【文档说明】《九年级物理全一册单元复习一遍过(人教版)》第3节 测量小灯泡电功率(知识点梳理)(解析版).docx,共(22)页,2.045 MB,由管理员店铺上传
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1第3节测量小灯泡电功率(知识点梳理)★考点概览一、伏安法测量小灯泡的电功率1.实验目的:学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率,并加以比较。2.实验原理:要测量小灯泡的电功率,根据电功率公式UIP=,可
以用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流。3.实验器材:电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。4.设计并进行实验:(1)按照图所示的电路图连接好实验电路,连接电路时,开关处于断开状态,滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。(2)检查
电路连接无误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡两端的电压等于额定电压,记录电压表与电流表的示数,观察并记录小灯泡的发光情况。(3)调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压,记录电压表和电流表的示数,观察并记录小灯泡的发光情
况。(4)调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,记录电压表与电流表的示数,观察并记录小灯泡的发光情况。(5)整理好实验器材。(6)用公式UIP=计算出小灯泡的额定功率和实际功率,记录在下表中。实验序号电压/V电流/A电功率/W小灯泡亮度12.50.310.78正常22
.00.250.50较暗33.00.381.14较亮5.分析与论证(1)分析表格中的实验数据后,发现小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,灯泡发光越亮。(2)小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。2(3)小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时,才处于
安全使用状态。(4)小灯泡的实际功率有多个,额定功率只有一个。6.实验结论(1)当实际电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光。(2)当实际电压低于额定电压时,小灯泡的实际更率小于额定功率,小
灯泡发光较暗。(3)当实际电压高于额定电压时,小灯泡的实际功率大于额定功率,小灯泡发光较亮。7.注意事项(1)电源电压应高于灯泡的额定电压;滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流,滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多,这
样会使滑动变阻器的调压效果明显。(2)连接电路时,电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择,电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择,如果灯泡的额定电压或电流位置,则要采用试触的方法判断。(3)连接电路时,开关要断开,防止由于电路连接错误
而发生短路,损坏电流表。(4)闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置,以防止电路中电流过大,其保护电路作用。(5)调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片,实际电压不能超过额定电压的1.2倍,同时通电时间不能过长,否则容易烧坏小
灯泡。注意:伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。相同点:①实验电路基本相同,可采用同一电路;②实验方法相同,都是伏安法;③测量的物理量相同,都测量电流I和电压U。不通电:①实验原理不同,测小灯泡电功率的实验原理UIP=,测电阻阻值的实验原理是IU
R=;②数据处理方式不同,测电阻阻值时需要多次测量,最后求平均值以减小实验误差,而测小灯泡电功率时也需要多次测量,但不能用来求平均值,而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。二、实验中电路故障分析故障现象故障原因灯泡不亮闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表有示数①滑动变阻器接成定值电阻②电
源电压太低闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表无示数①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏②接线柱接触不良③连接导线断裂闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良②电流表和电压表的位置互换了电表问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转电流表和电压表的“﹢”“-”接线柱接反了电流表与电压表的指针偏转角度很小①电表的量程都选择过大②电源电压过低3电表的指针超过最大刻度①量程选择过小②电路中出现短路滑动变
阻器问题滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及灯泡的亮度无变化滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,使滑动变阻器接成了定值电阻无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总小于灯泡的额定电压电源电压过低闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转
