1示数为,并读出此时电流表A2的示数I;
②小灯泡的额定功率为:P额=_______(用I、R0、U额表示)
(5)课后,小明想继续“探究电路中的电流与电阻关系”,他除利用以上实验器材外,还选用了5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻替换小灯泡,实验中保持定值电阻两端的电压1.5V不变,结果发现无法顺利完成实验,为顺利完成该实验,定值电阻两端的电压应设定在________V之间。
13.在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V,灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为12Ω,灯泡的额定电流为。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关进行实验时,发现电流表无示数,电压表有较大示数,则可能的电路故障为___________。
(3)实验中,观察到小灯泡的电压为2.0V时,为了测量其额定功率,滑动变阻器的滑片应向___________(选填“A”或“B”)端移动;通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示,分析图像可知小灯泡的额定功率为___________W,图像不是一条直线的原因是___________。
(4)实验中滑动变阻器有两种规格,分别为“40 2A”和“60 1A”,应选用 ___________(选填“”或“”)滑动变阻器。
(5)完成上述实验后,另有同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为的小灯泡的额定功率。电源电压不变(大小未知),图中R为电阻箱,为阻值已知的定值电阻。实验方案如下:
①将开关接a,移动滑动变阻器滑片P至某一位置,调节电阻箱直至电流表示数为,此时电阻箱的示数为。
②将开关接b,保持滑动变阻器滑片P不变,调节电阻箱直至电流表示数为,此时电阻箱的示数为。
③小灯泡的额定功率表达式为=________(用、、、表示)。
14.在“测量小灯泡的电功率”的小组实验中, 老师提供的小灯泡的额定电压为“2.5V”,正常发光时的电阻约为8Ω。
(1) 在连接电路时,开关应处于___________状态;
(2) 第一实验小组同学在闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表接近电源电压,经检查导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了___________;
(3) 第二实验小组同学把线接好,闭合开关,灯泡就亮了,发现电流表指针反偏,原因是___________。改正后移动滑片P 到某位置时, 电压表示数如图乙所示,此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片 P向___________ (选填“左”或“右”) 端移动;
(4) 第三实验小组同学移动滑片 P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图像, 由图像可计算出小灯泡的额定功率是___________ W,由图像可知,当小灯泡两端电压变大时它的电阻是___________的(选填“不变”或“变大”或“变小”);
(5)第四实验小组同学在完成上述测量后,选用定值电阻阻值为,额定电流为的小灯泡,用如图丁所示的电路也可以测量小灯泡的额定功率(忽略灯泡电阻随温度变化),实验步骤如下,请补充完整:
① 闭合开关S, S2, 断开 ,调节滑动变阻器让电流表示数等于___________;
② 保持滑动变阻器滑片位置不变,只断开___________,记录下此时电流表的示数为 ;
③小灯泡的额定功率的表达式为: P额= ________。(用已知量和测得量表达)
15.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关各一个,导线若干,三种规格的滑动变阻器R1(10Ω,0.5A)、R2(50Ω,0.5A)、R3(200Ω,0.2A)可供选择。
(1)通过估算,滑动变阻器应选择 _______(选填“R1”、“R2”或“R3”);
(2)滑片P置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数很大,电流表几乎无示数,出现的电路故障原因可能是 __________;
(3)排除故障后,闭合开关S,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P向 _____(选填“A”或“B”)端移动。根据图丙图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 ________W;
(4)实验数据处理时,不能求功率的平均值是因为_____(选填“①”、“②”或“①和②”);
①小灯泡电阻随温度升高而增大。
