人教版九年级下物理课时举一反三变式练习第十八章第3节 测量小灯泡的电功率
试卷更新日期:2023-10-27 类型:同步测试
一、电功率测量的连线问题
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1. 如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,电源电压为6V;(1)、图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:导线不交叉);(2)、连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过2.5V,其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值(选填“太小”或“太大”);(3)、解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W。若要使小灯泡变得更亮一些,滑动变阻器的滑片应向(选填“左”或“右”)移动;
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
小灯泡的电功率P/W
1
2.2
0.28
比正常发光暗
0.62
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.32
比正常发光亮
0.90
(4)、将上表数据填完整后进行分析,发现小灯泡亮度是变化的,小灯泡的亮度是由其(选填“实际功率”或“额定功率”)决定的;(5)、观察表中的数据发现,虽然是同一小灯泡,但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是。2. 在“测量小灯泡的功率”实验中,电源为2节新干电池,小灯泡标有“2.5V”字样。(1)、图甲为小明连接的实物电路,请你用笔画线代替导线,将电路补充完整;(2)、开关闭合前,应将滑片置于端(选填a或者b);(3)、闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是;(4)、当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W;(5)、小明只用一个电压表也测出了2.5V小灯泡的额定功率,他用阻值为R0的定值电阻和两个开关,设计了图丙所示的电路,请在空白处填上适当内容:①断开S2 , 闭合S、S1 , 移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开 , 闭合 , 记录下电压表示数为;
③小灯泡的额定功率PL=(用已知量和测量量表示)。
3. 请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。(1)、请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;(2)、小强同学连接好电路后,闭合开关时发现灯泡特别亮,这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 ;(3)、闭合开关,移动滑片P到电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;(4)、上述实验过程中,当电压表、电流表的示数逐渐变大时,小灯泡的电阻也逐渐变大,滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小,则小灯泡电阻的变化量ΔRL(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动变阻器电阻的变化量ΔR;(5)、利用图甲所示电路,依据 (原理)也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻,此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。4. 在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率实验中,电源是三节新干电池;(1)、请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整,使滑片向右移动时小灯泡变亮;(2)、小刚正确连接电路并规范地操作,闭合开关时他发现:灯泡L不发光,电流表和电压表均有较小的示数,下一步的操作是;(3)、解决问题后,闭合开关S,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为V;若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数恰好为2.5V,并记下此时电流表的示数;(4)、移动滑片P,记录下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是W;(5)、细心的小刚发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,其原因是;(6)、通过分析图丙,小刚得出小灯泡的“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小关系为P1P2(选填“>”“<”或“=”);(7)、小组同学增加了一个阻值刚好合适的定值电阻R0 , 只利用一个电表,也测量出了该小灯泡的额定电功率,以下电路图中能快速完成测量的是。5. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压6V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V(电阻约为8Ω)。(1)、请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮);( )(2)、现有规格为“10Ω 2A”、“20Ω 1A”和“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器,为了实验的顺利进行,小芳应在其中选择规格为的滑动变阻器接入电路;(3)、闭合开关前,应将滑片移到端(选填“A”或“B”);(4)、闭合开关发现灯泡不亮移动滑片灯泡仍不亮,突然小芳的文具盒掉到桌上,灯泡亮了,小芳敲了几下桌子,灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是____;A、开关短路 B、灯泡短路 C、电压表断路 D、灯泡接触不良(5)、排除故障,再次闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W;(6)、小芳利用图甲装置(选填“能”或“不能”)探究“通过定值电阻的电流与电压关系”的实验。二、电功率的测量的改线问题