后又回到零刻度线处,电压表仍有示数灯泡两端电压过高,滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置二、考点解析1.测量小灯泡电功率是中考物理试卷中实验探究类考题的常考内容,如果说是必考内容也不过分,经统计中考物理试卷有关测量小灯泡电功率的实
验探究题出现的概率在85%左右,所占分值在6分—12分之间。由此可见此内容在中考试卷地位和重要性。测量小灯泡实验探究题常见考查问题有:实验电路的纠错、分析、补充;电路故障排除;实验步骤与实验科学方法分析;实验手段分析;电功
率概念理论研究;实验态度和实验误差等。2.考点分类:考点分类见下表考点分类考点内容考点分析与常见题型常考热点电功率实验探究实验题,考查测量小灯泡电功率常见实验问题★典例呈现★考点一:测量小灯泡电功率◆典例一:(2020·贵州黔南)测量
小灯泡额定功率的实验电路如图所示,实验器材有∶标有“2.5V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5V的电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干:(1)为保护电路元件
安全,连接电路时开关应______;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至________(选填“A”或“B”)端;(2)按图连接好电路后,闭合开关,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检
查,导线连接完好,则电路故障是∶__________;(3)向右移动变阻器滑片P,会看到灯泡变______(填“暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与______有关系;的4(4)实验中电压表示数如图所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填
“左”或“右”)移动,直到电压表示数为______时为止;(5)当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为_____W。【答案】(1)断开;(2)B;(3)小灯泡断路;(4)暗;(5)灯泡两端的电压;(6)左;(7)2.5V;(8)0.75。【解析】(1)为保
护电路,连接电路时,应断开开关,同时将滑动变阻器阻值调至最大,即滑动变阻器的滑片P应调至B端。(2)闭合开关,电路连接完好,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电路中可能有断路,电压表有较大的示数,说明电压表到电源间是通路,所以电路的故障是灯泡断路了。(3)向右移动变
阻器滑片P,变阻器接入电路电阻变大,电路电流变小,根据分压原理,灯泡两端的电压减小,灯的实际功率减小,灯泡变暗,说明灯泡的实际功率与灯泡两端的电压有关系。(4)小灯泡的额定电压为2.5V,由图像可知,此时灯泡
两端的电压小于2.5V,根据分压原理,应向左移动变阻器滑片,减小变阻器的电阻,从而增大小灯泡两端的电压,直到电压表示数为2.5V时为止。(5)小灯泡的额定功率为:=2.5V0.3A=0.75WPUI=。◆典例二:(2020·四川乐山)小涛同学利用如图甲所示电路图测量额定电压为2.5
V的小灯泡的功率。(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物连接。要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数增大();(2)调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为额定电压时,电
流表示数如图丙所示,其读数为______A,则该小灯泡的额定功率为______W;(3)小涛同学在调节滑动变阻器滑片P的过程中,绘制出电流表与电压表示数变化关系的图象如图所示。他将电压表换成一个这样相
同的小灯泡,这两个小灯泡并联在电路中,当干路中的电流表示数为0.2A时,5两个小灯泡的实际总功率为______W。【答案】(1)如图;(2)0.24;(3)0.6;(4)0.1。【解析】(1)由图甲可知,电压表并联在灯泡两端;灯泡的额定电压为2.
5V,则电压表选择0~3V量程;灯泡与滑动变阻器串联,由于滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数增大,说明变阻器连入电路的阻值变小,因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,实物电路如图所示:(2)如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.0
2A,示数为0.24A,小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V0.24A=0.6W,该小灯泡的额定功率为0.6W。(3)由题知,两个相同的小灯泡并联,干路电流为0.2A,则通过每个小灯泡的电流为0.1A,由图像知,当小
灯泡的电流为0.1A时,小灯泡两端的实际电压为0.5V,则两个小灯泡的实际总功率为:P总=U实I总=0.5V×0.2A=0.1W;两个小灯泡的实际总功率为0.1W。★提升训练1.(2020·四川雅安)小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实
验时,实验室提供了如下器材:电源(电压恒为8V),一个电流表,一个电压表,滑动变阻器“20Ω、2A”,小灯泡(额定电压2.5V,额定功率小于1.2W),一个阻值已知的定值电阻R0,开关及导线若干。(1)请根据图甲
所示的电路图,用笔画线代替导线,完成实验电路图乙的连接(要求:滑动变阻器的滑6片P向右滑动时灯变亮;连线不能交叉)()(2)正确连接电路后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时
,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为_____W。实验次数物理量12345电压/V1.01.52.02.530电流/A0.240.320.380.44电功率/W(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而____(选填“增
