17.2 电流做功的快慢(第2课时)同步练习-2026-2027学年九年级物理全一册(沪科版)
2026-07-18
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第二节 电流做功的快慢 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.66 MB |
| 发布时间 | 2026-07-18 |
| 更新时间 | 2026-07-18 |
| 作者 | xkw_062027979 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58872705.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦“测量电功率”核心实验,通过基础辨析、原理应用、综合探究三层设计,构建从实验操作规范到科学思维进阶的知识巩固路径,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层(单选)|实验原理与操作规范(滑动变阻器作用、电表观察、电路连接)|通过电路连接正误判断,强化物理观念中的仪器使用认知|
|进阶层(填空)|实验条件与规律分析(电源电压选择、电阻温度特性、U-I图像)|结合图像分析功率变化,培养科学思维中的数据分析能力|
|综合层(实验)|完整实验流程与创新设计(故障排除、数据处理、无电表测量方案)|通过多情境实验方案设计,提升科学探究与问题解决能力|
内容正文:
2026-2027学年九年级物理全一册同步练习(沪科版2024)
第十七章 电流做功与电功率
第二节 电流做功的快慢
第2课时 测量电功率
一、单选题
1.在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是
A.改变被测灯泡的额定功率 B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流 D.保护电路
2.在进行实验时,往往需要我们手眼并用,在“测定小灯泡额定功率”的实验中,要让小灯泡在额定电压下发光,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数 D.电流表的示数
3.在“测量小灯泡电功率的实验”中,某班四位同学所连接的电路如图所示,其中连接正确的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,如果电阻R的数值和各电流表与电压表的示数都已知,哪一个图中的数据无法让我们计算出灯泡L的功率( )
A. B.
C. D.
二、填空题
5.用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(选填“大于”、“等于”或“小于”)灯泡的额定电压,要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线e端应连接在滑动变阻器的________接线柱上。
6.小明用题1图的电路的做“测量小灯泡电功率”实验,绘制了如题2图所示的图像。已知电源电压3V,灯泡的额定电压为2.5V,此图像不是直线的主要原因是灯丝电阻受______的影响。实验中滑动变阻器的最大阻值可能是______(选填“10Ω”、“20Ω”或“30Ω”)。若灯泡两端的电压依次增大为U1、U2、U3时,灯泡对应的功率分别为P1、P2、P3,相邻两次的电压差U2-U1=U3-U2,则P2-P1______P3-P2(选填“>”、“=”或“<”)。
三、实验题
7.如图所示是“测量标有2.5V小灯泡电功率”的实验。
(1)图甲是某同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整_________。
(2)电路连接完整后闭合开关,发现电流表和电压表都有较小的示数,灯泡不亮,调节滑片两表示数均不变,灯泡仍不亮。实验连接中的不当之处是______________。
(3)排除故障后,闭合开关,调节变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是__________A,小灯泡的额定功率是________W。
电压U/V
0.5
1.0
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.18
0.20
0.30
0.34
电功率P/W
0.09
0.20
0.60
0.952
灯泡发光情况
不亮
发暗光
发较亮光
正常发光
发出强光
(4)分析上表中数据。你可以得出什么结论_______?(一条即可)
8.为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图甲所示的电路。
(1)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最_________端(选填“左”或“右”);
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为________A;
(3)要测得小灯泡的额定电功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动一段距离,使电压表示数为________,若此时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定电功率为___________W。
9.小牟同学利用如图甲电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率。
(1)请按照图甲的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物连接,其中电压表的量程有0~3V和0~15V两种可供选择。
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,发现连接无误,那么出现该状况的原因应该是___________。
A.电流表内部断路了 B.灯泡的灯丝断了 C.灯座内部出现了短路 D.滑动变阻器的电阻线断了
(3)排除故障后,进行正确操作,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,其值为______A,小灯泡的额定功率为______W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测略大于小灯泡额定功率的变际功率,应将滑动变阻器的滑片向___(选填“左”或“右”)滑动。
(5)小牟同学在将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端的过程中,绘制出了电流表与电压表示数变化关系的图像如图丁,说明小灯泡灯丝电阻随温度的升高而____(选填“增大”“减小”或“不变”),当灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,灯泡的实际电功率为P1,当通过灯泡的实际电流为额定电流的一半时,灯泡的实际电功率为P2,则P1______P2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
10.小亮想测定额定电压为,额定功率不大于的小灯泡的额定功率;小江想测出一只家用电水壶的额定功率。如图甲所示是小亮做实验的实物连接图。
(1)在小亮连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处:
①_________;②________。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是______(填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路;B.连接小灯泡的导线接触不良;C.滑动变阻器接入电路的电阻过大。