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6. 物理实验小组连接了如图甲所示的电路,做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有:电源(可选电压为4.5V、6V),规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个,小灯泡(额定电压为2.5V,额定功率小于0.75W)一个,电压表、电流表各一个,开关、导线若干。(1)、甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线);(2)、正确连接电路后,当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为V,小灯泡的额定功率为W;(3)、变阻器的滑片P移至某处时,电流表示数为0.18A,电压表示数如图乙所示为V,此时小灯泡的电阻为Ω;(4)、该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路,利用阻值为的定值电阻和电压表、等器材,测量额定电压为的小灯泡L的额定功率,经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表(选填“”或“”)的示数为 , 同时读出另一个电压表的示数,记为U;
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率。
7. 在测量小灯泡电功率的实验中,提供的器材有:3V的电源、标有“2.5V”字样的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。(1)、小龙所接的实验电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。(2)、小龙改正错误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,故障的原因可能是。(3)、排除故障后,实验中,当电压表示数为2V时,为了测出小灯泡的额定功率,他应该把滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。(4)、小龙进行多次实验,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图象如图乙中的实线所示,则根据图象可知,滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系的U﹣I图象应为图乙中的虚线 (选填“①”、“②”或“③”),小灯泡的额定功率为W,可确定实验中所使用的滑动变阻器的最大阻值不小于Ω。(5)、小龙为了测出另一只额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,他利用如图丙所示的电阻箱和滑动变阻器设计出了测量电路如图丁所示,电源电压为8V,但在实际操作中将开关S2拨到位置1时,无法调到额定电压,从而无法测出额定功率。其原因是。8. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用的小灯泡上标有“2.5V”字样.(1)、晓彤连接了如图甲所示的电路,闭合开关前,小明发现有一根导线连接错误,请你用笔在图中这根导线上画“×”,并重新画一根正确连接电路的导线(导线不能交叉).(2)、正确连接电路后,将滑动变阻器调到最大阻值.闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压是2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是A,小灯泡的额定功率是W.(3)、小雪按照正确方法进行了多次实验,测量数据和观察到的现象如下表所示.实验序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
明亮
亮
较亮
较暗
微光
熄灭
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
★
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
分析实验数据可知:
a.由第1次到第7次的实验可知,滑动变阻器的滑片P是逐渐向(填“a”或“b”)端移动的.
b.小灯泡的实际功率越(填“大”或“小”),小灯泡就越亮.
c.在不同电压下,小灯泡的电阻不同,是因为灯丝的电阻与有关.
9. 小明进行“测量小灯泡额定功率”的实验。他准备的器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、2节新干电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(10Ω0.5A)、开关各一只,导线若干。(1)、如图甲所示是小明开始时连接的电路,仔细观察发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。(2)、电路连接正确后,闭合开关,小明发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来应进行的操作是_______。A、检查灯泡是否断路 B、检查灯泡是否短路 C、检查开关接触是否良好 D、移动滑动变阻器的滑片(3)、当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为W。(4)、完成上述实验后,小明还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,他该添置(填写器材名称)才能进行探究实验。10. 安娜同学想利用图甲所给实验器材“测定小灯泡的额定功率”,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω.图甲
图乙
(1)、电路连接中有一处明显错误,请你在错误处打“×”,并在原图中画出正确的电路连线。(2)、正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数为2.4V;继续移动滑片P向(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率是W。11. 在测量小灯泡的电功率时,电源电压为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样:(1)、在如图甲所示的电路中,闭合开关移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;(2)、电路连接正确后,从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据,得到小灯泡的I-U图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率是W,由图可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大,滑动变阻器的规格应选择下面的 ;