大”、“不变”或“减小”),小灯泡的实际功率由______(选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”)决定。(4)完成实验后,利用上述器材,小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图所示的电路,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S1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S1,拨至“2”读出电压表示数为U0;③小灯泡的额定功率P额=______(用U额、U0、R0表
示)。若步骤②中,在将开关S1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”)。【答案】(1)如图,正确连线,滑动变阻器接线柱接;(2)1.05;(3)增大;(4)实际
电压;(5)5.5;(6)00UUR额;(7)偏小。【解析】(1)由电路图知,电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,由P=UI可得灯泡正常发光电流约为1.2W0.48A2.5VPIU===所以电流表选择0~0.6A量程,由此连接实物如图所示
:.7(2)当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,电流表使用0~0.6A量程,分度值0.02A,此时通过的电流为0.42A,所以灯泡的额定功率:2.5V0.42A1.05WPUI===(3)由表中数据知,小灯泡工作时,灯泡两端实际电
压越大,通过它的电流也越大,由P=UI知灯泡的实际功率越大,即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大。(4)用如图丁所示的电路测量小灯泡额定功率,所用电压表量程为0∼15V,要测量该小灯泡的额定功率,需使小
灯泡两端的电压等于其额定电压2.5V,①闭合开关S,将开关S1拨至“1”,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的总电压,调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电压表的示数UV=U−U额=8V−2.5V=5.5V②滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压
U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流:00UIR=额③则小灯泡的额定功率:00UPUIUR==额额额额在实验步骤②中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,变阻器连入电路的阻值变大,由串联
电路的分压原理知,变阻器分得电压变大,R0和灯泡分得的电压都会变小,由00UPUR=额额知,测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。2.(2020·江苏连云港)在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”,小明选用标有“2.5V0.3A”和“3.8V0.
3A”的灯泡L1和L2,连接电路如图所示。8(1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,故障的可能原因是______;(2)排除故障后闭合开关,电压表V1的示数如图,此时的电压值为______
V;(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为______;(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1”或“L2”)【答案】(1)L1断路;(2)2.4;(3)灯泡的亮度;(4)转
换法;(5)L1。【解析】(1)由图可知,两个灯泡串联,电压表V1测量灯泡L1两端的电压,电压表V2测量灯泡L2两端的电压,闭合开关后,发现两灯均不发光,可能电路中存在断路,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,可能L1断路。(2)由图可知,电压表V1的
量程是0~3V,分度值是0.02A,电压表的V1的示数是2.4V。(3)实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察灯泡的亮度来比较,灯泡越亮,说明电流做功越快,用到转换法。(4)灯泡L1的电阻:R1=112.5V0.3AUI=≈8.3Ω灯泡L2的电阻:R2=223.8V0.
3AUI=≈12.6Ω,R1<R2将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,两个灯泡两端的电压相等,由P=2UR可知灯泡L1的功率较大,灯泡L1较亮。3.(2020•岳阳)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、滑
动变阻器、开关、导线若干。9(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于端(选填“A”或“B”)。(3)闭合开关前,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故障可能是(选填序号)。A.小灯泡短路B.小灯泡
开路C.电流表开路(4)排查故障后,通过正确的操作使小灯泡发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为W。(5)实验室,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路测小灯泡的额定功率。连好电路后,操作步骤如下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表
的示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片的位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表的示数U,则小灯泡额定功率表达式:P额=(用U额、U、R0表示)。【答案】(1)连线如图所示;(2)A;(3)B;(4)0.65;(5)