(3)小亮调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。如表是小亮在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出③处所缺的内容,分析数据后得到小灯泡的额定电流为______,额定功率为______。
次数
小灯泡两端电压
通过灯丝电流
小灯泡的电功率
③______
1
2
3
(4)实验后,小亮将一只的定值电阻与标有“ ”的滑动变阻器串联接在电压恒定为的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为______。
(5)小江利用家里的电子式电能表和秒表测电水壶的额定功率。他只让电水壶正常工作,记下电能表的指示灯闪烁次所用时间为,由于电能表常数被遮挡,她借助额定功率为的电热水器,只让电热水器正常工作,记下指示灯闪烁次所用时间为,则电水壶的额定功率为______。(用所测物理量和已知物理量的字母表示)
11.小类同学在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验室提供如下器材:额定电压为的待测小灯泡L(电阻约为),电压表、开关、电源(电压恒为)各1个,2只完全相同的电流表,3个不同规格的滑动变阻器(A“10Ω 2A”、B“20Ω 1A”、C“50Ω 0.2A”),定值电阻,导线若干。
(1)实验中,应选用的变阻器是______(选填“A”“B”或“C”);
(2)小类同学按照电路图正确连接实物图之后,闭合开关,将变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数为,要测小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为,此时电流表的示数如图乙所示,该小灯泡L的额定功率是______W。
(3)在实验中如没有电压表,小类设计了如图丙的电路来测小灯泡L的电功率,其中定值电阻阻值为。请帮他一起完成实验步骤:
①闭合开关______,调节变阻器R的滑片P,使电流表A2的示数为______;
②读出此时电流表A1示数为,则小灯泡额定功率表达式为______(用题中所给字母符号及测量值表示)。
图甲中若考虑电表内阻对实验的影响,则P______小灯泡的实际电功率(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
12.小丽用实验来探究“小灯泡在不同电压下工作时的电功率”,器材如下:电源电压U恒为6V,实验室提供有规格分别为“10Ω 2A”和“20Ω 1A”的两种滑动变阻器,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约10Ω。
(1)小丽设计了如图甲所示的电路,请你用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接;___________
(2)小丽应选择规格为 ___________的滑动变阻器;
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡 ___________(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,闭合开关,调节滑片P,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 ___________W;
(5)完成(4)后,若想测量电压为3V时小灯泡的功率,应将滑片P向 ___________(选填“左”或“右”)端移动;
(6)完成上面实验后,小丽不用电流表,又加了两个开关和一个定值电阻,设计出了测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率的实验电路如图丁所示。已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为 R0,请你完成下面实验步骤:
①闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ___________;
②___________(填写S、S1、S2的通断情况),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③小灯泡额定功率的表达式为P额=___________。
13.小智做“测量小灯泡的电功率”实验,被测小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝的电阻在之间,所提供的器材有电压表、电流表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(A“5Ω,2A”和B“20Ω,1A”)两个,导线若干。
(1)小智选用的滑动变阻器规格为_______(填序号);
(2)连好电路,闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_______W,实验中当灯泡两端的电压变大时,灯泡的电阻________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)测完小灯泡的电功率后,小智又拿来一个灯泡,这次他没有用电压表,但是多了一个开关,设计了如图丙所示的电路,也测出了这个小灯泡的额定功率,在图丙电路中,已知电源电压为U,小灯泡的额定电流为,电流表选取的量程合适,请完成下列填空。
①只闭合开关S,移动滑片P,使电流表的示数为;
②闭合S和S1,保持滑片P位置不动,记下电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式_________(用已知量和测量量的符号表示)
试卷第1页,共3页
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2026-2027学年九年级物理全一册同步练习(沪科版2024)
第十七章 电流做功与电功率
第二节 电流做功的快慢
第1课时 电功率 额定功率与实际功率
一、单选题
1.在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是
A.改变被测灯泡的额定功率 B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流 D.保护电路
【答案】A
【详解】A.一个用电器的额定功率是不变的,其实际功率会随实际电压的改变而改变,故A符合题意;
BCD.在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器的基本作用是保护电路,主要通过接入电路电阻的变化去改变灯泡的电压、电流,从而改变其实际功率,故BCD不符合题意。
故选A。
2.在进行实验时,往往需要我们手眼并用,在“测定小灯泡额定功率”的实验中,要让小灯泡在额定电压下发光,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数 D.电流表的示数
【答案】C
【详解】灯在额定电压下正常发光,在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表示数,使达到额定电压,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.在“测量小灯泡电功率的实验”中,某班四位同学所连接的电路如图所示,其中连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在“测量小灯泡电功率的实验”中,实验原理是P=UI,用电流表测经过灯泡的电流,用电压表测量灯泡两端的电压;应将开关、滑动变阻器、电流表和灯泡串联在电路中,电压表并联在灯泡两端,故选项B符合题意.
