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1、2021年 中考物理二轮复习强基训练11-电功率测量实验1、如图所示是张亮同学测量小灯泡电功率的部分实验电路,电源电压恒为6 V,小灯泡额定电压是3.8 V,其灯丝电阻为15 左右,电流表(00.6 A、03 A) 、电压表(03 V、015 V)各有两个量程(1)在图中用笔画线代替导线完成实验电路,要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯泡变亮(2)按要求进行实验,实验数据如表所示,分析表中实验数据可知该小灯泡的额定功率为_ _W,继续分析实验数据可得出的结论是:小灯泡的亮度由_ _决定实验次数123456发光情况不亮不亮微光较亮明亮更明亮电压U/V0.40.51.52.03.85.0电流I
2、/A0.140.160.200.210.250.31(3)实验中另外一个小组同学发现他们组的电压表015 V量程不可用,于是他们对电路进行了简单改进,具体操作是_,当电压表的示数为_V时,便可测出小灯泡的额定功率(4)若张亮同学不改变电路的连接情况,还可以完成的实验有_(5)张亮同学分析表中数据发现:小灯泡在不同电压下的电阻不相同,这是因为_2、小韩用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,电源电压恒为3 V小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时电阻约为10 .(1)用笔画线表示导线,选好电流表量程,将图甲电路连接完整 (2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于_(选填“C”或“D
3、”)端(3)闭合开关后,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3 V,产生该现象的原因可能是小灯泡_(选填“短路”或“断路”)(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为_V,若要测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片P向_(选填“C”或“D”)端移动根据该同学实验得到的如图丙所示的IU图像,小灯泡的额定功率为_W. 丙(5) 小韩还想用标有“600 revs/(kWh)”的电能表在家庭电路中测出一个电灶的电功率测量时关闭其他用电器,只让电灶单独工作,发现6 min电能表的转盘转过120 r,则这段时间电灶消耗的电能是_ J,
4、电灶的功率为_W.3、 小明学习了电功率后,用额定电压分别为2.5V、6V的灯泡L1和L2设计了如图所示的电路图,来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。(1)小灯泡发光时,将电能转化为_能和光能。SVAL2L1PS1S2(2)探究L1的亮度时,只闭合S、S1,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可能是:_。排除故障后,继续实验,收集的数据及现象如表一。电压/V电流/A亮暗情况110.16暗21.50.22较亮32.50.28亮电压/V电流/A亮暗情况410.28很暗52.50.38暗660.72很亮表一表二(3)探究L2的亮度时,只闭合S、S2,进行实验,收集的数据及现象如表二。(4)分析
5、两表可知,同一规格的小灯泡发光亮度与_有关,不同规格的小灯泡发光亮度还应与_的转化效率有关。【拓展】完成探究后,小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱( )各1个,2个开关及若干条导线,对额定电流为0.1A的小灯泡的额定功率进行了测定。请在虚线框内画出他设计的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。实验步骤:表达式:P额=_。4、在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压为2.5 V,电源为两节新干电池(1)请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整要求滑动变阻器滑片P向左滑动时,接入电路中的电阻变小 (2)在连接完最后一根导线时,小灯泡立即发出明亮的光,检查后发现连线正确,
6、请你找出实验中的两个操作不当之处:_ _;_ _.(3)改正不当操作后,连续4次测量,测得的数据和观察到的现象如下表所示,其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为_A;灯泡的额定功率是_W.实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W小灯泡发光情况11.50.24很暗22较暗32.50.28明亮430.31很亮(4)通过实验发现,小灯泡两端的_越大,电功率越大,灯泡越_5、在“测量小灯泡的电功率”实验中,所测灯泡的额定电压为2.5 V.(1)用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整(导线不能交叉)(2)小伟小组同学电路连接完毕,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表电压表均有示数,接下来他们首先
7、要操作的步骤是_(填字母)A. 更换小灯泡 B. 检查电路是否断路C. 移动滑动变阻器滑片,观察灯泡发光情况 (3)检查电路无误后,小伟移动滑动变阻器至某一位置,读出电压表示数为2.2 V,要测出小灯泡的额定功率,他应将变阻器的滑片P向_(选填“A”或“B”)端移动,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.(4)小弘小组由于电压表损坏,小弘同学设计了另一种测小灯泡额定功率的实验方案,再利用一个阻值已知的电阻R0,电路如图丙所示,其中电源电压一定但未知,具体操作如下: 开关S拨到“1”时,移动滑片P至某一位置,读出电流表示数I1; 保持滑片P位置不动,将开关S拨到