。【解析】(1)因为灯泡的额定电功率小于1W,灯泡的额定电压为2.5V,故通过灯泡的电流应小于0.5A。电流表的量程应选0~0.6A量程,电路图图甲所示。(2)连接电路时,滑动变阻器接入电阻的阻值应处于最大值
,滑片P应在A处。(3)闭合开关前,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故障可能10是小灯泡开路。(4)排查故障后,通过正确的操作使小灯泡发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W
。(5)实验室,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路测小灯泡的额定功率。连好电路后,操作步骤如下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表的示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片的位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表的示数U,
则小灯泡额定功率表达式:P额=U额I额=U额I0=U额×。故答案为:(1)连线如图所示;(2)A;(3)B;(4)0.65;(5)。4.(2020·山东滨州)某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率,电源电压恒为4.5V,待测小灯泡
L的额定电压为2.5V,滑动变阻器R的规格为“201A”。(1)图甲是该实验小组没有连接完整的电路,请用笔画出导线,在图甲中完成电路连接,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大,导线不交叉()。(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于______端(选填“A”或
“B”)。(3)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,电流表示数变化明显,电压表无示数。仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生______(选填“断路”或“短路”)。(4)排除故障后,按图甲所示的电路继续进行实验。闭合开关,移动滑片P,使小灯泡L发光测
出小灯泡L的相关物理量,记录和计算结果如表,则小灯泡的额定功率为______W。由表中信息可知:灯泡实际功率越______,灯泡越亮。实验次数12345电压/VU11.522.53电流/AI0.140.180.220.26
0.3011实际功率/WP0.140.270.440.90灯泡亮度逐渐变亮(5)另一小组用相同器材实验时,发现电流表不能正常使用。他们选用一个定值电阻0R,设计了如图乙所示的电路图,并进行如下实验操作:①按图乙连接电路,检查无误后,闭合开关S、1S,调节滑动变阻器滑片直至电
压表示数为______V;②S处于闭合状态,滑片不动,断开1S、闭合2S,读出电压表示数为0U;③小灯泡的额定功率:P=额______(用U额、0U、0R表示)。【答案】(1)如图;(2)B;(3)短路;(4)0.65;(5)大;(6)
2;(7)00UUR额。【解析】(1)待测小灯泡L的额定电压为2.5V,电压表选择0-3V的量程,电压表和灯泡并联,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大,使滑动变阻器的A接线柱与开关的右接线柱相连,如下图所示:(2)在连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于阻值
最大处,即B端。(3)闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表示数变化明显,说明电路是通路,电压表无示数,可能是灯泡短路。(4)由表中数据可知,灯泡的额定电压是2.5V,通过灯泡的电流是0.26A
,小灯泡的额定功率为:P=UI=25V×0.26A=0.65W;由表中数据可知,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。(5)①闭合开关S、1S,电压表测量R0和变阻器的总电压,电源电压是4.5V,灯泡的额定电压是2.5V,由串联电路电压的规律可知电压表的示数为:4.5V-2.5V=2V.12所以调节
滑动变阻器滑片直至电压表示数为2V。③S处于闭合状态,滑片不动,断开1S、闭合2S,读出电压表示数为0U;电压表测量R0两端的电压,通过电路的电流:I=I0=00UR;灯泡的额定功率:P额=U额I=00UUR额。5.(2020·甘肃临夏
)在“测量小灯泡电功率”的实验中,老师给同学们准备了以下器材:A.小灯泡(额定电压2.5V,电阻大约10Ω)B.电流表A1(量程0~0.6A)C.电流表A2(量程0~3A)D.电压表(量程0~3V,0~15V)E.滑动变阻器“10Ω1A”F.滑动变阻器“50Ω2A”G.电源
(电压恒为6V不变)H.开关、导线若干(1)本实验中应选择电流表;滑动变阻器(均填仪器前字母);(2)测量电路图如图甲所示,图乙实物电路中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整;(3)某探究小组将电路补充连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,但
任意移动滑动变阻器的滑片时,电压表有示数且不变,灯泡亮度不变,其故障原因是。(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,进行了多次测量,其中小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示为A,小灯泡的额定功率为W。【解析】(1)B;F;(2)见上图;(3)滑动变阻器同时接下面的两接线
柱;(4)0.24;0.6。【解析】(1)灯泡正常发光时电流约为I===0.25A<0.6A,所以本实验中,电流表应选13择电流表A1;由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入电路的阻值R滑====14Ω>10Ω,所以应选择“50Ω2A”的滑动变阻器F;(2)由图甲知,
