九年级下册物理 电功率专题练习(word版

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一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)

1.=1.5V 0.3A=0.45W P U I =?额额额在测量“小灯泡的额定功率”的实验中,实验室提供的实验器材有:

A .电源(电压为4.5V ),

B .电流表A 1(量程为0﹣0.6A ,电阻为0.5Ω)

C .电流表A 2(量程为0﹣3A ,电阻为0.2Ω)

D .电压表V 1(量程为3V ,内阻为3kΩ)

E .电压表V 2(量程为15V ,内阻为1kΩ)

F .滑动变阻器R (阻值0﹣10Ω)

G .定值电阻R 0=800Ω

H .待测小灯泡L (额定电压为3.8V ,额定功率大约是1.2W )

I .开关S 一个,导线若干

实验要求:既要保证电路安全,又要提高测量精确度;为了减小系统误差,测量时电表示数应大于量程的三分之一。则

(1)根据实验要求,电流表应选_______,电压表应选_______(选填器材前的字母代号)。

(2)根据实验要求,在虚线方框内画出实验电路图(其中部分电路已画出)。________ (3)根据实验电路图,请用笔画线代替导线,将实验器材连接起来使之成为实验电路(其中部分导线已连接好)。_______

(4)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到_______端(选填实物图中“a”或“b”);正确连接实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,仔细检查电路各部分均接触良好,其原因可能是_______。

【答案】 B D b 小灯泡L 断路

【解析】

【详解】

(1)待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率大约是1.2W,

由P=UI得,小灯泡的额定电流大约为:

因为小灯泡L的额定电流0.32A小于0.6A,且大于电流表A1量程的三分之一,

所以,根据实验要求,电流表应选B。

因为电源电压为4.5V,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,大于V1的量程

但小于电压表V2量程的三分之一,为了使偏转角度尽量大,电压表应选D。

(2)为了测量小灯泡的额定功率,应使其两端的电压为3.8V,由于电压表(量程为3V,内阻为3kΩ),因此可将电压表与R0串联后在并联在小灯泡L的两端,电流表接在干路上(即电流表外接法),

当灯泡L正常发光时,其两端的电压为U L=3.8V,

根据串、并联电路电压规律可知,电压表和R0所在支路电压:

串联电路电流相等,所以电压的比等于电阻的比,即电压表V1与定值电阻R0两端的电压之比:

联合以上两式可解得:,;

所以实验电路图如下:

(3)根据实验电路图,按电流的流经顺序将其连接起来,如下图所示:

(4)根据保护电路的原则,在闭合开关前,应使电路中的电流最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最大,由实验电路可知,滑动变阻器的滑片应滑到b端。

开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路存在断路性故障,电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源两极是连通的,则故障应为与电压表并联的部分断路,即小灯泡L断路。

【点睛】

2.⑤小灯泡额定功率的表达式为:22221212

?L I R P I R I R I I I ===-额额额额。朵朵和同学们在做电学实验过程中:

(1)朵朵和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R 两端的电压_____(选填“改变”或“保持不变”)。

(2)请用笔画线代替导线,帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整

__________ 。

(3)朵朵连完电路,闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因:电路存在_____。

(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V ,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动。

(5)朵朵和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V 小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是她借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下:

①只闭合开关S 1、S 2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为_____A 时,小灯泡恰好正常发光;

②只闭合开关S 1、S 3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I 。

③P 灯=_____(用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。

【答案】 电阻 改变 接触不良 B 0.2 2V (I ﹣0.2A )

【解析】(1)如图甲连接的是小灯泡,由于灯丝电阻随温度而变化,所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;

研究电流与电压的关系应保证电阻不变,改变电阻两端的电压,所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。

(2)如图电路大部分已经完成,只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可,如图:

(3)闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。即电流和电压不稳定,应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。

(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;

再将5Ω电阻换成10Ω电阻,根据串联电路分压的规律,即电压与电阻成正比,那么定值电阻增大一倍时,滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍,所以她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向B端移动,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数不变。(5)缺少电压表时,借助一个10Ω的电阻,利用如图戊所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。