8、“2”,读出电流表示数I2; 先算出灯泡的电阻RL,再根据P额,计算灯泡的额定功率 小聪认为按此方案测量,实验结果与真实值相差较大,原因是:_;仔细分析后,小聪将上述步骤改为:_,就能较准确测出灯泡的额定功率了6、小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率(1)用笔画线代替导线,帮小明把图甲电路连接完整要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数约为电源电压,则故障原因可能是_(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5 V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
9、额定功率是_W.(4)完成实验后,小明又设计了如图丙所示的电路图,只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0.请将实验步骤补充完整_(填三个开关闭合与断开情况),调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_,小灯泡正常发光保持滑动变阻器滑片位置不动,_(填三个开关闭合与断开情况),记录电压表示数为U滑小灯泡额定功率的表达式P额_(用已知量和所测物理量符号表示)7、 在测额定电压为2.5 V的小灯泡的额定电功率的实验中(1)连接电路时开关应_(2)图甲是小明所连接的部分电路,请你帮他完成电路的连接(3)小明同学连接好最后一根导线后,闭合开关,他发现无论怎
10、样移动滑片,灯泡都很暗,且两表示数不变,出现故障的原因可能是_(4)若小明同学闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表均无示数,原因可能是_(只填选项)A小灯泡断路 B电压表短路C电压表断路 D滑动变阻器断路(5)故障排除后,小明同学闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某点,电压表的示数如图乙所示,为_V若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片向_(填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5 V.(6)他又移动滑片,记下了几组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的IU图象,根据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是_W.8、 小军同学在“测定小灯泡电功率”
11、的实验中,选用如图甲所示的器材和电路,其中电源电压为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 )(1)为了能够顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用_(选填“A”或“B”)A. “10 0.5 A”的滑动变阻器B. “50 0.5 A”的滑动变阻器(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是_ _ (3)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图乙所示)分析图像可知:小灯泡的额定功率为_W.(4)完成上面实验后,小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但
12、发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一定值电阻,设计了如图丙所示的电路,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:_(填写S、S1、S2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为_;_(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;灯泡额定功率的表达式为P额_.9、如图 1 是小明“测量小灯泡电功率”的电路,灯泡的额定电压为 2.5V(电阻约 10)、电源电压恒为 6V。(1)为保证实验顺利进行,应选择下列哪个滑动变阻器接入电路中 ;A 20 2A B.201A(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P,发现电压表示数为 2.7
13、V,要使灯泡正常发光,下一步操作应该是:将滑片 P 向 (填“左”或“右”)端移动;(3)实验数据如表:实验次数12345发光情况非常亮明亮较亮较暗熄灭电压 U/V3.02.51.71.30.5电流 I/A0.300.280.240.210.16分析实验数据可知:第 5 次实验,灯泡熄灭的原因是 ;小灯泡断电后的电阻可能是 ;A.0B.2C.10D.11(4)完成上述实验后,小明向老师又要了一个已知阻值为 R0 的定值电阻和一个单刀双掷开关,设计了如图 2 所示的电路测量灯泡的额定功率。请完成实验步骤:闭合开关 S1,将 S2 拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片 P,使电压表的示数为
14、V;再将开关 S2 拨到触点 (选填“1”或“2”),保持滑片 P 的位置不动,读出电压表的示数 U;灯泡额定功率的表达式为 P 额 (用已知量和测量量符号表示)。10、小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室有如下器材:电源(电压恒为 6V),小灯泡 L(额定电压为 2.5V,灯丝电阻约为 10),电流表、电压表、开关、规格分别为“101A”的滑动变阻器 R1 和“500.5A”的滑动变阻器 R2 各一个,导线若干。小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室有如下器材:电源(电压恒为 6V),小灯泡 L(额定电压为 2.5V,灯丝电阻约为 10),电流表、电压表、开关、规格分别为“10
