备战2021年中考物理实验精练精解专题实验题4测量小灯泡的电功率含解析20210312468.docx
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- 备战 2021 年中 物理 实验 精练 专题 测量 灯泡 电功率 解析 20210312468
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1、实验题4 测量小灯泡的电功率一实验:测小灯泡电功率(1)原理是PUI。(2)电路图:(3)滑动变阻器的作用:保护电路;改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流,从而实现多次测量,便于比较灯泡的亮度与功率的关系。(4)注意事项:在测量小灯泡电功率的实验中,不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的:为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。在测量小灯泡电阻的实验中,多次测量的目的:为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。在测量定值电阻的实验中,多次测量的目的是为了求平均值,以减小测量误差。在测量小灯泡电功率的实验中,选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大,调节效果明显。二真题精练1.
2、(2020年四川省雅安市中考真题)小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时,实验室提供了如下器材:电源(电压恒为8V),一个电流表,一个电压表,滑动变阻器“20 2A”,小灯泡(额定电压2.5V,额定功率小于1.2W),一个阻值已知的定值电阻R0,开关及导线若干。(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成实验电路图乙的连接(要求:滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮;连线不能交叉)( )(2)正确连接电路后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为_W。实验次数物理量12345电压/V1.01.52.02.
3、530电流/A0.240.320.380.44电功率/W(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而_(选填“增大”、“不变”或“减小”),小灯泡的实际功率由_(选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”)决定。(4)完成实验后,利用上述器材,小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图所示的电路,所用电压表量程为“015V”,请将以下实验步骤补充完整。检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为_V ;滑动变阻器滑片不动,再将开关S1,拨至“2”读出电压表示数为U0;小灯泡的额定功率P额=_(用U额、U0、R0表示)。
4、若步骤中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)。【答案】 (1). 如图,正确连线,滑动变阻器接线柱接正确1分 (2). 1.05 (3). 增大 (4). 实际电压 (5). 5.5 (6). (7). 偏小【解析】【分析】(1)根据图甲电路连接实物图,根据灯泡正常发光电流确定电流表量程;(2)由图丙读出灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算额定功率;(3)根据表中数据分析灯泡功率与电压的关系; (4)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,根据串联电路电压规律可得出电压表的示数;滑片
5、不动,再将开关S1拨至“2”,求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流,根据P额=U额I额求出小灯泡的额定功率;由串联电路特点和欧姆定律分析解答测量的中的差异。【详解】(1)1由电路图知,电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,由P=UI可得灯泡正常发光电流约为所以电流表选择00.6A量程,由此连接实物如图所示:(2)2当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,电流表使用00.6A量程,分度值0.02A,此时通过的电流为0.42A,所以灯泡的额定功率(3)34由表中数据知,小灯泡工作时,灯泡两端实际电压越大,通过它的电流也越大,由P=UI知灯泡的实际功率越大,即灯泡消耗的电功率随电压的增
6、大而增大。(4)用如图丁所示的电路测量小灯泡额定功率,所用电压表量程为015V,要测量该小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5V,5闭合开关S,将开关S1拨至“1”,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的总电压,调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电压表的示数UV=UU额=8V2.5V=5.5V6滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流则小灯泡的额定功率7在实验步骤中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,变阻器连入电路的阻值变大,由串联电路的分压原理知,变阻器分得电压变大,R0
7、和灯泡分得的电压都会变小,由知,测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。2.(2020年江苏省泰州市中考真题)本题有两小题。(1)如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图,灯泡额定电压U额=3.8V;闭合开关,移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向_端(选填“A”或“B”)移动;当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定电流I额=_A,额定功率P额=_W;【答案】 (1). A (2). 0.3 (3). 1.14 【解析】【详解】(1)1当电压表示数为3.8V时,灯泡才正常发光,由题目可知此时电压表示数为2V,所以滑动变阻器的阻值要变
8、小,即向A端移动,使电压表示数为额定电压值3.8V。23根据电流表指针位置和所接量程可知,则额定功率3.(2020年贵州省黔南州中考真题)测量小灯泡额定功率的实验电路如图所示,实验器材有标有“2.5 V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5V的电源、标有“20 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为00.6A、03A)、电压表(量程为03 V、015 V)、 开关及导线若干:(1)为保护电路元件安全,连接电路时开关应_; 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至_(选填“A”或“B”)端;(2)按图连接好电路后,闭合开关,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则
9、电路故障是_;(3)向右移动变阻器滑片P,会看到灯泡变_ (填 “暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与_有关系;(4)实验中电压表示数如图所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向_ (选填“左”或“右”)移动,直到电压表示数为_时为止;(5)当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为_ W。【答案】 (1). 断开 (2). B (3). 小灯泡断路 (4). 暗 (5). 灯泡两端的电压 (6). 左 (7). 2.5V (8). 0.75【解析】【详解】(1)12为保护电路,连接电路时,应断开开关,同时将滑动变阻器阻值调至最大,即滑动变阻
