专题二十二测定小灯泡的额定功率---2023-2024学年浙教版科学中考专题突破

试卷更新日期：2024-05-27 类型：三轮冲刺

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一、实验探究题

1. 某同学用如图所示实验电路图测量小灯泡L₁、L₂的功率。L₁标有“ $2.5 V$ ”字样，L₂标有“ $0.3 A$ ”字样，阻值都约为 $10 Ω$ 。电源电压恒为 $9 V$ ，电压表只有“ $0 ∼ 3 V$ ”量程可以用，定值电阻 $R_{0} = 10 Ω$ 。回答问题，完成实验。
⑴电流表量程应选。（填序号）
A． $0 \sim 60 m A$ B． $0 ∼ 300 m A$ C． $0 ∼ 0.6 A$ D． $0 ∼ 3 A$
⑵滑动变阻器规格应选。（填序号）
A． $10 Ω 0.2 A$ B． $10 Ω 1 A$ C． $100 Ω 0.2 A$ D． $100 Ω 1 A$
⑶正确连接了实物电路，将L₁接入电路。
⑷闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，让电压表示数分别为 $1.0 V 、 2.2 V 、 2.5 V 、 2.8 V 、 3.0 V$ ，读出电流表示数，填在表中。根据表中数据，L₁的额定功率 $P_{1} =$ W。
实验次数
1
2
3
4
5
电压 $U / V$
1.0
2.2
2.5
2.8
3.0
电流 $I / A$
接入L₁
0.10
0.22
0.25
0.28
0.30
接入L₂
0.10
0.23
0.26
0.29
0.31
⑸断开开关S，用L₂替换L₁ ，重复第（4）步测量操作，将测得的数据填入上表。
⑹该同学根据表中数据，计算L₂的额定功率 $P_{2} = 3.0 V \times 0.30 A = 0.90 W$ ，他立即意识到这个结果不是L₂的额定功率。要测得L₂的额定功率，还需要的测量操作是：。

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2. 小宁做“测量小灯泡电功率”的实验，器材有：电压恒定的电源、额定电压为4.5伏小灯泡、电流表（0～0.6安）、电压表（0～3伏）、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如下：

⑴连接电路前，滑片P应该放置于滑动变阻器的最端（选填“左”或“右”）。

⑵正确连接电路后，小宁进行实验，记录实验数据并在I﹣U图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压关系的曲线，如图乙所示。

⑶小宁利用该电路继续探究通过小灯泡的电流与两端电压的关系，他在图乙的基础上画出了小灯泡的I﹣U图像，如图丙中的虚线。

①图乙中阴影部分面积的大小可以表示滑动变阻器两端电压为2.5伏时的电功率，请在图丙中涂出该灯泡额定功率对应的阴影面积。

②分析图像可知，该实验的电源电压为伏特。

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3. 某小灯泡标有“2.5V”字样，未标出额定功率，小科所在的实验小组想测出它的额定功率。

(1)、按图1方式连接好电路。小科刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不要之处。请你帮他指出：

(2)、改正错误后，为了测量小灯泡额定功率，闭合开关后，小科接下来的操作是应，此时电流表示数如图2所示；

(3)、根据实验数据，实验小组计算出小灯泡的额定功率为W。

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4. 小科利用如图甲所示的电路进行“测量小灯泡的功率”的实验。

(1)、他用一个额定电压为2.5V的小灯泡替换原电路中的电阻R。连接好电路并闭合开关，发现小灯泡不亮。这时小科观察到电压表没示数，电流表有示数，则电路的故障可能是。

(2)、排除故障后，小科完成了小灯泡在额定电压下工作时的实验记录，按实验设计，他还应该测量小灯泡在不同电压下工作时的功率。为测量小灯泡两端电压高于其额定电压20%时的电功率，他应将小灯泡两端电压调到相应大小，此时电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的实际功率为W。

(3)、在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR₁ ，小灯泡电阻变化了ΔR₂ ，则|ΔR₁||ΔR₂|(填“＞”“＜”或“＝”)

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5. 小科进行了“测量小灯泡电功率”的实验，现提供的器材有：电压恒定为6V的电源、额定电压为4.5V的小灯泡、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关、滑动变阻器和导线若干。

(1)、请将图甲补充完整(要求开关闭合后，滑片在最右端时滑动变阻器阻值最大)。

(2)、小科连接好电路后，闭合开关，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最合理操作是。

A、将电源正负极对调 B、检查电路是否断路，看开关是否接触不良 C、移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光

(3)、正确连接电路后，小科进行实验，记录实验数据并在电流-电压图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。由此可知，小灯泡的额定功率为瓦。

(4)、当小灯泡两端电压恰好为额定电压U₀时，功率为P₀ ，某次测量中小灯泡两端电压U₁= $\frac{1}{2}$ U₀ ，小科计算得P₁= $\frac{1}{4}$ P₀ ，但实际P₁> $\frac{1}{4}$ P₀ ，理由是

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6. 在“测定额定电压为2.5伏小灯泡的电功率”的实验中，小吴同学已连接好如图甲所示的部分电路。

(1)、在小吴连接的电路中，有两根导线还未连接，请你帮他完成电路连接（其他的导线不要变动）。

(2)、开关试触时，发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是灯座处（选填“断路”或“短路”）。

(3)、小吴实验时，发现电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把变阻器的滑片向（选填“A”或“B”）移动。

(4)、实验时小吴用测得的电压、电流值绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图丙，当变阻器的滑片向左移动过程中，电压表与电流表示数的比值将（选填“变大”“不变”或“变小”）。

