2021中考物理专题练习21　测量小灯泡的电功率.docx

1、课时作业 21 测量小灯泡的电功率 1.(2020 江苏无锡)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表所 示。 小灯泡两端 的电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3 通过小灯泡 的电流 I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28 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的电压升高而增大 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

2、C.只有 D.都正确 2.(2020 贵州遵义)某小组在“测定额定电压为 2.5 V的小灯泡的额定电功率”的实验中,电源电压保持 不变,部分电路连接如图甲所示。 (1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大; (2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数刚好为 2.5 V,电流表示数如图 乙所示,小灯泡的额定功率为 W; (3)实验结束后,该小组对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的 额定电功率与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。 3.(2020 山东潍坊)某实验小组用如图甲所示的器

3、材,测量标有“3.8 V”字样小灯泡的额定功率,电源电 压不变。 甲 乙 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向 B端滑动时接入电路的 阻值变大); (2)图甲电路连接完成后,经检查无误,闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮。为完成实验,必要 的操作是 ; A.更换小灯泡 B.移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器连入的阻值 (3)调节滑动变阻器过程中,观察 表的示数,确定小灯泡是否达到了额定功率; (4)实验过程中,某时刻电流表和电压表示数分别如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为 W。 4.(2020 安徽合肥四十六中一模)小明在做“测量小灯泡的额定功率”的实

4、验时,连接的实物电路图如图 甲所示,其中小灯泡 L的额定电压为 2.5 V,额定功率小于 1.5 W。 (1)请用笔画线代替导线把电路连接完整(不能与其他导线交叉),要求:滑动变阻器的滑片 P 向右移动 时,小灯泡 L变亮。 (2)连接好电路后,闭合开关 S,发现电压表的示数为 2.2 V,电流表指针的位置如图乙所示,此时小灯泡 L的实际功率为 W。若要测出小灯泡 L正常发光时的电功率,接下来要进行的正确操作 是: 。 (3)小明想用此电路来进一步探究电流和电压的关系,请你分析说明此电路不妥的原 因: 。 5.(2020 辽宁沈阳,改编)安安和康康在“测量小灯泡的电功率”实验中,所选小灯泡的额

5、定电压为 2.5 V。 图 1 (1)如图 1 甲是测量小灯泡的电功率的电路图。在检查仪器时,康康发现电流表的指针位置如图 1乙 所示,老师提示他电流表没有损坏,他稍作思考,判断出现问题的原因是电流表 。 图 2 图 3 图 4 (2)纠正问题后,闭合开关开始实验。在移动滑片 P 位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变 化,只有电压表的指针在一个较大的示数不发生改变。检查电路连接后,他发现指针有一根导线连接 出现了错误,请你在这根错误的导线上打“”,再用笔画线代替导线在图中改正过来(导线不允许交叉)。 (3)纠正错误后,他重新开始实验,移动滑片 P 直到电压表示数为 2.5 V,此时电流表

6、示数如图 3所示,则 小灯泡的额定功率为 W。 (4)安安的电流表坏了,老师给她一个已知阻值的定值电阻 R0、若干开关和导线,安安重新设计了电路 如图 4 所示,并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下:闭合开关 S、S1,断开 S2,调节滑片 P 使电压表读数为 U额,此时小灯泡正常发光;不改变滑动变阻器滑片 P 的位置,闭合开关 S、S2,断开 S1, 记录电压表此时读数为 U。请用 R0、U额、U写出小灯泡额定功率的表达式 P额= 。 6.(2020 贵州铜仁,改编)某市举办的中学生物理实验大赛中,其中一个组抽到的实验内容是测量小灯 泡的电功率,给他们的实验器材有:额定电压为 2.5

7、 V的小灯泡,电源、电流表、电压表、开关、滑动 变阻器和导线若干。 (1)请根据图甲用笔画线代替导线,将图乙中实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器的滑片 P 时,电路中的小灯泡变暗,且导线不能交叉)。 (2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片 P,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的 额定功率为 W。 (3)小华同学所在的实验小组电压表被损坏,老师另给该小组两个开关和一个阻值为 10 的定值电 阻 R0,仍然测出了小灯泡的额定功率,他们所设计的实验电路如图丁所示,请根据电路图和操作步骤完 成下列问题: a.连接好电路后,闭合开关 S、S1,断开 S2调节滑动变阻器的滑片

8、P,使电流表的示数 I1= A 时, 小灯泡正常发光; b.保持滑动变阻器滑片 P的位置不动,断开 S1,闭合 S2,读出电流表的示数为 I2; c.则小灯泡的额定功率 P额= (用 U额、I1、I2表示)。 参考答案 课时作业 21 测量小灯泡的电功率 1.D 解析 灯泡两端电压等于额定电压 2.5 V时正常发光,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= 计算可 得,各次实验灯泡电阻分别为