A.10Ω 1A B.15 Ω 1A C.25 Ω 1A D.50 Ω 1A
(3)、有同学认为利用该电路还可以探究导体中电流和导体两端电压成正比的关系,你认为这种说法(选填“合理”或“不合理”),理由是。12. 我市中考实验操作考试时,实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材:额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约为10Ω)、规格为“12Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池4节,导线若干。(1)、图甲中有一根导线的连接是错误的,请你在错误的导线上打“×”;(2)、闭合开关前,应将滑片P移到最(填“左”或“右”)端;(3)、经检查,电路连接无误,各元件完好,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5V,出现这种现象的原因是;(4)、解决上述问题后,移动滑片使电压表的示数为时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是;(5)、测出小灯泡的额定功率后,同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的 , 请你帮助分析出这种现象的原因是。13. 如图甲所示为“伏安法”测量小灯泡电功率的实验装置,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)、连接电路时,开关应(选填“断开”或“闭合”);(2)、图甲中有一根导线连接错误,请你把它找出来并打上“×”,再用笔重新画一根正确连接的导线;(3)、改正电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数恰好为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,其读数为A,由此可知小灯泡的额定功率P额=W;继续调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为1.25V,此时小灯泡的实际功率为P实 , 则P实(选填“>”、“<”或“=”);(4)、在实际测量的过程中,调节滑片P使滑动变阻器接入电路中的电阻减小ΔR滑、两端电压减小ΔU滑 , 相应的小灯泡的阻值变化ΔRL、两端电压变化ΔUL , 则ΔR滑ΔRL , ΔU滑ΔUL(两空均选填“>”、“<”或“=”)。三、电功率测量的故障问题
-
14. 小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率(部分实验器材的规格已在图中标明)。(1)、连接电路时,开关应 ;(2)、实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图乙所示位置(选填“短路”或“断路”)故障;(3)、故障排除后,小明移动滑动变阻器的滑片,记录电表的数据,则小灯泡的额定功率是 ;(4)、实验中电压表意外损坏,小明决定用阻值较大的定值电阻(阻值为R0)和两个电流表,按如图丁所示电路完成实验。现测得电流表A1和电流表A2的示数分别为I1和I2 , 可求得小灯泡的实际功率为 。15. 某实验小组要测量标有“”字样小灯泡的电功率,连接了如图甲所示电路。已知小灯泡正常发光时的电阻值约为 , 电源电压恒为。(1)、正确连接电路后,闭合开关,灯不亮,电流表、电压表均有示数,以下选项合理的是____ 。A、灯丝断了 B、小灯泡的实际功率太小 C、小灯泡的灯座短路(2)、排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,此时灯泡的亮度比正常发光时 ,为使灯泡正常发光,应将滑片向 移动,当观察到 时,再记录另一个电表的示数,可以计算小灯泡的额定功率。(3)、小明测量出小灯泡在不同电压下的电流,并将测量的数据绘制成了图像,如图丙所示,发现小灯泡的电阻随温度升高而 。(4)、小明同学认为利用该电路,不仅可以测量小灯泡的电功率和电阻,还可以用于探究电流与电压的关系,但必须更换其中一个实验器材,你认为该如何更换? 。(5)、小兰的电流表损坏了,老师告诉她已经没有电流表可换了,但给了她一个已知阻值为的定值电阻和若干开关。请在图丁中帮小兰设计部分实验电路,测出小灯泡的额定功率。16. 小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。(1)、如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;( )(2)、连接电路过程中,开关应该(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到(选填“最左”或“最右”)端;(3)、正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是____;(填选项符号)A、灯泡短路 B、灯泡断路 C、滑动变阻器短路 D、滑动变阻器断路(4)、电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是A;(5)、电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;(6)、小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为W;(7)、小丽根据小灯泡的I-U图像(如图丙所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而(选填“增大”、“不变”或“减小”),你认为原因是。17. 在复习电学知识时,小多在实验室又做了“测量小灯泡电功率”的实验。实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。(1)、在实验中,小多按图甲所示的电路图正确连接了电路。实物中少了一根导线。请用笔画线代替导线补上,将图乙中的实物电路连接完整;(2)、闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表几乎没有示数,电压表有示数且接近电源电压,其故障是 。(3)、改正故障,闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;(4)、移动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丁所示的小灯泡的U-I图象。由图象可知:实验过程中当电流逐渐增大时,小灯泡的电阻是逐渐变大的,同时滑动变阻器接入的电阻是逐渐变小的,则小灯泡的电阻变化量ΔRL(选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动变阻器电阻的变化ΔR。18. 【实验名称】“用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率”。