①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为0.2A时,此时电阻两端的电压为:,因为灯与电阻是并联的,电压相等,所以小灯泡恰好正常发光;

②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,即灯两端的电压是不变的,此时电流表测量的干路电流,读出电流表示数为I;

③由第一步实验确定灯的额定电压,即;通过电阻的电流为0.2A;

由第二步实验可知,灯与电阻的总电流为I,所以灯的电流为:;

由灯的额定功率可表示为:。

3.点睛:研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用,即分别控制电阻不变和电压不变,据此分析滑动变阻器滑片的调整方向,最后一问要理解单安法测量功率的原理,即根据图知,灯与电阻并联,两端的电压相等,利用定值电阻和电流可确定灯的额定电压,再结合电流即可求功率,当然也可以求灯的电阻。小聪同学做测量小灯泡的功率的实验,所用器材有电压恒为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡以及符合实验要求的电表,开关和导线.图甲是小聪没有连接完整的电路.

甲乙

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整_____________ .

(2)小聪同学连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮.电压表指针明显偏转,电流表指针无偏转,则故障可能是______.

A.小灯泡短路B.小灯泡断路

C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路

(3)小聪同学纠正错误后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_______W.

(4)老师告诉小聪,与小灯泡的电阻相比较,电流表的电阻非常小,电压表的电阻非常大,由于电流表、电压表电阻的影响,测量后计算出的电功率值会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”).

【答案】B0.7偏大

【解析】

【详解】

(1)电压表应与小灯泡并联,根据“额定电压为2.5 V的小灯泡”,所以连接小灯泡的右端到电压表的“3V”接线柱即可,如图:

(2)小聪同学连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮.电流表指针无偏转,说明电路中存在断路性故障,而电压表指针明显偏转,说明电压表两端到电源两极是通的,所以与电压表并联的小灯泡断路,故选B.

(3)小聪同学纠正错误后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A,则小灯泡的额定功率为:.

(4)与小灯泡的电阻相比较,电流表的电阻非常小,电压表的电阻非常大;

4.(3)[4]小敏的观点是错误的,原因是小灯泡在不同电压下的电功率是不同的,所以不能

取平均值减小误差。小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)

(1)图1是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____;②____?

(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则图1中导线____(选填“①”?“②”或“③”)发生了____ (填写故障名称)

(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示,则根据记录的数据和图像可知∶

①小灯泡的额定功率为____W?

②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____

A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A

(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____(选填“①”?“②”或“③”),你选择的依据是____?

【答案】①开关未断开②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端①断路①0.75②D①“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]连接电路时为了保护电路,开关应断开,滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处,所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开;②滑动变阻器滑片未移至最左端(阻值最大处)。

(2)[3][4]闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则图1中导线①发生了断路。

(3)[5][6]根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,所以小灯泡的额定功率为

P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W

②当小灯泡两端的电压为0.5V时,电流为0.1A,所以此时滑动变阻器两端的电压为

U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V

此时滑动变阻器的阻值为

R =U

I 滑=2.5V 0.1A =25Ω 所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω 1A 。

5.22151511:::5:1525U U P P R R ===ΩΩ

滑滑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0.5 A ,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,R 0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S 1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U 1;②保持滑片的位置不动,再将开关S 1拨到另一触点。读出电压表的示数U 2;③用U 1、U 2、R 0表示小灯泡的额定功率,则表达式P =______。

【答案】 C A 1.25W A 2110

U U U R - 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[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)[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)[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。

[4]若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为

P UI?

=

=

2.5V0.5A=1.25W

(4)[5]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。

[6]用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式为

6.P额=U额I额=4V×0.2A=0.8W.聪聪在实验室中找到学生电源,四个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),“25Ω 1A"的滑动变阻器R1、最大阻值未知的滑动变阻器R2、电流表、电压表、开关及导线若干,完成了下列电学实验.