4.如图所示,如果电阻R的数值和各电流表与电压表的示数都已知,哪一个图中的数据无法让我们计算出灯泡L的功率( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.图中定值电阻和小灯泡串联,电压表测量的是小灯泡两端的电压,示数计为U灯.根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点,通过小灯泡的电流表达式为I,则小灯泡电功率的表达式是P=U灯I。能计算出灯的功率;
B.图中定值电阻和小灯泡并联,电流表测量各个支路上的电流,分别为IR和I灯,小灯泡两端的电压等于灯泡两端电压也等于电源电压U=RIR,欧姆定律根据并联电路电流的特点,则小灯泡电功率的表达式是P=UI灯= RIRI灯能计算出灯泡的功率;
C.图中定值电阻和小灯泡串联,两个电压表分别测量小灯泡和电阻两端电压,由于电阻R和各电流表与电压表的示数都已知,所以根据I=可知流经电阻R的电流,因为图中定值电阻和小灯泡串联,所以可知流经灯泡的电流也等于I,另一个电压表测出来灯泡两端的电压U灯,所以根据P=U灯I可求得小灯泡电功率;
D.图中定值电阻和小灯泡并联,电压表测量的是小灯泡两端的电压或电源电压,示数计为U灯.电流表测的是流经电阻的电流,而不是流经灯泡的电流,所以无法求得小灯泡电功率。
故选D。
二、填空题
5.用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(选填“大于”、“等于”或“小于”)灯泡的额定电压,要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线e端应连接在滑动变阻器的________接线柱上。
【答案】 大于 d
【详解】[1]由图可知,测定小灯泡的功率时,串联一个滑动变阻器,根据串联分压的原理,所用电源应大于小灯泡的额定电压。
[2]要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,说明接入电路的电阻变大,即向左移动远离右下接线柱,故应将d 接入电路。
6.小明用题1图的电路的做“测量小灯泡电功率”实验,绘制了如题2图所示的图像。已知电源电压3V,灯泡的额定电压为2.5V,此图像不是直线的主要原因是灯丝电阻受______的影响。实验中滑动变阻器的最大阻值可能是______(选填“10Ω”、“20Ω”或“30Ω”)。若灯泡两端的电压依次增大为U1、U2、U3时,灯泡对应的功率分别为P1、P2、P3,相邻两次的电压差U2-U1=U3-U2,则P2-P1______P3-P2(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 温度 30Ω <
【详解】[1]由图2可知,灯泡电压变大时,通过灯泡的电流也变大,根据,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度升高而变大,所以灯泡的图像不是直线。
[2]由图2可知,灯泡电压为0.5V时,通过灯泡的电流为0.1A,此时滑动变阻器接入电阻最大,根据串联电压规律,滑动变阻器电压为
此时滑动变阻器阻值为
所以实验中滑动变阻器的最大阻值可能是30Ω。
[3]若灯泡两端的电压依次增大为U1、U2、U3时,且相邻两次的电压差U2-U1=U3-U2,由图2可知,可取U1、U2、U3分别为0.5V、1.5V、2.5V,此时灯泡对应的电流、、分别为0.1A、0.2A、0.25A。根据,则
所以。
三、实验题
7.如图所示是“测量标有2.5V小灯泡电功率”的实验。
(1)图甲是某同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整_________。
(2)电路连接完整后闭合开关,发现电流表和电压表都有较小的示数,灯泡不亮,调节滑片两表示数均不变,灯泡仍不亮。实验连接中的不当之处是______________。
(3)排除故障后,闭合开关,调节变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是__________A,小灯泡的额定功率是________W。
电压U/V
0.5
1.0
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.18
0.20
0.30
0.34
电功率P/W
0.09
0.20
0.60
0.952
灯泡发光情况
不亮
发暗光
发较亮光
正常发光
发出强光
(4)分析上表中数据。你可以得出什么结论_______?(一条即可)
【答案】 滑动变阻器接在了下面两个接线柱上了 0.32 0.80 小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定
【详解】(1)[1]由题意可知,滑动变阻器应按照“一上一下”的接法,电压表并联在小灯泡两端,因为小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表应选0~3V的量程,如图所示:
(2)[2]由题意可知,电流表和电压表都有较小的示数,灯泡不亮,说明电路中电流较小,又因为调节滑片两表示数均不变,灯泡仍不亮,说明滑动变阻器起不到调节电阻的作用,综上可知,实验连接中的不当之处是滑动变阻器接在了下面两个接线柱上了。
(3)[3][4]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,根据指针所在的位置可知,电流表的示数,即过小灯泡的电流是0.32A,又因为此时小灯泡正常发光,即小灯泡两端电压等于小灯泡额定电压,所以可得小灯泡的额定功率是
P额=U额I=2.5V×0.32A=0.80W
(4)[5]由表中数据可知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,所以可得结论:小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。
