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1、 15.3怎样使用电器正常工作第2课时测量小灯泡的电功率一、选择题1.在某次实验技能的考试中,实验桌上准备的器材有:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干,在做测量小灯泡的电功率实验时,小明在连接电路的过程中,由于疏忽,把两表的位置给颠倒了,其他连接正确无误,当开关闭合后,所产生的现象是()A.电流表将被烧坏B.电压表将被烧坏C.电压表有示数、电流表的示数几乎为零D.电流表有示数、电压表的示数几乎为零2.小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时,设计了如图所示的电路,正确操作并闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是()A.检查电路
2、是否某个位置接触不好,断路了B.更换小灯泡C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光D.重新连接一次电路3.2020广安 利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8 V”字样。如图果闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是()A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因可能是小灯泡断路B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱C.当小灯泡的实际电压为2.5 V时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动D.电压表无示数,小灯泡不亮,可能是小
3、灯泡短路4.2020无锡 在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时,小红所观察和记录的结果如图下表所示。小灯泡两端的电压U/V0.51.01.522.53通过小灯泡的电流I/A0.120.160.190.230.250.28小灯泡的亮度暗亮正常发光过亮分析实验记录,她得出了以下结论:小灯泡的额定功率为0.625 W;小灯泡的实际功率越大,亮度越亮;小灯泡的电阻随两端电压的升高而增大;小灯泡和阻值为2 的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时,能正常发光。其中正确的是()A.只有B.只有C.只有D.都正确二、实验探究题5.在“测额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率”实验中,连接的电路如图甲
4、所示,电源电压为3 V。(1)本实验测量电功率的原理是 。(2)连接电路时,开关应(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置,可以起到的作用。(3)按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是(选填“灯泡短路”“灯泡断路”或“变阻器断路”)。(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某处,电压表示数为2.6 V,则小灯泡消耗的实际功率(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率;为了测定小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向(选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为2.5 V,
5、此时电流表的示数如图图乙所示,则小灯泡的额定功率为W。6.2019黔东南州 小雷想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A,额定电压是2.5 V的灯L1、额定电压是3.8 V的灯L2,先后接在电源电压恒为6 V的电路中,按照如图甲所示的电路进行探究。(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示电路图,将图乙实物图连接完整。(2)若小雷连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的(选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路。(3)小雷排除故障后,按图所示的电路继续进行实验。闭合开关,移动滑片P,使灯L1发光,测出灯L1的相关
6、物理量,记录和计算结果如图下表:次数电压/V电流/A实际功率/W电阻/11.60.200.328.0022.00.220.449.0932.50.240.6010.42小雷注意到灯L1的亮度变化是:第2次比第1次亮,第3次比第2次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越(选填“大”或“小”)。(4)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。(5)有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”。这种说法错误的原因是其忽略了对电阻的影响。7.2020阜新 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,器材有:电源(电压恒为3 V)
7、、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5 V的灯泡、滑动变阻器(20 1 A)、导线若干。(1)用笔画线代替导线,将甲中的实物图连接完整。(要求:滑片向左移动时小灯泡变亮)(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图图乙所示,其原因是。(3)问题解决后,第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图图丙所示,则小灯泡的额定功率为W。(4)第一小组的同学在实验中还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是 。(5)第二小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值为10 的定值电阻R0,设计了如图所示的电路,也顺利地完成了实验:先闭合开
8、关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为I1,则I1=A。保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额=(用U额、I1、I2表示)。答案1.C2.C3.C 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电流表几乎无示数,则电路可能断路,电压表的示数几乎等于电源电压,说明电压表与电源连通,原因是小灯泡断路,故A正确;无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,则电路中的电流很小,变阻器没有了变阻的作用,故原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱,故B正确;实际电压2.5 V小于灯的额定电压3.8 V,应增大灯两端的电压,根
9、据串联电路电压的规律,应减小变阻器两端的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,故C错误;电压表无示数,小灯泡不亮,若电流表有示数,可能是小灯泡短路,若电流表无示数,则可能整个电路断路,故D正确。4.D 灯泡两端电压等于额定电压2.5 V时,灯泡正常发光,由表中数据知,此时通过灯泡的电流为0.25 A,所以灯泡的额定功率:P=UI=2.5 V0.25 A=0.625 W,故正确;由表中数据知,灯泡两端电压越大,通过的电流也越大,由P=UI可知,灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,故正确;由R=UI计算可得,各次实验灯泡的电阻分别为4.17 、6.25 、7.89 、8.
10、70 、10 、10.71 ,所以小灯泡的电阻随两端电压的升高而增大,故正确;小灯泡和阻值为2 的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时,由表中数据知,当灯泡两端电压为2.5 V时,对应的电流为0.25 A,此时定值电阻两端电压:UR=IR=0.25 A2 =0.5 V,恰好满足电源电压:U0=U+UR=2.5 V+0.5 V=3 V,所以灯泡能正常发光,故正确。5.(1)P=UI(2)断开保护电路(3)灯泡断路(4)大于A1.25 (1)本实验测量电功率的原理是P=UI。(2)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置,电流中的电流最小,可以起到保护电路的作用。(3)若灯
11、泡短路,则电压表的示数为零,电路为通路,电流表有示数,不符合题意;若灯泡断路,则电流表示数为零,电压表串联在电路中,测电源电压,故移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数始终接近电源电压,符合题意;若变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意。(4)灯泡在额定电压下工作时的功率为额定功率,因2.6 V大于2.5 V,当电压表示数为2.6 V时,小灯泡消耗的实际功率大于额定功率;灯泡两端的实际电压大于灯泡的额定电压2.5 V,为测出小灯泡的额定功率,应减小灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器两端的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻,故滑片向A端移动,直到电压表示
12、数为额定电压2.5 V;此时电流表指针位置如图图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V0.5 A=1.25 W。6.(1)如图图所示(2)A、B(3)大(4)电压(5)温度 本题考查探究小灯泡的电功率实验。(1)L1和L2的额定电流均小于0.6 A,电流表选择00.6 A量程,电流表0.6的接线柱与滑动变阻器的任意上方接线柱相连,电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连,如图图所示。(2)连接电路后闭合开关,发现灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度,说明滑动变阻器同时接了下面两个接线柱A、B。(3)由表中数据及实验现象可
13、知,灯泡越亮,它的实际功率越大。(4)L1的额定电压为2.5 V,电压表选择03 V量程,L2的额定电压为3.8 V,电压表选择015 V量程,所以L2替换L1时,需要更换电压表的量程。(5)灯丝电阻受温度影响较大,灯泡在不同电压下,温度不同,灯丝电阻不同,计算平均值代表灯丝电阻无意义,小雷忽略了温度对电阻的影响。7.(1)如图图所示(2)电流表的指针未校零(3)0.625(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大(5)0.25U额(I2-I1) (1)因滑片向左移动时小灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中。(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图图乙所示,其原因是没有将电流
14、表的指针调零。(3)根据图像可知,小灯泡的额定功率:P=UI=2.5 V0.25 A=0.625 W。(4)由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值变大,即灯的电阻变大,原因是灯丝电阻随着温度的升高而增大。(5)先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为I1=0.25 A;保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,在中,电流表测通过定值电阻的电流,电流表的示数为I1=0.25 A,定值电阻两端的电压为2.5 V,由并联电路电压的规律,灯两端的电压为2.5 V,灯正常发光;在中,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:I额=I2-I1,则小灯泡的额定功率:P额=U额I额=U额(I2-I1)。