15、1A”的滑动变阻器 R1 和“500.5A”的滑动变阻器 R2 各一个,导线若干。(1)请用笔画线代替导线,帮小华同学将图甲中的电路连接完整;(2)为了顺利完成实验,小华应选用规格为 (选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器;(3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是 ;(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片 P 的位置,获得多组对应的电压值和电流值,绘制小灯泡 UI 图象如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的 主要原因是 ;(5)小华打算增加一个阻值为 15的定值电阻 R0,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开
16、关(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)测量小灯泡的额定电功率,图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是 。A两种方案都能B两种方案都不能C丙方案能,丁方案不能D丙方案不能,丁方案能 11、 在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用的电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10。(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路补充完整_;(2)连接电路时应断开开关,闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_(选填“A”或“B”)端;(3)闭合开关,缓慢移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数、电流表有明显的示数变化,原因可能是_(写一种即可);(
17、4)小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时眼睛应注视_(选填序号:A小灯泡亮度,B电压表示数,C滑动变阻器滑片);当移动滑片P至某位置时,电压表的示数如图乙所示,其读数为_V;若要测量小灯泡额定功率,滑片P应向_(选填“A”或“B”)端移动;(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图丙所示的图像。由图像可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是_;灯泡的额定功率是_W。12、小敢在“测量小灯泡电功率”的实验中,所用的器材有,标有“2.5V”的小灯泡、电压为3V的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(101A)、导线若干。(1)连接电路时,开关应该处于_状态
18、;(2)乙组同学连接的电路如图甲所示,其中有一根导线接错了,请在接错的导线上打“”再把它改接到正确的位置上_;(3)实验过程中,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,出现这个现象的原因可能是小灯泡连接处_(选填“断路”或“短路”);(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片可改变电压表示数。若使电压表示数由2.5V变为图乙所示,应向_(“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片,实验中,当电流表示数为()时,小灯泡的电功率为;(5)小敢调节滑动变阻器,获得多组电压表和电流表示数,并画出U-I图像如图丙所示,该图像是曲线的原因是_,若该小灯泡在额定电压下工作10s消耗的电能为,小灯泡两端电压为额定电
19、压一半时工作10s消耗的电能为,则_(选填“大于”“小于”或“等于”);(6)断开开关,用5定值电阻替换小灯泡,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端,闭合开关,移动滑片,当电流表示数仍为时,定值电阻的电功率为,则、的大小关系为_(选填“大于”、“小于”或“等于”);(7)小心同学想利用这些器材继续探究“电流和电阻的关系”,电压表示数保持不变,他选用的电阻有5、10,20,则在这三次实验中,滑动变阻器的最大功率是_W。 答案1、0.95 实际功率将电压表并联在滑动变阻器两端 2.2测量小灯泡电阻 灯丝电阻随温度升高而变大2、 (1)如下图所示(2)C(3)断路(4)2.2D05(5)7.21052
20、0003、 (1)内 (2)灯泡处断路 (4)实际功率 电能转化为光能 【拓展】只闭合S1,移动变阻器滑片,使电流表示数为0.1A; 断开S1,闭合S2,滑片不动,调节电阻箱,当电流表示数为0.1A时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R。 (0.1A)2RALPS1S24、 (1)如下图所示(2) 连接电路时开关没有断开滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处(3)0.26 0.7(4)电压 亮5、 (1)如下图所示(2)C(3)A0.75(4)小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,灯泡的电阻不等于正常发光时的电阻(合理即可)调节滑动变阻器滑片,使得电流表读数为(或)6、 (1)如下图所示(2)小灯泡断路(3)0.260.65(4)闭合S、S2,断开S1UU额闭合S、S1,断开S27、 见下图断开滑动变阻器接入电路的是下面两个接线柱D 2左 0.758、 (1)B(2)小灯泡断路(3)0.625 (4)闭合S、S1,断开S2UU额闭合S、S2,断开S19、B;右;灯的实际功率太小; B;2;2.5;1;10、R2;灯泡(或电压表)短路;0.625;小灯泡的电阻受温度的影响;B;11、 A 灯泡短路 B 2.2 B 10 0.5 12、 断开 断路 左 灯泡电阻不是定值 大于 小于 0.4