中考物理(河北专版)总复习突破:滚动小专题7 测量小灯泡的电功率导线测量

Feb. 23, 2021, 11:01 a.m. 文档页面

【文章导读】 滚动小专题(七)测量小灯泡的电功率 01典例精析 (2018潍坊)要测量一个额定电压为3.8 V的小灯泡的功率,小灯泡工作时的电阻约为10 .现有电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10 1 A”、“50 0.5 A”和“500 0.1 A”的滑动变阻器各

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【正文内容】

滚动小专题(七) 测量小灯泡的电功率 01  典例精析  (2018潍坊)要测量一个额定电压为3.8 V的小灯泡的功率,小灯泡工作时的电阻约为10 Ω.现有电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10 Ω 1 A”、“50 Ω 0.5 A”和“500 Ω 0.1 A”的滑动变阻器各一个,导线若干,电源(8 V)一个. 图1  图2 (1)为完成实验,应该选取规格为__“50__Ω__0.5__A”__的滑动变阻器. (2)选出合适的滑动变阻器后,将实验器材连成如图1所示的实验电路,闭合开关,将滑动变阻器滑片向右移动,观察到的现象是__BD__(多选). A.小灯泡变亮,电压表示数变大 B.电流表示数为零。

1、小灯泡不亮 C.电流表示数变大,电压表示数变小 D.电压表示数接近8 V,且示数不变 (3)造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误,请将该导线打上“”号;并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上. 解: (4)线路改正后,移动滑片,记录多组电流和电压,并在坐标纸上作出I-U关系图象,如图2所示.由图可知小灯泡的额定功率为__1.14__W;当小灯泡两端电压为3 V时,灯泡电阻为__12__Ω. 【拓展训练1】 若实验中电流表损坏,另增加两只开关和一个定值电阻R0,小明组设计了如图甲所示的电路图.已知小灯泡的额定电压为U额,请帮忙完成实验操作: ①闭合__S、S1__,移动滑动变阻器滑片。

2、使电压表的读数为__U额__;②断开S1,闭合S2,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为U1. 小灯泡电功率P额=__U额__. 甲  乙 【拓展训练2】 利用相同的器材,小红组设计了如图乙所示的电路图,已知小灯泡的额定电流为I额,请帮忙完成实验操作: ①闭合__S、S1__,移动滑动变阻器滑片,使电压表的读数为__I额R0__;②断开S1,闭合S2,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为U1. 小灯泡电功率P额=__(U1-I额R0)I额__. 【拓展训练3】 在没有电压表的情况下,小刚设计了如图丙所示的电路,测出了额定电压已知的小灯泡的电功率,他的实验操作如下: ①闭合__S、S2__。

3、移动滑动变阻器滑片,使电流表的读数为____;②断开S2,闭合S1,保持滑片P位置不变,读出电流表的示数为I1. 小灯泡电功率P额=__(I1-)U额__. 丙  丁 【拓展训练4】 在没有电压表的情况下,小强在小刚的方案上稍作修改,设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流已知的小灯泡的电功率,他的实验操作如下: ①闭合S、S2,移动滑动变阻器,使电流表的读数为I额;②断开S2,闭合S1,保持滑片P位置不变,读出电流表的示数为I1. 小灯泡电功率P额=__(I1-I额)R0I额__. 02  专题训练 1.(2018秦皇岛海港区模拟)某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率,待测小灯泡的额定电压为2。

4、5 V. (1)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“”,并把它改接到正确的位置上. 解: (2)连接电路时开关应处于__断开__状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最__右__(填“左”或“右”)端. (3)检查电路连接无误后,闭合开关S,灯泡较暗,电压表无示数,电流表有示数.产生这一现象的原因可能是__电压表损坏__. (4)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I-U图象.据图可知小灯泡的额定功率为__0.75__W. (5)若将图甲中小灯泡换成定值电阻,其他元件不变,下列实验中可完成的是__B__. A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系 B.探究电流与电压的关系 C.探究电流与电阻的关系 【拓展】将该小灯泡与一个10 Ω的定值电阻串联后接入电压为3 V的电源两端。

5、此时小灯泡的实际功率是__0.2__W. 2.小明做测量小灯泡电功率的实验.器材有:一个电源(电压保持不变)、两个小灯泡、一个滑动变阻器、电流表和电压表各一个、开关、导线若干 . (1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实物电路连接完整. 解: (2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最__右__(填“左”或“右”)端. (3)小明将L1和L2分别接入如图所示的电路中,进行测量,实验数据及现象已记录在下面的表格中.实验过程中更换实验器材时,断开开关后,用L2替换L1的同时,还必须要进行的操作是__电压表更换大量程__. 电压表示数 U1/V 电流表示数 I1/A 小灯泡的 亮度 L1 1 1。