9、:4.17 、6.25 、7.89 、8.70 、10 、10.71 ,所以小灯泡的电 阻随两端的电压升高而增大,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,由表中数据知,当灯泡电压为 2.5 V时,对应电流为 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:U=UL+UR=0.5 V+2.5 V=3 V,所以灯泡能正常发光, 故正确。 2.答案 (1)如图 (2)0.9 (3)偏大 解析 (1)滑动变阻器滑片 P向左滑动时,电压表示数变大,则根据欧姆定律可知,电流表示数也增大,即 电路的总电阻变小,滑动变阻器电阻

10、变小,故变阻器左下接线柱连入电路中; (2)排除故障后,闭合开关,移动滑片 P 让电压表的示数为 2.5 V,电流表的示数如图乙所示,电流表 选用小量程,分度值为 0.02 A,电流为 0.36 A,则灯泡的额定功率为:P=UI=2.5 V0.36 A=0.9 W; (3)由图知,电压表与小灯泡并联,所测电压较准确,而电流表测通过小灯泡和电压表的电流,所测 电流偏大,由 P=IU可知所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。 3.答案 (1)如图所示 (2)B (3)电压 (4)1.26 解析 (1)要求滑动变阻器滑片向 B端滑动时接入电路的阻值变大,变阻器左下接线柱连入电路中,灯 的额定电压为

11、3.8 V,故电压表选用大量程与灯并联,如答案图所示。(2)闭合开关,发现电流表有示数, 但小灯泡不亮,原因可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大,导致电路中的电流过小,这时应该移动滑 片,减小滑动变阻器连入电路的阻值,观察灯泡是否发光,故 A不符合题意,B符合题意。故选 B;(3)灯 泡在额定电压下的功率是额定功率,因此在测量小灯泡是否达到了额定功率时,电压要达到额定电压, 故眼睛要观察电压表的示数;(4)电流表使用的是 00.6 A 的量程,分度值为 0.02 A,如图乙可知,电流表 的示数为 0.36 A;电压表使用的是 015 V的量程,分度值为 0.5 V,乙图中电压表的示数为 3.5

12、V,则此 时小灯泡的实际功率为:P=UI=3.5 V0.36 A=1.26 W。 4.答案 (1)如图所示 (2)0.88 滑片应向 B端移动,直到电压表示数等于 2.5 V 时,记录电流表的示数 (3)小灯泡的电阻随温度的升高而变大 解析 (1)测量小灯泡的额定功率的实验,电流表、灯泡和滑动变阻器应串联,额定功率小于 1.5 W,由 P=UI 知,灯泡正常发光电流小于 I= =0.6 A,所以电流表选用 00.6 A量程,滑片 P 向右移动时, 小灯泡 L变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,所以应将变阻器的 B 接入电路中; (2)电流表使用 00.6 A 量程,分度值 0.02 A,由图乙

13、知,灯泡两端电压为 2.2 V时通过的电流为 0.4 A,所以小灯泡的实际功率:P实=U实I实=2.2 V0.4 A=0.88 W;要测灯泡的额定电压应增大灯泡两端电 压,由串联电路的分压原理知,滑片应向 B 端移动,直到电压表示数等于 2.5 V时,记录电流表的示数; (3)在探究电流与电压关系时应保持电阻不变,而灯泡的电阻随温度升高而增大,故不能用此实验 电路探究。 5.答案 (1)没有调零 (2)如图所示 (3)0.65 (4)U额 - 额 解析 (1)康康发现电流表的指针位置如图 1 乙所示,老师提示他电流表没有损坏,他稍作思考,判断出 现问题的原因是电流表没有调零; (2)原电路中,

14、电压表测电源电压(示数不变)是错误的,应测灯的电压; (3)纠正错误后,他重新开始实验,移动滑片 P 直到电压表示数为 2.5 V,此时电流表示数如图 3所 示,电流表选用小量程,分度值为 0.26 A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5 V0.26 A=0.65 W; (4)实验步骤如下:闭合开关 S、S1,断开 S2,调节滑片 P 使电压表读数为 U额,此时小灯泡正常发光; 不改变滑动变阻器滑片 P的位置,闭合开关 S、S2,断开 S1,记录电压表此时读数为 U; 在第一步操作中,电压表测灯的电压,灯正常发光,在第二步操作中,电压表测灯与定值电阻的电 压,因此时各电阻的大小和电压不变,

15、灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压: U0=U-U额,由欧姆定律可求出灯的额定电流:IL= - 额 ,小灯泡额定功率的表达式:P额=U额IL=U额 - 额 。 6.答案 (1)如图所示 (2)0.75 (3)0.25 U额(I2-I1) 解析 (1)向右移动滑动变阻器的滑片 P 时,电路中的小灯泡变暗,即电流变小,电阻变大,故变阻器左下 接线柱连入电路中; (2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片 P,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,电流表 选用小量程,分度值为 0.02 A,电流为 0.3 A,则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5 V0.3 A=0.75 W; (3)操作步骤 a.连接好电路后,闭合开关 S、S1,断开 S2,调节滑动变阻器的滑片 P,使电流表的示数 I1=0.25 A时, 小灯泡正常发光; b.保持滑动变阻器滑片 P的位置不动,断开 S1,闭合 S2,读出电流表的示数为 I2; c.在 b 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:IL=I2-I1,小灯泡的额定功率:P额=U额 (I2-I1)。