【实验器材】两节新干电池、标有“2.5V”字样的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线;
【进行实验与收集证据】
(1)、设计如图甲所示的电路;
根据电路图连接了如图乙所示的电路,连接电路时,开关应处于状态,并应将滑动变阻器的滑片放置在最(选填“左”或“右”)端。检查电路时发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并画出正确的连线;(2)、电路检查正确后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如表,第1次实验时电流表示数如图丙所示;实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
正常
较亮
较暗
微光
不亮
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.28
0.24
0.20
0.12
电功率P/W
平均功率P平/W
【交流合作】①小灯泡正常发光时通过的电流是A,小灯泡额定功率为W;
②设计的实验记录表格存在的问题是;
(3)、【拓展】实验中,若闭合开关S后,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是____(填字母代号)。A、小灯泡短路 B、小灯泡断路 C、滑动变阻器断路 D、开关S接触不良19. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。(1)、请你用笔画线代替导线,将实物电路图甲补充完整(导线不能交叉);(2)、如果连接好电路后闭合开关,发现小灯泡没有发光,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______(填选项前的字母);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 D、更换电源(3)、闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为V;若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5V;(4)、小强同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像,根据图像信息,计算出小灯泡的额定功率是W,小灯泡正常发光时的电阻为Ω;在多次测量中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比在增大,造成这一现象的原因是;(5)、该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有的作用;(6)、小明同学利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表的示数始终为如图乙所示,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于Ω。四、电功率的测量的缺电压表问题
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20. “测小灯泡电功率”实验如图甲所示,已知电源电压为 3V,小灯泡额定电压为 2.5V。(1)、闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最(填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为 1.5V 时,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为W。若使小灯泡正常发光,应将滑片向(填“左”或“右”)端移动;(2)、完成上述实验后,小敏设计了如图丙所示的电路,测量额定电流为 I 额的小灯泡的额定功率。已知电源电压不变,滑动变阻器 R1的最大阻值为 R1。实验方案如下:
①按电路图连接电路;
②闭合开关S1 , 移动 R1滑片,使电流表的示数为I额 , 小灯泡正常发光;
③使开关 , 保持R1滑片位置不动,移动R2滑片使电流表的示数为I额;
④保持滑片位置不动(填“R1”或“R2”),将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1 , 再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡额定功率的表达式为 P额=(用 I额、I1、I2、R1表示)。
21. 辉煌和灿烂同学在做“测量小灯泡的额定功率”实验,选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为 , 小灯泡的额定电压为。(1)、请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮(2)、连接好电路后,辉煌闭合开关进行试触,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表的指针迅速偏转到最大刻度线处。若电路只有一处故障,则电路中的故障是。(3)、辉煌排除故障后再次闭合开关并移动滑片直到电压表的示数为 , 此时电流表的示数如图乙所示,为 , 则小灯泡的额定功率为;再调节滑动变阻器使电压表的示数达到 , 小灯泡强烈发光,此时小灯泡的实际功率选填“大于”“小于”或“等于”。(4)、灿烂同学准备测量另一个小灯泡的额定功率,其额定电压为 , 但她发现电压表坏了,于是她找来了一个阻值已知的定值电阻 , 设计了如图丙所示的电路,也顺利完成了实验。先闭合开关、 , 断开 , 调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为:;
保持滑片的位置不变,闭合开关、 , 断开 , 读出电流表的示数为;
小灯泡的额定功率用、、表示。