(一)探究“电流与电阻的关系”

(1)如图甲是聪聪连接的电路,还有一根导线没有接上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,并保证连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处;

(_______)

(2)正确连接后,闭合开关,聪聪发现电流表无示数,电压表示数极大、可能是定值电阻发生了________(填“短路”或“断路” ).

(3)实验中保持电压表的示数为2V不变,为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成实验,电源的电压值不应超过 _________ V.

(4)正确完成四次实验后,可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 _____________.

(5)聪聪又在实验室中找到一个标有“0.3A”字样的灯泡,他想用这个灯泡探究“电流与电压的关系”,老师告诉他不可以,原因是________________________________________.(二)测量滑动变阻器R2的最大阻值

(1)聪聪连接了如图乙所示的电路,将滑动变阻器R2的滑片调至最右端,闭合开关,适当调节R1的阻值,电流表和电压表的示数如图丙所示,电流表的示数为_________ A,R2的最大阻值为_________Ω.

(2)实验中至少需要测量三组数据,目的是 _________(填“寻找普遍规律”或“减小误差”).

(三)聪聪又找来最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3和最大阻值为20Ω的滑动变阻器R4,利用学生电源(电压调为12V不变),设计了如图丁所示电路,测量标有“0.3A”字样灯泡的额定功率,清将他的实验过程补充完整:

(1)只闭合开关S、S2,将滑动变阻器_________的滑片调到阻值最大处,移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为_________ V,此时灯泡正常发光.

(2)保持两个滑动变阻器的滑片位置不动,只闭合关S、S1,读出电压表的示数为7V.(3)灯泡的额定功率P额=_________W.

【答案】断路 4 反比灯丝电阻随温度的升

高而增大 0.2 10 减小误差R4 6 1.5

【解析】

【详解】

第一空.连接这根导线后滑动变阻器的滑片要位于阻值最大处,则接入的滑动变阻器下端接线柱应远离滑片,即下端应接左端接线柱.如图:

第二空.闭合开关,电流表无示数,说明电路不通,某处发生了断路;电压表示数极大,说明与电压表并联的元件断路,导致电压表相当于直接测电源电压.所以故障可能是定值电阻发生了断路.

第三空.根据串联电路分压规律可知,保持电压表的示数为2V不变,当25Ω定值电阻接入电路、滑动变阻器R1调到阻值最大时,电源最大.R1最大阻值为25Ω,与25Ω定值电阻阻值相同,所以R1两端电压与定值电阻两端电压相等,为2V,则电源电压为

2V+2V=4V.所以电源的电压值不应超过4 V.

第四空.保证每次定值电阻两端电压都是2V不变,测得每次的电流值随定值电阻的阻值增大而减小.所以可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比.

第五空.要探究“电流与电压的关系”,要控制电阻一定、改变电压,看电流大小随电压大小如何变化.因灯泡在不同电压下的亮度不同,灯丝的温度不同,会影响灯丝的电阻,所以若用灯泡探究“电流与电压的关系”,灯丝的电阻会改变,不能完成实验.

第六空.由乙图可知,R2的滑片调至最右端时其阻值最大,电压表测R2两端电压.由丙图可知,电压表的分度值为0.1V,示数为2V;电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A.

第七空.R2的最大阻值为:

R2=U

I

=

2V

0.2A

=10Ω.

第八空.R2的最大阻值是一定的,实验中至少需要测量三组数据,是为了取平均值减小误差.

第九空.由丁图可知,当只闭合开关S、S2时,灯泡L、R3、R4串联,电压表测R4两端电压.若将R3的滑片调到阻值最大处,要使灯泡正常发光,则电路中电流要为0.3A,此时R3两端电压为:

U R3=IR3=0.3A×30Ω=9V,

而在步骤二中,电压表测R3、R4的总电压,其示数为7V,小于上面计算的9V,说明将滑片置于阻值最大处的滑动变阻器不是R3,应该是R4.

第十空.将R4的滑片调到阻值最大处,电路中电流要为0.3A,此时R4两端电压为:

U R4=IR4=0.3A×20Ω=6V.

所以应该移动R3的滑片,使电压表示数为6V,此时灯泡电流为0.3A,灯泡正常发光.