②小灯泡的实际功率随实际电压的变化而变化。
(5)在测量额定电压为U额的小灯泡额定电功率的实验中,小明同学的电压表损坏了,老师告诉他已经没有电压表可换,但给了他一个已知阻值为R0的定值电阻和若干个开关,小明重新设计了如图丁所示的电路,请你帮他补全实验步骤和表达式:
①按照电路图正确连接电路;
②断开开关S2,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使得电流表读数为 _________,即灯泡正常发光;
③保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电流表的读数为I;则测得小灯泡额定功率的表达式为P额=________(用U额、R0、I表示)。
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理九年级第二轮实验专题复习--安阻法测小灯泡的电功率》参考答案
1. 灯泡短路 4 0.3 25
【详解】(1)[1]测量灯泡电功率时,电压表和灯泡并联,灯泡电压大于3V,电压表选择0~15V量程,如下图所示:
(2)[2]闭合开关后,发现电流表有示数,电路故障可能是短路,小灯泡始终不亮,电压表无示数,说明电压表测量对象短路,即灯泡短路。
(3)[3]根据图乙和题意可知,电压表接大量程,分度值为0.5V,其示数为4V,灯泡的电功率
P=UI=4V×0.3A=1.2W
(4)①[4]首先闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为0.3A,灯泡正常发光;
②再闭合开关S2,灯泡短路,保持滑动变阻器滑片位置不动,记下电流表示数为I,已知电源电压为U,计算滑动变阻器接入的电阻为
灯泡的电阻
③[5]小灯泡的额定功率
(5)[6]将灯泡更换为定值电阻,探究电流和电阻的关系,电压表分压为2V,根据串联电路分压规律可得
即
解得定值电阻的最大值R=25Ω。
2. A 保护电路 B 2.5 0.8 0.25
【详解】(1)[1] 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处,即置于A端。
[2]使滑动变阻器接入电路中的阻值最大,防止电路中电流过大,达到保护电路的目的。
(2)[3][4] 小灯泡的额定电压为2.5V,电压表的示数为2.2V,为测量小灯泡的额定功率,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,增大电路中的电流,使灯泡两端电压达到2.5V,故滑片应向B端滑动。
[5]电流表量程是0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表读数为0.32A,由P=UI得小灯泡的额定功率为0.8W。
(3)[6]由丙图可知:定值电阻与小灯泡并联,要测小灯泡的额定功率,使灯泡两端电压达到2.5V,即电阻R0两端电压为2.5V,电阻,则通过它的电流为0.25A时,小灯泡两端电压等于额定电压。
3.(1)
(2)B
(3) 0.75W B 偏大
(4)
【详解】(1)电压表测量小灯泡两端的电压,应与小灯泡并联,且电流应从电压表正极流入,负极流出,故电路连接如下图:
(2)ABC.小灯泡不发光,电压表、电流表示数均为0,若是灯泡短路电流表有示数、电压表无示数,若是灯泡断路电流表无示数、电压表有示数,故障应为滑动变阻器断路,电压表电流表均无示数,故AC错误,B正确。
故选B。
(3)[1]由图乙可知,小灯泡电压为额定电压2.5V时,流过小灯泡的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为
[2]该实验中小灯泡与滑动变阻器串联,由图乙可知小灯泡两端电压为0.5V,电流为0.1A,此时滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的阻值为
结合题意,图像中记录的数据是从滑动变阻器接 入电路阻值最大时开始记录的,所以滑动变阻器的最大值为 40Ω,故滑动变阻器的规格为B。
[3]若考虑电压表内部的微弱电流,则电流表所测电流与流过小灯泡的电流相比偏大,根据可知测得小灯泡的额定功率偏大。
(4)[1]闭合开关S和S2,断开开关S1,小灯泡与定值电阻并联,定值电阻两端电压等于小灯泡两端的电压,要测小灯泡的额定功率,则小灯泡两端电压应为额定电压,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为
[2]保持变阻器滑片P位置不变,闭合开关S和S1,断开开关S2,此时小灯泡仍与定值电阻并联,电流表所测电流从测定值电阻支路电流变为测干路电流,故流过小灯泡的电流为
小灯泡的额定功率
4.(1)
(2)左
(3)灯泡短路
(4) 右 0.5
【详解】(1)根据实验,电路是串联电路,电压表测灯泡两端电压,已知灯泡的额定电压是2.5V,因此电压表使用小量程并联在灯泡两端;已知灯泡正常发光时灯丝的电阻约为12Ω,电路中的电流为
电流表选用小量程串联在电路中测电路中的电流,如图所示:
(2)闭合开关S前,为了保护电路,变阻器应移至阻值最大处,即左端。
(3)串联电路中有电流,说明电路是通路,灯泡不亮,电压表示无数,则可能是灯泡发生短路,电压表相当于测导线电压,因此无示数。
(4)[1]闭合开关,电压表示数为1.8V,为了使灯泡正常发光,灯泡两端电压需要变大,根据串联电压规律,变阻器两端电压要变小,由串联分压原理可知,变阻器的阻值需要变小,即滑片向右移动。
[2]已知电流表选择小量程,分度值是0.02A,乙图中电流表的读数为0.2A,则小灯泡的额定功率为
[3][4]丙图中,闭合开关S、S1,断开开关S2,电路为灯泡和定值电阻并联,再与变阻器串联,电流表测定值电阻支路电流,根据并联电路中电压特点可知,若灯泡正常发光,灯泡和定值电阻两端电压均为U额,则电流表的示数为
持滑动变阻器的滑片P不动,电路连接方式不变,只闭合开关S、S2,此时电流表测灯泡和定值电阻的总电流,此时电流表的示数为,则灯泡的额定电流为
小灯泡的额定功率表达式为
5. 左 12.5 1 (U-IR0)I额
【详解】(1)[1]滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式,滑片向左移动时电流表示数变大,滑动变阻器接入的电阻减小,应接左端下接线柱,由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程与小灯泡并联;电路连接如图所示:
(2)[2]由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V;要测灯泡正常发光时的电阻,需使灯泡两端电压由2.2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻减小,滑动变阻器连入电路的部分减小,滑片P应向左端移动。
(3)[3]由图象可知,当小灯泡L正常发光时的电压是2.5V,对应的电流是0.2A,小灯泡正常发光时的电阻
(4)①[4]闭合开关S1,开关S2接1,灯泡和变阻器并联后再与电阻R0串联,电流表测通过灯泡的电流;当灯泡正常发光时,并联部分的电压为U额,由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,此时电流表的示数应为I额;所以,需移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I额,此时小灯泡正常发光。
③[5]在步骤②中,变阻器与灯仍然并联,电流表测干路的电流,小灯泡两端的电压等于滑动变阻器 两端的电压,据串、并联电路电压的规律知小灯泡两端的电压为
U额=U滑=U-IR0
小灯泡的额定功率表达式为
P额=U额I额=(U-IR0)I额
6.(1)
(2) 0.4 2.5
(3)
【详解】(1)滑片右移时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,总电阻变小。因此滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以应将滑动变阻器的右下接线柱与开关左侧接线柱相连,如图所示:
(2)[1]当电压表的示数为时,由图乙可知,电流表选用小的测量范围,分度值为,示数为,则此时小灯泡的功率。
[2]小灯泡的额定电压为,电压表的示数小于小灯泡的额定电压,要使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,减小滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的分压规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故滑动变阻器的滑片应向右移动一些,直至电压表的示数为。
(3)①[1][2]要测小灯泡的额定功率,应该使小灯泡正常发光,故先闭合开关S和,电流表测通过R的电流,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,由并联电路电压的特点和欧姆定律可知,此时小灯泡两端的电压为,小灯泡正常发光。
②闭合开关S和,保持滑片的位置不变,电流表的示数为I,电流表测小灯泡与R并联的总电流;因为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,所以小灯泡仍正常发光;根据并联电路电流的特点可知,小灯泡的额定电流。
③小灯泡的额定功率表达式为。
7.(1) 断开 A
(2)小灯泡
(3) 0.5 12.5
(4)电阻
(5)
【详解】(1)[1]为了保护电路,小明连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,故滑动变阻器应选左下接线柱,即滑动变阻器上的A点与电流表的负接线柱相连。
(2)当小灯泡出现断路时,电路中没有电流通过,所以电流表指针几乎不偏转,但是电压表并联在电源两端(因为电压表内阻很大,相当于断路,此时可测电源电压),所以电压表有示数。因此,此现象的原因可能是小灯泡出现故障。