变阻器、灯泡、电流表串联入电路中,灯泡额定电压2.5V,所以电压表使用小量程,滑动变阻器一上一下接入电路,实物连接如图所示:(3)闭合开关,电流表有示数,电压表有示数,说明电路中是通路,任意移动滑动变阻器的滑片时灯泡亮度不变,且灯泡发光较暗,说明电路中电阻没有发生改变,且电路
中电阻较大,原因是滑动变阻器同时接下面的两接线柱了;(4)电流表使用小量程,分度值0.02A,由图丙知,灯泡正常发光时的电流为0.24A,所以灯泡的额定功率:P额=U额I额=2.5V×0.24A=0.6A。故答案为:(1)B;F;(
2)见上图;(3)滑动变阻器同时接下面的两接线柱;(4)0.24;0.6。6.(2020·十堰)如图是测量小灯泡额定电功率的实验,电源电压恒为6V,小灯泡额定电压U额=2.5V,正常发光电阻约为10Ω,有两个规格
分别为“10Ω2A”、“50Ω1A”的滑动变阻器。(1)本实验应选择规格为_______的滑动变阻器,如图甲已有部分电路连接好,请用笔画线代替导线,将电路连接完整_____________。(2)连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发光
,电流表有示数,电压表无示数,可能导线____(选填“a”、“b”或“c”)断了。是14(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为______W。(4)若电压表损坏,小明利用一个定值电阻R0和两个开
关,设计了如图丙所示的电路,并进行实验:①只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为v;②保持滑片P位置不动,断开开关__,闭合其它开关,读出电流表示数为I;③小灯泡的额定功率表达式为P额=____(用题
中物理量字母表示)。【答案】(1)“50Ω1A”;(2)如图;(3)c;(4)0.65W;(5)S1;(6)0(-)UUIR额额。【解析】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻为10Ω,此时电路中的电流为:12.5V=0.25A10ΩLLUIR==小灯泡正常发光时,滑动变阻
器两端的电压为3.5V,电流为0.25A,所以此时滑动变阻器的最大阻值为:13.5V=14Ω0.25APPURI==所以要选择“50Ω1A”的滑动变阻器。小灯泡的额定电压为2.5V,所以要使小灯泡正常发光时,电压表的示数为2.5V,
电压表的量程选择“0~3V”量程,连接电路如图所示:(2)由题意知,连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,可能是与小灯泡并联的导线c短路导致的。(3)由图乙可知,额定电流为0.26A,根据公式P=UI可知小灯泡的额定功率为:==2.5V0.26A
=0.65WPUI额额额(4)只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为v,持滑片P位置不动,只能断开开关S1保证电路是一个通路。只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为v,保持滑片P位置不动,断开开关S1,闭合其它开15关,读出电流表示数为I,所以,只闭合开关S和S1,此时流
经小灯泡的电流为0UIR−额,加在小灯泡两端的电压为U额,所以小灯泡的额定功率为:0(-)UPUIUIR==额额额额额。7.(2020·襄阳)小强在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用电源为两节干电池,小灯泡上标有“2.5V”字样。请完成下列问题:物理量次数电压U/V电流I/A实际电
功率P/W小灯泡亮度10.50.18不亮22.00.30较亮32.50.32很亮42.80.35特别亮(1)请你帮助小强用笔画线代替导线,将图中所示的实物电路连接完整()(要求滑片向右移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大);(2)闭合开关后
,小强发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中只有一处故障,这个故障可能是______;(3)排除故障后继续实验,小强进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中。请你分析第1次实验中小灯泡不
亮原因______;(4)由表格中的数据可知,小灯泡的额定功率为______W;且小灯泡的亮度是由它的______决定的;(5)通过分析本次实验的数据和现象还会有一个新的发现,即______。【答案】(1)如图;(2)灯泡短路;(3)灯
泡实际功率太小;(4)0.8;(5)实际功率;(6)见解析。【解析】(1)要求滑片向右移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大,应该将变阻器的左下方的接线柱,的16小灯泡上标有“2.5V”字样,电压表选择0-3V的量程,电压表和灯泡并联,如图所示:(2)闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是
通路,电压表无示数,可能是灯泡短路。(3)灯的亮度取决于灯的实际功率。由上表中数据可知,在第1次实验中小灯泡的实际功率:P1=U1I1=0.5V×0.18A=0.09W所以灯不亮的原因是实际功率太小。(4)由表格中的数据可知,小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.32A=0.8W根
据实验实际功率与亮度对应关系可知,小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,小灯泡的亮度是由它的实际功率决定。(5)由实验数据可知四次电阻:R1=110.5V0.18AUI=≈2.7ΩR2=222.0V0.30A