第十一空.再只闭合关S、S1,电压表测R3、R4的总电压,其示数为7V,则灯泡L两端电压为:

U L=12V-7V=5V.

则灯泡的额定功率为:

7.本题考查的是“测量小灯泡的电功率”实验,涉及了实物电路的连接、实验操作和注意事项、电表的读数、功率的计算等,最后一问要结合图象和串并联电路的性质进行分析,由于灯丝电阻会随电压的变化发生变化,所以不能先求电阻,再进行计算.将几十个小彩灯串联后接在照明电路上,形成一串五光十色的彩灯带,当其中一个小彩灯灯丝烧断后,彩灯带却不会熄灭,其原因是:小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联.当灯丝正常发光时,金属丝与灯丝支架不导通;当灯丝烧断时,金属丝与灯丝支架瞬

间导通,其他小彩灯仍能发光.为探究小彩灯的这一结构,小明找来额定电压为5V的小彩灯进行实验.

(1)请用笔画线代替导线,在甲图中将实物电路连接完整.

(_______)

(2)正确连接电路,闭合开关,发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障的原因是_________.

(3)排除故障,正确操作测得实验数据及现象记录如下表.

①小彩灯的额定功率为_________W;

②在图乙中,作出灯丝烧断前的I-U关系图像;

(________)

③分析图像可知;小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而________.

(4)实验中发现,灯丝烧断后,小彩灯并没有导通,其原因可能是___________.

【答案】灯泡短路 1

增大没有达到一定的电压,金属丝上的绝

缘材料仍没有被击穿

【解析】

【详解】

第一空.滑动变阻器采取“一上一下”的连接方式,电压表与小彩灯并联,根据题意应接0—15V的量程,电路图如下:

第二空.正确连接电路,闭合开关,发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,说明电路是通路,电压表被短路,电路故障是灯泡短路;

第三空.小彩灯额定电压是5V,查表知此时电流是0.20A,小彩灯的额定功率:

P=UI=5V×0.2A=1W;

第四空.根据表中数据在图乙中描点连线,得丝烧断前的I-U关系图像如下:

第五空.由图像可知I-U图像不是一条直线,而是一条曲线,故可知灯泡电阻随其两端电压的增大而增大;

8.此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键.如图所示,用两节干电池测小灯泡的电功率.小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω2A”.

(1)用笔画线代替导线将电路连接完整___.

(2)连接电路时,开关应______,滑动变阻器的滑片应移到最____(选填“左”或“右”)端.

(3)图示为电压表示数2V时,电流表的示数,其读数为_____A,此时灯泡的电功率为

______W;要使灯泡正常发光,应将滑片向________(选填“左”或“右”)移动.

(4)电压表示数达到2.5V时,无论怎样调节变阻器滑片,都无法使电压表示数变大,要用此灯泡继续完成实验,你的做法是________________.

(5)按照正确的方案测出电压略大于2.5V时灯泡的功率,为比较灯泡不同电压下功率关系,______(选填“需要”或“不需要”)重新测量前两次的实验数据.

【答案】断开左 0.24 0.48 右换用两节新的干电

池进行实验(使用三节电池完成实验)不需要

【解析】

【分析】

【详解】

(1)电压表并联在小灯泡两侧

(2)连接电路时开关应该断开,滑动变阻器应该在阻值最大的地方,即最左端

(3)量程是0-0.6A,所以示数是0.24A;此时灯泡电功率为P=UI=2.5V?0.24A=0.6W;增大灯泡电压,应该减小滑动变阻器电阻,所以向右移动

(4)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大,说明电源能够提供的电压最大为2.5V,所以为了用该灯泡继续完成实验,做法是:换用两节新的干电池进行实验,或使用三节电池完成实验.

(5)解决了(4)中问题后,测出电压略大于2.5V时的灯泡功率.为比较灯泡在不同电压下的功率关系,不需要重新测量前两次实验数据.