(3)[1][2]由图象可知灯在额定电压下的电流为,由功率公式可得,小灯泡的额定功率为
由可得,此时小灯泡的电阻为
(4)由图乙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯泡的电阻随温度的升高而增大,因此图线变成了一条曲线。
(5)[1]闭合开关,调节电阻箱,使电流表示数为,此时小灯泡正常工作,记下此时电阻箱的阻值为。
[2]在步骤①中,灯泡和电阻箱串联,电流表测电路中的电流;调节电阻箱,使电流表示数为,电阻箱的阻值为,此时灯泡正常发光。
电阻箱两端电压为,根据串联电路电压规律,灯泡额定电压为,则小灯泡额定功率为
8.(1)
(2)小灯泡断路
(3)0.75
(4)③
(5) I额
【详解】(1)原电路图中,灯泡和电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,在测小灯泡正常发光时的功率实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如图所示:
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,说明电路可能断路,电压表的示数为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,即出现故障的原因可能是小灯泡断路。
(3)当电压表示数调至2.5V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
(4)灯丝电阻随温度的升高而增大,不是一个定值,故通过灯的电流随电压的变化图像为一曲线,且向电压方向靠近,故选③。
(5)[1][2]①只闭合开关S,S1,此时灯泡和滑动变阻器R2串联,调节R2使电流表的示数为I额;
②再断开S1,闭合S2,此时两滑动变阻器R1、R2串联,保持R2滑片位置不变,调节R1,使电流表示数为I额,根据等效替代的方法,此时R1=RL;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为I1,此时R2连入电路中的电阻为0,设电源电压为U,则
U=I1R1……Ⅰ
再将R2的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2,此时R2连入电路中的电阻为R0,则
U=I2R0+I2R1……Ⅱ
由Ⅰ、Ⅱ两式可得
U=I1R1=I2R0+I2R1
即
故小灯泡额定功率为
9. 10 缺少稍大于额定电压的电压值及对应的电流值 0.625 I额 保持滑动变阻器滑片位置不变 IR0 (U-IR0)I额
【详解】(1)①[1]“测量小灯泡电阻”的实验中,电流表、小灯泡应串联,电压表并在小灯泡两端,所以电路改正如下:
②[2]小灯泡正常发光时的电压是2.5V,由表中数据可知,小灯泡正常发光时的电流是0.25A,所以小灯泡正常发光时的电阻为
[3]要分析小灯泡在不同电压下的发光情况。需测量一组数据,电压稍微大于额定电压(一般是额定电压的1.2倍)的电压值,并测量对应的电流值,故不足的地方是缺少稍大于额定电压的电压值及对应的电流值。
(2)[4]由P=UI可知,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(3)①[5]闭合开关S1,开关S2接2,小灯泡和滑动变阻器并联后和定值电阻R0串联,电流表测通过灯泡的电流。移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I额,小灯泡正常发光;
②[6][7]闭合开关S1,开关S2接1,保持滑动变阻器滑片位置不变,这样电路结构不变,各电阻阻值不变,此时通过小灯泡的电流仍为I额,电流表测通过滑动变阻器和小灯泡的额定电流,电流表示数为I,此时定值电阻R0两端的电压为U0=IR0,则小灯泡两端的电压即小灯泡的额定电压为
U额=U-IR0
③[8]所以小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=(U-IR0)I额
10.(1) 1.9 B
(2)0.625
(3) 4.5 0.5
【详解】(1)[1]由图甲可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,由图乙可知,电压表的示数为1.9V。
[2]小灯泡的额定电压为2.5V,若要测得小灯泡正常发光时,应让灯泡两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知让滑动变阻器两端的电压变小,根据串联分压特点可知,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,滑片P应向B端移动。
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,由丙图可知通过灯泡的电流为0.25A,小灯泡的额定功率
(3)③[1]将滑动变阻器的滑片P移到最左端,此时电路中只有定值电阻工作,定值电阻两端的电压即电源电压