22. 在“测量小灯泡额定功率”实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5V。(1)、如图甲,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;(2)、连接完电路,闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,经检查,导线连接完好,电表完好,则电路故障可能是小灯泡发生了(短路/断路);(3)、故障排除后,移动滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示为V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(左/右)端移动;(4)、移动滑片P,记下多组数据,并绘制图丙所示的U﹣I图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率是W;(5)、小明还发现图线在电流较小时是直线,随着电流增大,图线变成了一条曲线,如图丙所示.造成这种变化的原因是。(6)、小明设计了如图丁所示电路,测量另一只灯泡的额定功率(已知:电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R1的最大电阻为10Ω,灯泡的额定电流为0.3A);①只闭合开关S和S2 , 调节滑动变阻器R1 , 使电流表示数为0.3A;
②只闭合开关S和S1 , 保持滑动变阻器R1滑片位置不变,调节滑动变阻器R2 , 使电流表示数仍为0.3A;
③接着将R1的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为0.5A,再将R1的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为0.25A;
④该灯泡额定功率P额=W。
23. 小华做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源 ( 电压恒为 6V) 、小灯泡 ( 额定电压为 2.5V ,灯丝电阻约为 10Ω 、电流表、电压表、开关、标有“ 10Ω 1A ”的滑动变阻器、标有“ 50Ω 2A ”的滑动变阻器导线若干。(1)、小华设计了图甲所示的电路,甲实验应选用滑动变阻器 ( 选填“ R1 ”或“ R2 ” ) ;(2)、闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为 2.5V ,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W ;(3)、小华又设计了如图丙所示的电路,测量额定电压为 U额 的小灯泡正常工作时的电阻,已知定值电阻的阻值为 R ,电源电压恒为 U 。
①闭合开关 S 和 S2 ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ;
②闭合开关 ,保持滑动变阻器的滑片位置不变,记录电流表的示数为 I ;
③小灯泡正常发光时电阻表达式为: R额= ( 用已知物理量表示 ) 。24. 某实验小组用图甲电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)、请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;(2)、请路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 ____(填序号);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,观察小灯泡是否发光(3)、问题解决后,移动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为1V,此时应将变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)滑动,直到电压表的示数为2.5V时为止;(4)、根据实验数据绘制成了图像如图乙所示,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;(5)、另一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10Ω的定值电阻R0 , 也测出了一个额定电压U额为2.5V的小灯泡的额定功率,他们所设计的实验电路如图丙所示,请根据电路图和操作步骤完成下列问题:①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=A时,小灯泡正常发光;
②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;
③则小灯泡的额定功率P额=(用U额、I1、I2表示)。
25. 小明用实验室中的器材测量2.5V小灯泡的电功率,如图所示。(1)、请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:①向左移动滑片,灯泡变暗;②导线不能交叉。(2)、闭合开关后发现灯泡不亮,电压表示数为电源电压,电流表几乎没有示数,则电路故障可能是 。(3)、排除故障后,再闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为 。(4)、继续实验时发现电压表突然损坏,小明设计实验用已知阻值为R0的定值电阻代替电压表测量小灯泡的额定功率,设计的实验电路如图丙所示,请将下列实验步骤补充完整。①闭合开关S、S2 , 断开开关S1 , 移动滑片,;
②保持滑片不动,闭合开关S、S1 , 断开开关S2 , 读出电流表的示数为I;
③则小灯泡的额定功率的表达式:。(用U额、I和R0表示)
26. 炎炎要做“测量小灯泡额定功率”的实验,提供的器材有:3节干电池,额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关,滑动变阻器(50Ω 1A)各1个,导线若干。(1)、炎炎将器材连接之后如图甲所示,其中有一根导线连接错误,请在图中错误导线上打“×”号,并画出正确的接线;(2)、正确接线后闭合开关,发现小灯泡不亮,但是电流表和电压表指针均有轻微偏转,则炎炎接下来的操作应该是;(3)、继续实验,当滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为测量小灯泡的额定功率,炎炎应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8V。此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是W;(4)、炎炎做完实验后想利用现有的器材完成下列实验,那么不能完成的是____(填字母序号);A、探究串联电路中的电流规律 B、探究串联电路中的电压规律 C、探究电流与电压的关系 D、测量小灯泡正常发光时的电阻(5)、完成以上实验后,爱思考的炎炎同学想,不用电压表能否测出小灯泡的额定功率呢?在老师的点拨下,炎炎经过思考和设计,并向老师借了2个开关、1个阻值为10Ω的定值电阻R0。成功地测出了小灯泡的额定功率,炎炎设计的电路图如图丁所示。请你补齐炎炎的实验步骤:①闭合开关S、S1 , 断开S2 , 移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为 A;