9.点睛:难点是最后一问,要理解此种没有电流表测量电功率的原理,此方法利用了等效的原理,即灯和R1分别与R2串联,使电压表的示数都为灯的额定电压,此时电阻R1与灯是等效的,即R1此时的电阻等于灯正常发光时的电阻,后面的步骤再灵活运用欧姆定律得出R1的表达式,最后得出灯泡额定功率的表达式。某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中,被测小灯泡的额定电压为2.5V.实验桌上提供有如下器材:电源(电压6V且恒定不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一只,导线若干.

(1)晓丽同学所在实验小组按照如图甲所示的电路进行实验.

①用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整.

②连接电路时,开关应该.

③ 闭合开关,移动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示数,其原因可能是.

④ 排除故障后,闭合开关,移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为 V.要使小灯泡正常发光,滑片P应向(选填“A”或“B”)端移动.

⑤ 多次改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,并绘制出如图丙所示的图像.由图像,小灯泡的额定功率是 W.

(2)晓丽同学所在的实验小组的滑动变阻器已损坏(其它器材和规格不变),老师提供了另一只滑动变阻器(10Ω 1A),小组同学讨论后发现,若要继续用已连接完整的图甲所示电路来测出小灯泡的额定电功率.至少还要在原电路中联(选填“串”或“并”)一个Ω的电阻.

【答案】(1)1如图所示

②断开③灯泡短路④1.1 A ⑤0.5.(2)串 7.5

【解析】

试题分析:(1)①在连接电路时,电压表与所测用电器并联,其电路连接如图所示;②为避免电路在连接过程中发生短路,故电路在连接过程中开关应处于断开状态;③小灯泡不亮的原因是:灯泡短路、断路或实际功率太小,由题意知,电流表示数几乎接近最大值,电压表无示数,故发生故障的原因是灯泡短路;④由图乙知电压表的示数为1.1V,小于灯泡的额定电压2.5V,应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,故应向A端移动;⑤由图丙知小灯泡正常发光时通过的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率为P额

=2.5V×0.2A=0.5W.(2)接入电阻R x后,由题意知R x、R p=10Ω与小灯泡串联,电源电压U=6V,灯泡正常发光时通过的电流I=0.2A,电阻R L=2.5V/0.2A=12.5Ω,则电路中的总电阻R=U/I=6V/0.2A=30Ω,R x=R-R L-R p=30Ω-12.5Ω-10Ω=7.5Ω

考点:伏安法测量小灯泡的电功率实验过程

10.【考点定位】测量灯泡的额定电功率如图甲所示,是测量小灯泡电功率的实验,小灯泡的额定电压为2.5V.

(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物电路连接完整,要求:滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大.

(2)闭合开关后,灯泡发光微弱,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度不变,其原因可能是将滑动变阻器的(填“A”、“B”或“C、D”)接线柱接入了电路.

(3)某次实验,电压表示数如图乙所示,欲使小灯泡正常发光,则滑动变阻器的滑片应向

(填“C”或“D”)端滑动.

(4)实验测量数据如表所示,则小灯泡的额定功率为 W.灯泡的亮度跟实际电功率的关系是.

【答案】(1)如下图所示; (2)C、D (3)D (4)0.7 实际电功率越大,灯泡越亮

【解析】

试题分析:(1)根据题意要求,电路实物图的连线如上图所示;(2)灯泡发光微弱,说明通过灯泡的电流过小,移动滑片时,小灯泡亮度仍不变,说明变阻器不起作用,变阻器的连接方式错了,把整个电阻线都连入了电路,所以应是连接了C、D接线柱;(3)电压表示数为2.1V,小于小灯泡的额定电压2.5V,要想让小灯泡正常发光,就要增大电流,也就是说要减小电路中的电阻,所以应把变阻器的滑片向D端移动;(4)当小灯泡的电压等于额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.28A,所以小灯泡的额定功率为:

P=UI=0.7W;由表中的数据分析可知:随着电压和电流的增大,也就是实际功率的变大,灯泡变得越来越亮,所以说灯泡的亮度随实际功率的增大而变大.

【考点定位】测量小灯泡电功率

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