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7. 小明用图甲所示电路测量小灯泡电功率。电源电压为0-8伏可调，电流表（0～3A量程已损坏）、滑动变阻器R最大阻值为15欧，小灯泡的额定电流为0.3安。实验过程中，他调节电源电压和滑动变阻器的滑片，分别记录电流为0.32安、0.3安和0.25安时电源电压和电压表示数，整理三次数据如图乙所示。

(1)、某次记录数据时，小明观察到电流表示数如图丙所示，其读数为安。

(2)、小灯泡的额定功率为W。

(3)、分析图甲电路，小明认为第①次实验小灯泡的电功率可用图乙中阴影部分的面积来表示，其理由是。

(4)、小科换用6V的电压探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻，保持定值电阻电压为3V不变，多次更换阻值不同的定值电阻，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够安全、顺利地完成实验，更换的电阻阻值范围是Ω

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8. 小科同学做“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、开关各一个、规格分别为R₁“10Ω 1A”和R₂“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。

(1)、小科同学设计了图甲所示的电路，他应选用规格为的滑动变阻器(选填“R₁”或“R₂”)。

(2)、移动滑动变阻器滑片在不同位置，得到小灯泡U—I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为W。

(3)、小科通过欧姆定律变形公式R＝U/I计算发现电阻是逐渐变大了，请说明主要原因：。

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9. 小科用如图1所示电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。

(1)、请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。

(2)、实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则故障是。

(3)、故障排除后，小科从滑动变阻器接人电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图象如图3所示，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的。

A、“5Ω 2A” B、“20Ω 2A” C、“25Ω 2A" D、“50Ω 2A”

(4)、某次调节中，滑动变阻器接人电路的阻值减小了△R₁ ，小灯泡的阻值变化了△R₂ ，则△R₁△R₂(填“>”“<”或“=”)。

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10. 小金利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。

(1)、闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5伏，此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为瓦；

(2)、调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验，图丙是小金作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡功率P与通过其电流平方I²的关系。如图所示的图象中最合理的是。

(3)、小灯泡的亮度是由实际功率决定的，若将标有“220V 40W”灯泡L和标有“220V 60W”灯泡L₂串联后接到家庭照明电路中，灯泡更亮。

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11. 为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校科学兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有 “3.8V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，滑动变阻器为“50Ω 1A”。

(1)、请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮)

(2)、电路正确连按无误后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表与电流表指针均有偏转，你认为接下来应该进行的操作是。

(3)、实验过程中，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是W。

(4)、若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表的示数约为伏。

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12. 小科同学在测定标有“2.5V”小灯泡（电阻约为8Ω）额定功率的实验中，除了电流表、电压表、导线、开关、电池组（电源电压为6V）外，老师还提供了两个变阻器（A．标有“1750Ω 0.3A”的滑动变阻器；B．标有“50Ω 1.5A”滑动变阻器）。他按图甲所示的电路进行实验，实验时，他调节滑动变阻器滑片的位置，观察小灯泡发光的情况，并记录电表的示数（如下表所示）请回答下列问题：

(1)、在这个实验中，你将选择作为实验中的变阻器（填字母编号）。

(2)、分析表中实验数据，可知小灯泡L的额定功率为W

实验次数	V表示数/V	A表示数/A
1	2.0	0.17
2	2.5	0.20
3	3.0	0.22

(3)、小科同学分析表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小科同学的做法对吗？请说明理由

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13. 某实验小组用图甲所示的器材测定“小灯泡电功率”，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。

(1)、请将电路连接完整。

(2)、闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到（选填“A”或“B”）端。

(3)、小明闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。

(4)、小明移动滑片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图象。若小灯泡两端实际电压为1.5V时，电流表的示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率可能是。

A、0.45W B、0.75W C、1.05W D、1.25W

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14. 小柯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，帮小柯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)、闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。此时发现电流表的刻度模糊不清，通过思考，小柯又设计了如图乙所示的电路图，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。请将下面实验步骤补充完整。
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U-U_额，小灯泡正常发光。

②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。

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)。

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15. 要测量一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，小明设计了电路如图甲所示。已知小灯泡正常工作时的电阻约为20Ω。现有电流表、电压表、开关、滑动变阻器R1(10Ω 0.2A)、R2(20Ω 0.5A)、R3(10Ω 1A)各一个，导线若干，电源电压为6V。

次数	1	2	3	4
电压（伏）	2.00	3.40	3.80	4.20
电流（安）	0.18	0.19	0.20	0.22
电阻（欧）	11.11	17.89	19.00	19.09

(1)、请将实验电路甲连接完整。

(2)、实验中，应选择滑动变阻器接入电路。

(3)、小明测得实验数据如下表，老师认为小明测得的实验数据中有一次是不真实的，存在造假的嫌疑。请你帮忙找出哪一次并说明理由？。

(4)、小科同学做这个实验时，发现电压表的0~15V量程已坏，为了测小灯泡的额定功率，他设计了另一种实验方案。已知电阻R的阻值为10欧。

①电路如图乙所示，连接好电路；

②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I₁；

③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I₂ ，先算出R两端电压U0=I₁R，（即灯两端的电压）和灯泡的电阻 $R_{L} = \frac{U_{0}}{I_{2} - I_{1}}$ ，再根据 $P = \frac{U_{0}^{2}}{R_{L}}$ 计算灯泡的额定功率。他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，为使测量结果更准确，请指出该如何修改实验方案？。

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