②保持滑动变阻器的滑片不动, , 记录此时电流表的示数I;
③小灯泡的额定功率为:P额=(用已知量和测量物理量表示)。
27. 小明同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的额定电功率,实验中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)、闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最(左/右)端;(2)、闭合开关的瞬间,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针迅速向右偏转,为了保障电路元件的安全,小明迅速断开开关。由此可推断出电路的故障是;(3)、排除故障后,小明继续进行实验。他移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率W,此时滑动变阻器阻值为Ω;(4)、同组的小惠同学也设计了一个电路,如图丙所示,测出了该小灯泡的额定功率,其中,定值电阻的阻值是 , 小灯泡的额定电压为U额 , 正确的操作过程如下:①只闭合开关S和S2 , 调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1=A;
②只闭合开关S和S1 , 保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为I2;
③用测量值I1、I2和小灯泡的额定电压U额表示小灯泡的额定功率,P额=。(用已知物理量的符号表示)
五、电功率的测量缺电流表问题
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28. 小红想测量标有“”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验。(1)、用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。(2)、检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡 。(3)、排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 ;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的图象,如图丙所示。(4)、小红认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理,理由是 。(5)、小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路电源电压恒定大于且未知,滑动变阻器最大阻值未知,定值电阻阻值为 , 请将实验步骤补充完整:
闭合、 , 断开 , 移动滑片 , 使电压表示数为 ;
闭合、 , 断开 , 保持滑片位置不变,读出电压表的示数为;
闭合、 , 断开 , ,读出电压表的示数为;
小灯泡正常发光时的电阻 用、、、表示。
29. 在“测量小灯泡额定功率”实验中,小明选择的待测小灯泡的额定电压为2.5V,灯泡正常发光时的灯丝电阻约为8Ω。(1)、小明连接的部分实验电路如图甲所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整。(要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电流表示数变大,连线不得交叉)(2)、闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。(3)、小明在实验中还观察到当小灯泡的实际功率越大时,小灯泡的亮度越 。(4)、同班小亮在进行实验时发现电流表已损坏无法使用,通过思考后,小亮添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,也正确测出了小灯泡的额定功率,请将实验步骤补充完整。(电源电压未知且保持不变)①闭合开关S、S1 , 断开开关S2 , 调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U额;
②保持滑动变阻器滑片P位置不动, , 读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式:P额=(用U额、U、R0表示)。
30. 某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用器材连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。(1)、小明在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打“错”,再画线把它改到正确的位置上。(2)、正确连线、闭合开关后,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片向 (填“A”或“B”)端移动。(3)、通过移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的亮度,并根据记录的多组数据作出了如图丙所示的I﹣U图像。实验表明:小灯泡的亮度是由它的 决定的。由图像可知小灯泡的额定功率为 W,小灯泡变亮时,小灯泡灯丝的电阻 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)、将小灯泡换成发光二极管,测量加在它两端的电压和通过它的电流,计算它的电功率,将所得的电功率与小灯泡电功率相比,发现它们在亮度相当的时候,的电功率较小。(5)、另一组的同学设计了如图丁所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变,小灯泡的额定电压为U额 , R1和R2为滑动变阻器,R1的最大阻值为R0 , 实验步骤如下:①闭合开关S、S1 , 断开开关S2 , 调节R1的阻值,使电压表的示数为U额;
②闭合开关S、S2 , 断开开关S1 , 保持R1的阻值不变,调节R2的阻值,使电压表的示数为U额;
③保持R2的阻值不变,将R1的滑片P调至最左端,记下电压表的示数U1 , 再将R1的滑片P调至最右端,记下电压表的示数U2 , 则小灯泡的额定功率P额=。(用U额、U1、U2、R0表示)