UI=≈6.7ΩR3=332.5V0.32AUI=≈7.8ΩR4=442.8V0.35AUI==8Ω发现灯泡的实际功率越大,灯泡的电阻越大,由于灯泡的电阻随着温度的升高而增大。8.(2020·咸宁)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:17(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3V保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是(选填字母);A.拧紧开关两端的接线柱B.拧紧小
灯泡和它两端的接线柱(2)他测量小灯泡额定功率的实验原理是(填公式),图甲中(填仪器名称)的量程选择不合理;(3)排除故障后,正确连接电路,使小灯泡正常发光,电压表示数如图乙所示为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,测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:①闭合开关S1,开关S2连接b,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a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的
示数为R0;③则小灯泡的额定功率表达式P额=(用字母表示)。【答案】(1)B;(2)P=UI;电流表;(3)2.4;1.2;(4)I1;I12R0。【解析】(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电路可能断路,电压表的示数接
近3V保持不变,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的部分断路了,为了排除故障,接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱,选B;(2)他测量小灯泡额定功率的实验原理是:P=UI,灯的额定电流为0.5A,故电流表选用小量程,故图甲中电流表的量程选择不合理;(3)排除故障后,正确
连接电路,使小灯泡正常发光,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,小灯泡的额定功率为:P=UI=2.4V×0.5A=1.2W;(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
已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为R0;③在①中,灯与变阻器串联,电流表测电路的电流,
电流表示数为I1,故灯正常发光;在②中,电阻箱与变阻器串联,电流表示数仍为I1,由等效代法,电阻箱的示数R0;即为灯正常发光时的电阻,则小灯泡的额定功率表达式P额=I12R0。故答案为:(1)B;(2)P=UI;电流表;(3)2.4;1.2;(4)I1;I12R0。18
9.(2020·黄冈)小青在测量小灯泡的额定功率实验中。选用的小灯泡标有2.5V字样。(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整();(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电压表有示数,接下来应进行的
操作是______(选填标号);A.更换小灯泡B.检查开关是否闭合C.移动滑动变阻器滑片D.检查电压表是否断路(3)实验时,电压表的示数如图乙所示。则应将滑片向______(选填A或B)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作
。若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为______W;(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案。如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作∶①连接好电路,闭合开关S。将开关S1拨到
触点______(选填A或B)。移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点。读出电压表的示数U2;③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=______。【答案】(1)如图;(2)C;(3)A;(4)
1.25W;(5)A;(6)2110UUUR−。【解析】(1)电压表测量灯泡的电压,应与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应接“-”,“+”接线柱。连接电路如图所示:(2)小灯泡没有发光,但电压表有示数,说明电压表到电源电路是通路,灯泡不发光可能是灯泡两端实19际电压远
低于额定电压,所以接下来的操作是移动滑动变阻器滑片,在进一步判断。故选C。(3)由图乙可知,此时灯泡的电压为1.9V,使小灯泡正常工作,应将滑动变阻器向A端调节。若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为2.5V0.5A=1.25W=PUI=(4)由步骤①中“移动滑
片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1”,可知改实验步骤实验目的使小灯泡在额定电压下工作,所以开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表示数为小灯泡的额定电压。用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式为:2110
=UUPUIUR−=。10.(2019·达州)实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω1A”)、导线若干。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求
:滑片向右移动灯泡变亮)。(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是。(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为W。从图象中还