8.为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图甲所示的电路。
(1)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最_________端(选填“左”或“右”);
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为________A;
(3)要测得小灯泡的额定电功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动一段距离,使电压表示数为________,若此时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定电功率为___________W。
【答案】 右 0.42 左 2.5V 1.25
【详解】(1)[1]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处,应将滑动变阻器的滑片置于最右端。
(2)[2]当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,选择小量程,分度值为0.02A,电流表为0.42A。
(3)[3][4][5]小灯泡的额定电功率,小灯泡的两端的电压变大,滑动变阻器的接入阻值变小,他还应继续将滑动变阻器的滑片向左移动;为了让小灯泡正常发光,让小灯泡的额定电压2.5V;若此时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定电功率为
9.小牟同学利用如图甲电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率。
(1)请按照图甲的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物连接,其中电压表的量程有0~3V和0~15V两种可供选择。
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,发现连接无误,那么出现该状况的原因应该是___________。
A.电流表内部断路了 B.灯泡的灯丝断了 C.灯座内部出现了短路 D.滑动变阻器的电阻线断了
(3)排除故障后,进行正确操作,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,其值为______A,小灯泡的额定功率为______W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测略大于小灯泡额定功率的变际功率,应将滑动变阻器的滑片向___(选填“左”或“右”)滑动。
(5)小牟同学在将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端的过程中,绘制出了电流表与电压表示数变化关系的图像如图丁,说明小灯泡灯丝电阻随温度的升高而____(选填“增大”“减小”或“不变”),当灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,灯泡的实际电功率为P1,当通过灯泡的实际电流为额定电流的一半时,灯泡的实际电功率为P2,则P1______P2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 B 0.24 0.6 右 增大 大于
【详解】(1)[1]由灯泡的额定电压为2.5V可知,电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,实物电路如下图所示。
(2)[2]A.若电流表内部断路了,则整个电路断路,两表都没有示数,故A不符合题意;
B.若灯泡的灯丝断了,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表示数明显,故B符合题意;
C.若灯座内部出现了短路,灯不亮,电路为通路,电流表有示数,故C不符合题意;
D.滑动变阻器的电阻线断了,则整个电路断路,两表都没有示数,故D不符合题意。
故选B。
(3)[3][4]排除故障后,当灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.24A,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
(4)[5]灯在额定电压下正常发光,当灯的实际电压大于额定电压时,灯的实际功率大于额定功率,故测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应增大灯的电压,由串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入的电阻,故将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
(5)[6]由图像可知,当温度升高时,电压的变化量比电流的变化量大,根据可知,灯丝电阻随温度的升高而增大。
[7]由图像可知,灯泡的额定电压为2.5V,额定电流为0.24A,当灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,即实际电压为1.25V时,实际电流约为0.18A,灯泡的实际电功率为
P1=U1I1=1.25V×0.18A=0.225W
当通过灯泡的实际电流为额定电流的一半时,即实际电流为0.12A时,实际电压约为0.7V,灯泡的实际电功率为
P2=U2I2=0.7V×0.12A=0.084W
则P1大于P2。
10.小亮想测定额定电压为,额定功率不大于的小灯泡的额定功率;小江想测出一只家用电水壶的额定功率。如图甲所示是小亮做实验的实物连接图。
(1)在小亮连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处:
①_________;②________。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是______(填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路;B.连接小灯泡的导线接触不良;C.滑动变阻器接入电路的电阻过大。
(3)小亮调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。如表是小亮在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出③处所缺的内容,分析数据后得到小灯泡的额定电流为______,额定功率为______。
次数
小灯泡两端电压
通过灯丝电流
小灯泡的电功率
③______
1
2
3
(4)实验后,小亮将一只的定值电阻与标有
“ ”的滑动变阻器串联接在电压恒定为的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为______。
(5)小江利用家里的电子式电能表和秒表测电水壶的额定功率。他只让电水壶正常工作,记下电能表的指示灯闪烁次所用时间为,由于电能表常数被遮挡,她借助额定功率为的电热水器,只让电热水器正常工作,记下指示灯闪烁次所用时间为,则电水壶的额定功率为______。(用所测物理量和已知物理量的字母表示)
【答案】 电压表的量程选错了 滑动变阻器接到了下面两个接线柱 C 0.3 0.75 灯泡的亮度 0.45
【详解】(1)[1][2]由于小灯泡的额定电压为2.5V,故直接选择小量程即可,故需要选择0~3V即可;滑动变阻器串联,需要一上一下,而此实验是只连接了下面两个接线柱。
(2)[3]发现电流表有示数,则不可能断路,电压表均有示数,故小灯泡不能短路,故只能是因为滑动变阻器的阻值过大,小灯泡的电流过小,实际功率过小造成的小灯泡不亮。
(3)[4][5][6]如表格所示,小灯泡的电压越大,电流越大,从所给的数据可知,当电压为3V,对应的电流为0.32A,当电压为2.5V时,对应的电流为0.3A;故此时小灯泡的额定电功率为
则小灯泡的额定电功率为0.75W;如图所示的表格,还需要补充小灯泡的亮暗程度。
(4)[7]小亮将一只的定值电阻与标有“ ”的滑动变阻器串联,当滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相同时,此时总电阻为10Ω,那么电流为
滑动变阻器的电功率最大,故滑动变阻器消耗的最大功率为
(5)[8]她借助额定功率为的电热水器,只让电热水器正常工作,记下指示灯闪烁次所用时间为,此时消耗的电能为
即每消耗,灯闪烁,则指示灯闪烁每闪烁一次消耗的电能为
只有电水壶工作时,电能表的指示灯闪烁,则消耗的电能为
电水壶的额定功率为
故电水壶的额定电功率为。
11.小类同学在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验室提供如下器材:额定电压为的待测小灯泡L(电阻约为),电压表、开关、电源(电压恒为)各1个,2只完全相同的电流表,3个不同规格的滑动变阻器(A“10Ω 2A”、B“20Ω 1A”、C“50Ω 0.2A”),定值电阻,导线若干。
(1)实验中,应选用的变阻器是______(选填“A”“B”或“C”);
(2)小类同学按照电路图正确连接实物图之后,闭合开关,将变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数为,要测小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为,此时电流表的示数如图乙所示,该小灯泡L的额定功率是______W。
(3)在实验中如没有电压表,小类设计了如图丙的电路来测小灯泡L的电功率,其中定值电阻阻值为。请帮他一起完成实验步骤:
①闭合开关______,调节变阻器R的滑片P,使电流表A2的示数为______;
②读出此时电流表A1示数为,则小灯泡额定功率表达式为______(用题中所给字母符号及测量值表示)。
图甲中若考虑电表内阻对实验的影响,则P______小灯泡的实际电功率(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 B 左 0.75 S、 2.5V×(I1-) 小于
【详解】(1)[1]灯的额定电流约为
由串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻约
故实验中,应选用的变阻器是B。
(2)[2]灯在额定电压下正常发光,示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V,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,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,使电压表示数为2.5V。
[3]此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,电流为0.3A,该小灯泡L的额定功率是
P=UI′=2.5V×0.3A=0.75W
(3)①[4][5]闭合开关S、S1,电阻R0和灯泡并联,调节变阻器R的滑片P,使电流表A2的示数为。
②[6]此时电流表A1测量干路中的电流,读出此时电流表A1示数为,通过灯泡的电流为
IL= I1-I2= I1-
则小灯泡额定功率表达式为
PL=ULIL=2.5V×(I1-)
[7]考虑到电表的内阻对电路的影响,甲图中电压表与灯泡并联,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过灯的实际电流,根据P=UI,该电路测出的小灯泡电功率比真实功率偏大。
12.小丽用实验来探究“小灯泡在不同电压下工作时的电功率”,器材如下:电源电压U恒为6V,实验室提供有规格分别为“10Ω 2A”和“20Ω 1A”的两种滑动变阻器,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约10Ω。