31. 某小灯泡的额定电压为2.5V,图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。(1)、请用笔画线代替导线,将电压表正确接入电路;(2)、闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 端(选填“左”或“右”);(3)、当电压表示数调至2.5V时,电流表示数如图2所示,小灯泡的额定功率为 W;(4)、用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率;①仅闭合S1 , 调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持滑动变阻器R2滑片不动的情况下,仅闭合S2 , 调节电阻箱R1使电压表示数为4V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为 W。
32. 在测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率的实验中,电路连接如图所示。(1)、小马发现在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置,电路就能测量小灯泡的额定功率。请你在要改动的这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接正确;(2)、排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5V;(3)、在实验操作中,发现电流表损坏不能使用。小马利用阻值已知的定值电阻R0 , 设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡的额定功率。操作如下:①闭合开关S、S1 , 断开S2。调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S、S2断开S1 , 读出电压表示数为U,小灯泡的额定功率P额=。
33. 在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)、测量小灯泡电功率的原理;(2)、图甲所示是某小组连接的电路,其中有一根多余的导线,导致电路连接错误,请在这根导线上打“×”;(3)、图乙所示是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流I与其两端电压U的关系图像,分析图像可知:小灯泡的额定功率为W;(4)、另一小组同学在进行实验时发现电流表已损坏无法使用,老师给了一个已知阻值为R0的定值电阻,同学们设计了如图丙所示的电路,并正确测出小灯泡的额定功率,已知电源电压不变,实验步骤如下:①闭合开关S、S1 , 断开S2 , 调节滑动变阻器的滑片,使电压表读数为小灯泡额定电压U额;
②闭合开关S,断开S1 , 再闭合S2 , 保持滑动变阻器滑片P位置不动,读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式P额=。(用U额、U、R0表示)
34. 在测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率的实验中,电路连接如图所示。(1)、小马发现在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置,电路就能测量小灯泡的额定功率。请你在要改动的这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接正确;(2)、正确连接电路后,闭合开关,电压表的示数为零,电流表的示数较大,则电路可能发生的故障是;(3)、排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5V;(4)、在实验操作中,发现电流表损坏不能使用。小马利用阻值已知的定值电阻R0 , 设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡的额定功率。操作如下:①闭合开关S、S1 , 断开S2 , 调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S、S2断开S1 , 读出电压表示数为U,小灯泡的额定功率P额=。
35. 铭铭用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率;(1)、请你用笔画线代替导线,帮铭铭把图甲电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮;(2)、正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,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2.5V。此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;(4)、完成实验后,铭铭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;①闭合S、S2 , 断开S1 , 调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 , 小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合S、S1 , 断开S2 , 记录电压表示数为U滑;
③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)。
六、综合训练
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36. 现有、、三只额定电压均为 , 电阻值不同的小灯泡。某研究小组分别利用甲、乙、丙三种电路图测量三只小灯泡的额定功率。(1)、图甲电路中,实验操作如下:
闭合开关 , 调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为;
图丁是图甲电流表的表盘,此时示数为 ;
小灯泡的额定功率为 。
(2)、图乙电路中,定值电阻的阻值为 , 实验操作如下:闭合开关 , 调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为;
读出电流表的示数为 , 计算出通过的电流为 ;
小灯泡的额定功率为 。
(3)、图丙电路中,电源电压未知但恒定不变,和为滑动变阻器,的最大阻值为 , 实验操作如下:保持开关断开,同时闭合开关和 , 调节的滑片,使电压表的示数为;
断开开关 , 同时闭合开关和 , 保持 填“”或“”的滑片位置不变,调节 填“”或“”的滑片,使电压表示数仍为;
仅将的滑片调至最左端,记下电压表的示数 , 再仅将的滑片调至最右端,记下电压表的示数 , 则小灯泡的额定功率 。