④[2]在②中断开开关,用5Ω的定值电阻替换灯泡,为了求出小灯泡正常发光时滑动变阻器接入的电阻,应保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关,电流表的示数为0.3A,此时定值电阻两端电压
由串联分压可知
即
解得,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压
此时小灯泡两端的电压
小灯泡的额定功率
11. 小灯泡断路 1.9 B 0.625 10
【详解】(1)[1]要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大,则连入电阻变小,滑动变阻器应接B接线柱,所以将B接线柱与电源负极相连,如图所示:
(2)[2]闭合开关后,小明发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,则串联电路可能断路,电压表示数接近4.5V,则电路的故障可能是与电压表并联的小灯泡断路。
(3)[3]由图甲可知,电压表选择0~3V的量程,由图乙可知,电压表分度值为0.1V,所以示数为1.9V。
[4]小灯泡的额定电压为2.5V,要测额定功率,小灯泡两端电压应该等于额定电压2.5V,也就是使小灯泡两端电压变大,使通过小灯泡的电流变大,电路中的电阻变小,由图可知,滑片应该向B端移动,才能使其接入电路的电阻变小,一直到小灯泡两端的实际电压等于其额定电压2.5V,小灯泡的实际功率才等于额定功率,才能测量额定功率。
(4)[5]由图像可知,当小灯泡电压为额定电压2.5V时,电流为0.25A,则额定功率为
[6]小灯泡正常发光时的电阻是
(5)[7][8]如图丙所示电路,断开开关S3,闭合开关S1、S2,灯与R0并联后与滑动变阻器串联,电流表测R0的电流,要使灯正常发光,灯两端电压为其额定电压U额,根据并联电压规律,R0两端电压也应为U额,则通过R0的电流即电流表的示数应为
保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合S1、S3,此时灯仍与R0并联后与滑动变阻器串联,电流表测干路的电流,电流表的读数为I,则通过灯的电流为
灯的额定功率为
12.(1)
(2) 电流表未调零 断路
(3) 0.625 变大
(4)
(5)1.8~2.5
【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。滑片向右移动灯泡变亮,说明此时变阻器接入电路中电阻变小,则变阻器的B端接入电路中,如图所示:
(2)[1]由图乙得,闭合开关前,电流表的指针不在零刻度线处,说明电流表为调零。
[2]若闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,说明电路中存在断路现象,且电压表与电源电压相连接,则其原因可能是与电压表并联的灯泡断路。
(3)[1]由图丙得,灯泡的电压为额定电压2.5V时,灯泡的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
[2]从图像中还发现:当电压表的示数增大时,灯泡的电压与电流的比值变大,即小灯泡的电阻将变大。
(4)①由图丁得,闭合开关S时,灯泡L与定值电阻R0并联,电流表A2测量电路电流,电流表A1测量R0的电流。调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1示数为,并读出此时电流表A2的示数I,此时灯泡正常发光,灯泡的额定电流为
②小灯泡的额定功率为
(5)当接入的定值电阻的阻值为30Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为20Ω时,定值电阻控制的电压最小,此时电路电流为
由得,定值电阻控制的最小电压为
电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、滑动变阻器(“20Ω 0.5A”),则电路的电流最大为0.5A,当电路中电阻最小时,电路电流最大,此时接入的定值电阻的阻值为5Ω,由得,定值电阻的最大电压为
即为顺利完成该实验,定值电阻两端的电压应设定在1.8~2.5V之间。
13.(1)
(2)小灯泡断路
(3) A 0.5 小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大,因此电流与电压不成正比
(4)
(5)
【详解】(1)灯泡额定电流约为
因此电流表选择0~0.6A量程,将电流表0.6A接线柱与滑动变阻器上端(C或D)接线柱连接,滑动变阻器满足“一上一下”接线,灯泡右接线柱接电流表负接线柱,并将灯泡左接线柱接电压表负接线柱。据此作图。
(2)电流表无示数说明电路断路,电压表有较大示数,说明电压表两端连通电源,因此故障可能是和电压表并联的小灯泡断路。
(3)[1]灯泡实际电压2.0V小于额定电压2.5V,需要增大灯泡电压,根据串联分压原理,需减小滑动变阻器接入电阻;滑动变阻器下接线柱接A,因此向A端移动可减小接入电阻。
[2]由图乙可知,额定电压2.5V对应电流为0.2A,因此额定功率