发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比(选填“变大”、“变小或“不变”)。(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又借到了一个滑动变阻器(50Ω0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25
Ω),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的灯泡,小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所用的滑动变阻器是(选填字母:A.20Ω1AB.50Ω0.5A),若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为Ω。(5)下课前
老师布置了一道课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关、导线若干。小张同学设计了如图戊所示的电路图,用以下步骤测Rx的阻值。①闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1
;②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程);③请帮他写出Rx的表达式:Rx=(用字母R0、I1、I2表示)。20【答案】(1)如上所示;(2)电流表指针没有调零;(3)0.625;变大;(4)B;10;(5)。【解
析】(1)滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下所示:(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是电流表指针没有调零。(3)根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的
电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;从图象知,当电压为0.5V时,电流为0.1A,由欧姆定律,灯的电阻为:R1===5Ω,同理,灯正常发光时的电阻为10Ω,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比(灯的电
阻)变大;(4)图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,电流与电阻之积为:U=IR=0.1A×25Ω=﹣﹣﹣﹣0.5A×5Ω=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,变阻器分得的电压为电21压表示数的=1.4倍,根据分压原理,当接
入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=1.4×25Ω=35Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器,则实验中他所用的滑动变阻器是50Ω、0.5A,选B;若变阻器连入的阻值为14Ω,由欧姆定律,电路的电流为:I===0.
25A,由欧姆定律,则所用定值电阻的阻值为:R定===10Ω;(5)①闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1;②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程);③在①中两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律,电源电压:U=I
1(Rx+R0)在②中,为R0的简单电路,由欧姆定律:U=I2R0,因电源电压不变,故:U=I1(Rx+R0)=I2R0,Rx的表达式:Rx=。故答案为:(1)如上所示;(2)电流表指针没有调零;(3)0.625;变大;(4)B;10;(5)
。11.(2018·潍坊)要测量一个额定电压为3.8V小灯泡的功率,小灯泡工作时的电阻约为10Ω.现有电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10Ω、1A“、“50Ω、0.5A”和500Ω、0.1A”的滑动变阻器各一个,导线若干,
电源(8V)一个。(1)为完成实验,应该选取规格为的滑动变阻器;(2)选出合适的滑动变阻器后,将实验器材连成如图所示的实验电路,闭合开关,将滑动变阻器滑片向右移动,观察到的现象是(多选);A.小灯泡变亮,电压表示数变大;B.电流表示数为零,小灯泡不亮;C
.电流表示数变大,电压表示数变小;D.电压表示数接近8V,且示数不变。(3)造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误,请将该导线打上“×”号;并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上;22(4)线路改正后,移动滑片,记录多组电流和电压U,并在坐标纸上做出I
-U关系图象,如图所示。由图可知小灯泡的额定功率为W;当小灯泡两端电压为3V时,灯泡电阻为Ω。【答案】(1)“50Ω0.5A”;(2)BD;(3)如上图;(4)1.14、12。【解析】(1)已知电源电压为8V且保持不变,实验中小灯泡额定电压为3.8V,电路中电流,I==
=0.38A,故变阻器分得的电压为U滑=8V﹣3.8V=4.2V,变阻器电压为小灯泡的倍,小灯泡电阻为10Ω时,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻R滑大=×10Ω≈11Ω,有三种规格滑动变阻器应选用“50Ω0.5A”的
变阻器;(2)由实物图可知,电压表串联在电路中,相当于开路,故电流表示数为零,小灯泡不亮,电压表测量电源的电压,示数为电源电压8V,故选BD;(3)原电路中,电流表与小灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,改正后如下所示:(4)由图象可知:正常工
作电灯的额定电压为3.8V,通过灯泡的电流为0.3A,此时灯泡的电功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W,当小灯泡两端电压为3V时,灯泡的电流,I′=0.25A,电阻为R===12Ω;答案:(1)“50Ω0.5A”;(2)BD;(3)如上图;(4)1.1
4、12。