(4)、通过图甲和图乙实验,可以得到小灯泡和在额定电压工作时电阻之比为 。37. 吴立小组做“测量小灯泡额定功率”的实验,选取的小灯泡的额定电压为2.5V。(1)、连接电路后,闭合开关,若小灯泡较暗,电流表有示数,电压表有示数,调节滑动变阻器的滑片,两表的示数都不变,原因是;(2)、图1是实验电路。请用笔画线代替导线,将正确的电路连接完整;(3)、排除故障后,闭合开关,进行实验。三次实验记录如下表,在完成第1次实验后,要测量小灯泡的额定功率,则需将滑动变阻器的滑片向(选填图1中的“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图2所示,则小灯泡的额定功率为W;实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮暗情况
1
1.4
0.20
0.28
较暗
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.30
0.84
很亮
(4)、实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值,取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值,他们的做法是(选填“正确”或“错误”)的,理由是:;(5)、用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率;①仅闭合S1 , 调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持滑片不动的情况下,仅闭合S2 , 调节电阻箱R1使电压表示数为V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为W。
38. 小明用电源(电压恒为3V)、电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线进行实验。(1)、探究电流与电压的关系:①小明设计了图中甲、乙、丙三个电路图,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,原因是该电路不仅能保持不变,还能很容易改变;
②图是小明实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;
③小明先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到如表三组数据。小明准备分析数据归纳结论,小丽认为还不能归纳结论,他们接下来的实验操作是;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
(2)、测量小灯泡的电功率:①小明将图2中的定值电阻更换为额定电压为2.5V的小灯泡,将滑动变阻器的滑片调至B端,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.检查电路是否断路 B.更换小灯泡 C.调节滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
②实验中,滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表示数为1.5V,为测量小灯泡的额定功率,应将滑片向(选填“A”或“B”)端移动,直至电压表示数为V;
③本实验多次测量的目的是:
A.求平均值减小误差 B.测不同电压下小灯泡的电功率
39. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所选小灯泡的额定电压为。(1)、如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路,闭合开关后,电压表和电流表都没有示数,电路故障可能是____A、滑动变阻器短路 B、电流表断路 C、电压表断路(2)、排除故障后,实验中,电压表的示数为 , 小雨为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)移动,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数为 , 则小灯泡额定功率为;(3)、小雨的电流表坏了,老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、电压保持不变的电源、若干开关和导线,小雨重新设计了如图乙所示的电路图,按电路图连接电路,并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下:①断开开关 , 闭合开关和 , 调节滑动变阻器的滑片至端,电压表的示数为;再将滑片调至端,电压表示数为 , 则;(用、和表示)
②断开开关和 , 闭合开关 , 调节滑动变阻器的滑片 , 使电压表的示数为;(为已知量,表示小灯泡的额定电压)
③不改变滑动变阻器的滑片的位置,断开开关和 , 闭合开关 , 电压表示数为 , 则。(用、、、和表示)
40. 在“伏安法测电阻”的实验中,实验器材有干电池3节(电源电压4.5V)、电流表和电压表各一个、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。(1)、小亮连接了如图甲所示电路,若闭合开关,电压表的指针将(选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不动”)。检查电路时发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,画出正确连线;(2)、排除故障后,闭合开关,小亮多次调节滑动变阻器滑片,记录实验数据如下表:实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
电流I/A
0.10
0.18
0.26
0.30
图乙为第2次实验电流表的示数,读数为A;
(3)、老师看完数据后,发现有一次数据不是实际测量得到的,请你分析它是第次的数据,判断的依据是;(4)、利用剩余四次实验数据,算出待测电阻的阻值为Ω(结果保留整数);本实验多次测量的目的是。(5)、上述实验结束后,小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,发现电流表已经损坏,于是利用原有的部分器材,又找来一个阻值为30Ω的定值电阻R0和一个电压表,设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下:①闭合开关S、S1 , 断开开关S2 , 调节滑动变阻器的滑片,使电压表V1的示数为V,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2 , 断开开关S1 , 滑动变阻器滑片(选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”),读出电压表V2的示数为3V;
③小灯泡的额定功率为W。