6、5 0.20 较暗 2 2.5 0.30 正常 3 3.0 0.32 更亮 L2 4 3 0.18 较暗 5 3.5 0.20 正常 6 4.0 0.22 更亮 (4)灯泡L2的额定功率为__0.7__W.小明从数据中还发现,小灯泡的电阻不是固定不变的,你认为影响灯泡电阻的因素是__温度__. 【拓展】在两次实验中,两个小灯泡正常发光时,滑动变阻器两次接入电路的阻值之比为10∶9,则电源电压为__5__V,L2正常发光时,L2的电功率与滑动变阻器的电功率之比为__7∶3__. 3.(2018襄阳)小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,

7、老师只给她提供了如下器材:标有“3.8 V”字样的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表V1和V2(没有电流表)、阻值为10 Ω的定值电阻R0、导线若干.她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图. (1)请你将图甲中电路图补充完整. 解: (2)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为__3.8__V,此时电压表V2的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为__0.76__W. (3)她还进一步设计出了如图丙所示电路图测量小灯泡额定功率,调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为__0.38__A时,再读出电流表A1的示数。

8、即可计算小灯泡的额定功率. (4)小明说,利用丙图,把R0更换成未知电阻Rx,把小灯泡的额定电流和额定功率当作已知条件(灯丝电阻随温度而变化),可以测出未知电阻Rx的阻值.方法为:调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为__0.2__A时,读出电流表A2的示数,即可计算Rx的阻值. 4.(2018西宁)在测量额定电压为3.8 V的小灯泡电功率实验中,小明同学连接了如图甲所示的电路(电源电压4.5 V保持不变,电路元件完好,接线柱接线牢固). (1)在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电流表的示数将__变化__,电压表的示数将__不变__.(填“变化”或“不变”) (2)检查电路发现一处错误。

9、指出连接错误的导线是__d__(填“a”“b”“c”或“d”). (3)排除故障后,继续实验,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了如图乙所示的I-U图象.某次实验时电流表示数如图丙所示,电流表的示数为__0.18__A,此时小灯泡的电阻是__10__Ω;当小灯泡正常发光时,它的额定功率是__1.064__W. (4)若实验过程中电压表的大量程损坏,在不添加任何器材的情况下,请你在虚线框内设计能测量小灯泡额定功率的实验电路图. 解: 5.(2018保定二模)小明测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率.   (1)如图甲所示,小明所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线。

10、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. 解: (2)改正错误后,在闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片调到__A__(填“A”或“B”)端. (3)实验过程中,当电压表示数为2.5 V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为__0.65__W. (4)若在实验中,不慎将电压表和电流表互换了位置,其他连接正确,则小灯泡将__不亮__(填“不亮”“很亮”“正常发光”或“烧毁”). (5)测出小灯泡的额定功率后,小明又把小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,请你帮助分析出现这种现象的原因是__小灯泡的电阻随温度的降低而减小__. 【拓展】完成上述实验后。

11、小明进行了反思,如果刚才电压表被损坏了,能不能换成其他的实验器材来完成实验呢,经过思考,他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤: ①闭合开关S1,将S2拨到触点“1”,移动滑片,使电流表的示数为____; ②再将开关S2拨到触点“2”,保持滑片的位置不变,读出电流表的示数I; ③灯泡额定功率的表达式为P额=__2.5__V(I-)__.(用已知量和测量量表示) 6.(2018包头)小聪利用如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)请用笔画线代替导线,

12、将图甲的实物图连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右移动时小灯泡变亮. 解: (2)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数不为零,电压表示数为零,则故障可能是小灯泡__短路__. (3)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是__0.6__W.在实际测量中,电压表有示数时内部有微弱的电流通过,如果考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率偏__大__. (4)利用如图丙所示的电路也可以完成该实验,请完成下列填空(电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为R0). ①只闭合开关S和S1,调节__R2__,使电压表的示数为2.5 V. ②只闭合开关__S、S2__。

13、调节R1,使电压表的示数仍为2.5 V. ③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2,则小灯泡额定功率的表达式P额=____(用U额、R0、U1、U2表示). 7.(2018攀枝花)小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并连接了如图甲所示的实物电路. (1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到滑动变阻器的__B__(填“A”或“B”)端. (2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器使电流表的示数为I1,如图乙所示,I1=__0.2__A. (3)将开关S2扳向“2”,保持滑动变阻器的阻值不变。

14、调节变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5 Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R1=__5__Ω.这种测量小灯泡电阻的方法是__等效替代法__(填“控制变量法”或“等效替代法”). (4)步骤(2)中小灯泡的实际功率P1=__0.2__W. (5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是__D__. A.P0=2P1 B.P0=3P1 C.P0=4P1 D.P0=5P1

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