[3]小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大,因此电流与电压不成正比,图像不是直线。
(4)灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压
需要滑动变阻器接入电阻约
两个滑动变阻器都满足要求,但阻值更小,调节更方便,因此选。
(5)两次实验电流均为,电源电压不变,滑动变阻器滑片不动,因此总电阻相等,可得
化简得灯泡额定电阻
因此额定功率
14. 断开 断路 电流表的正负接线柱接反了 右 0.75 变大 I S2
【详解】(1)[1]在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)[2]闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,说明电路存在短路,电压表接近电源电压,电压表的示数接近电源电压,说明电压表接线柱与电源正负极接通,经检查导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了断路。
(3) [3]第二实验小组同学闭合开关,灯泡就亮了,发现电流表指针反偏,原因是电流表的正负接线柱接反了。
[4]如图乙所示,电压表接小量程,分度值为0.1V,读数为2.2V,此时要测量小灯泡的额定功率,应使灯泡两端电压的电压为2.5,应增大灯泡两端的电压,即增大电路中的电流,所以应减小滑动变阻器接入电路的电阻,将滑片适当向右滑动。
(4)[5]图丙所示的图象, 由图像可知,时,通过灯泡的电流为0.3A,小灯泡的额定功率是
[6]由图像可知,灯泡两端电压变化的较快,电流增大的较慢,由可知,当小灯泡两端电压变大时它的电阻是变大的。
(5)① [7]闭合开关S, S2, 断开 ,灯泡和R0并联,在再和变阻器串联,电流表测灯泡的电流,调节滑动变阻器让电流表示数等于I,灯泡正常发光;
②[8]保持滑动变阻器滑片位置不变,只断开S2,闭合S、S1,电流表测量灯泡和R0的总电阻,记录下此时电流表的示数为 ,通过电阻R0的电流为
灯泡和电阻R0两端的电压
③[9]小灯泡的额定功率的表达式为
15. R2 小灯泡断路 A 0.5 ②
【详解】(1)[1]灯泡正常发光时的电压
UL=2.5V
正常发光时灯丝电阻约为10Ω,根据欧姆定律可得,灯的额定电流约为
电源电压恒为6V,由串联电路的电压特点可知,灯正常发光时,滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V
由可得,灯正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为
考虑到电流因素,则滑动变阻器应选R2。
(2)[2]滑片P置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电流表几乎无示数,说明电路可能断路,电压表示数很大,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,即出现的电路故障原因可能是小灯泡断路。
(3)[3]排除故障后,闭合开关S,移动滑片P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2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,若要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,故应将滑片P向A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
PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W
(4)[5]在不同电压下,灯泡的实际功率不同,求平均值没有意义,故②符合题意,①不符合题意。
故选②。
(5)[6][7]实验步骤:①按照电路图正确连接电路;②断开开关S2,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使得电流表读数为,即灯泡正常发光;③保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电流表的读数为I;在步骤2中,灯泡和R0并联,电流表测定值电阻的电流,由欧姆定律,定值电阻的电压为
根据并联电路电压的规律,灯两端的电压为额定电压,此时灯正常发光;在步骤③中,电流表测灯与R0并联的总电流,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,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
则小灯泡额定功率为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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