(1)小丽设计了如图甲所示的电路,请你用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接;___________
(2)小丽应选择规格为 ___________的滑动变阻器;
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡 ___________(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,闭合开关,调节滑片P,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 ___________W;
(5)完成(4)后,若想测量电压为3V时小灯泡的功率,应将滑片P向 ___________(选填“左”或“右”)端移动;
(6)完成上面实验后,小丽不用电流表,又加了两个开关和一个定值电阻,设计出了测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率的实验电路如图丁所示。已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为 R0,请你完成下面实验步骤:
①闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ___________;
②___________(填写S、S1、S2的通断情况),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③小灯泡额定功率的表达式为P额=___________。
【答案】 “20Ω 1A” 短路 0.8 左 U﹣U额 闭合开关S、S2,断开S1
【详解】(1)[1]由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用0~3V的量程与小灯泡并联,滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱与小灯泡串联,如图所示:
(2)[2]通过小灯泡的电流为
根据串联电路电压特点,变阻器两端的电压为
U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V
滑动变阻器的阻值为
所以其所用滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”。
(3)[3]正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表并联的支路短路,故发生的故障是小灯泡短路。
(4)[4]由图丙知电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.32A。小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W
(5)[5]小灯泡的额定电压为2.5V,若想测量电压为3V时小灯泡的功率,需要增大小灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故滑动变阻器的滑片应该向左移动。
(6)[6]分析实验的原理可以得出其具体的步骤为:闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U﹣U额。
[7]闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片位置不变,读出电压表示数为U1。
[8]通过灯泡的电流
灯泡的额定功率的表达式为
13.小智做“测量小灯泡的电功率”实验,被测小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝的电阻在之间,所提供的器材有电压表、电流表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(A“5Ω,2A”和B“20Ω,1A”)两个,导线若干。
(1)小智选用的滑动变阻器规格为_______(填序号);
(2)连好电路,闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_______W,实验中当灯泡两端的电压变大时,灯泡的电阻________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)测完小灯泡的电功率后,小智又拿来一个灯泡,这次他没有用电压表,但是多了一个开关,设计了如图丙所示的电路,也测出了这个小灯泡的额定功率,在图丙电路中,已知电源电压为U,小灯泡的额定电流为,电流表选取的量程合适,请完成下列填空。
①只闭合开关S,移动滑片P,使电流表的示数为;
②闭合S和S1,保持滑片P位置不动,记下电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式_________(用已知量和测量量的符号表示)
【答案】 B 1.2 变大 (U-I额×)I额
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝电阻在之间,由欧姆定律知,灯的额定电压约为,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为,由欧姆定律知,变阻器连入电路的电阻为
故选用B“20Ω,1A”。
(2)[2]因灯的额定电压大于3V,故电压表选用0~15V的量程,分度值为0.5V,电压表的示数为4V,则小灯泡的额定功率为
[3]实验中当灯泡两端的电压变大时,通过灯泡灯丝的电流增大,电流做功越多,转化为内能就越多,灯丝的温度升高得越多,故灯丝的电阻变大。
(3)[4]只闭合开关S时,变阻器与小灯泡串联,此时电路中的电流为,根据串联电路电压的关系可得
①
闭合S和S1,保持滑片P位置不动,灯被短路,只有变阻器接入电路,则
②
联立①②得
P额=(U-I额×)I额
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