10、器的滑片P应调至B端。(2)3闭合开关,电路连接完好,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电路中可能有断路,电压表有较大的示数,说明电压表到电源间是通路,所以电路的故障是灯泡断路了。(3)45向右移动变阻器滑片P,变阻器接入电路电阻变大,电路电流变小,根据分压原理,灯泡两端的电压减小,灯的实际功率减小,灯泡变暗,说明灯泡的实际功率与灯泡两端的电压有关系。(4)67小灯泡的额定电压为2.5V,由图像可知,此时灯泡两端的电压小于2.5V,根据分压原理,应向左移动变阻器滑片,减小变阻器的电阻,从而增大小灯泡两端的电压,直到电压表示数为2.5V时为止。 (5)8 小灯泡的额定功率为4.(2020山
11、东省滨州市)某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率,电源电压恒为,待测小灯泡L的额定电压为,滑动变阻器R的规格为“”。(1)图甲是该实验小组没有连接完整的电路,请用笔画出导线,在图甲中完成电路连接,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大,导线不交叉( )。(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于_端(选填“A”或“B”)。(3)连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表示数变化明显,电压表无示数。仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生_(选填“断路”或“短路”)。(4)排除故障后,按图甲所示的电路继续进行实验。闭合开关,移动滑片P,使小灯泡L发光测出小
12、灯泡L的相关物理量,记录和计算结果如表,则小灯泡的额定功率为_W。由表中信息可知:灯泡实际功率越_,灯泡越亮。实验次数12345电压11.522.53电流0.140.180.220.260.30实际功率0.140.270.440.90灯泡亮度逐渐变亮(5)另一小组用相同器材实验时,发现电流表不能正常使用。他们选用一个定值电阻,设计了如图乙所示的电路图,并进行如下实验操作:按图乙连接电路,检查无误后,闭合开关S、,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为_V;S处于闭合状态,滑片不动,断开、闭合,读出电压表示数为;小灯泡的额定功率:_(用、表示)。【答案】 (1). (2). B (3). 短路 (4
13、). 0.65 (5). 大 (6). 2 (7).【解析】【详解】(1)1待测小灯泡L的额定电压为,电压表选择0-3V的量程,电压表和灯泡并联,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大,使滑动变阻器的A接线柱与开关的右接线柱相连,如下图所示:(2)2在连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即B端。(3)3闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表示数变化明显,说明电路是通路,电压表无示数,可能是灯泡短路。(4)45由表中数据可知,灯泡的额定电压是2.5V,通过灯泡的电流是0.26A,小灯泡的额定功率为P=UI=25V0.26A=0.65W由表中数据可知,灯泡的实际功
14、率越大,灯泡越亮。(5)6闭合开关S、,电压表测量R0和变阻器的总电压,电源电压是4.5V,灯泡的额定电压是2.5V,由串联电路电压的规律可知电压表的示数为4.5V-2.5V=2V所以调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为2V。7S处于闭合状态,滑片不动,断开、闭合,读出电压表示数为;电压表测量R0两端的电压,通过电路的电流I=I0=灯泡的额定功率P额=U额I=5.(2020年天津市中考真题)在测量小灯泡电功率的实验中:(1)请按照图所示的电路图,以笔画线代替导线,完成实物图的电路连接( );(2)下图所示是某次实验中电表的示数,电流表的示数为_A,电压表的示数为_V,此时小灯泡的电功率为_W;【
15、答案】 (1). (2). 0.3 (3). 2.5 (4). 0.75【解析】【详解】(1)1由电路图知,开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联于电路中,电流表测整个电路的电流,电压表测小灯泡两端的电压,滑动变动器的滑片向右移动时接入电路的阻值增加;由(2)中图知,电流表选择的量程为00.6A,电压表选择的量程为03V,故将电源正极与开关的左接线柱相连,开关的右接线柱与变阻器右上接线柱相连,变阻器的左下接线柱与小灯泡的右接线柱相连,小灯泡的左接线柱与电流表0.6A接线柱相连,电流表的负接线柱与电源负极相连;电压表负接线柱与小灯泡的左接线柱相连,电压表3V接线柱与小灯泡的右接线柱相连,如下图所示
16、。(2)2由图知,电流表的量程为00.6A,分度值为0.1A,示数为0.3A。3由图知,电压表的量程为03V,分度值为0.5V,示数为2.5V。4由可得小灯泡的功率6.(2020年山东省德州市中考真题)某同学做“测定小灯泡的电功率”实验,电源电压且保持不变,滑动变阻器标有“、”的字样,所用小灯泡是额定电压为“”和“”中的一个。(1)电路如图所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔画线代替导线补上( )。(2)连接电路时,开关S应处于_状态,滑动变阻器上的滑片应移到_端。(选填“左”或“右”)(3)电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有明显偏转,产生这一现象的原因可能是_。(4
17、)排除故障,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现滑片在滑动变阻器的中点位置时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为,则该实验中所用小灯泡的额定功率为_。继续移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发出耀眼的亮光,则此时小灯泡的功率_额定功率。(选填“大于”“等于”或“小于”)【答案】 (1). (2). 断开 (3). 左 (4). 小灯泡断路 (5). 0.5 (6). 大于【解析】【详解】(1)1小灯泡是额定电压为“”和“”中的一个,电压表的量程选择0-3V,将电压表和灯泡并联,如图所示:(2)23为了保护电路,连接电路时,开关必须是断开的,闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,即图中的最左
18、端。(3)4闭合开关S,灯泡不亮,电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有明显偏转,说明灯泡断路。(4)5滑片在滑动变阻器的中点位置时,变阻器连入电路的电阻R=5=2.5此时电流表示数为,滑动变阻器两端的电压为U滑=IR=0.2A2.5=0.5V根据串联电路电压的特点,小灯泡两端的电压为UL=U-U滑=3V-0.5V=2.5V故灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的额定功率为P=ULI=2.5V0.2A=0.5W6移动滑片时,小灯泡发出耀眼的亮光,说明小灯泡的实际功率大于额定功率。7.(2020年内蒙古通辽市中考真题)实验老师为测量小灯泡额定功率准备了如下器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表
19、和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10)、滑动变阻器(20、1A)、导线若干。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动,小灯泡变亮)_;(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是_;(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_W;(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又拿来了一个滑动变阻器(50、0.5A)和五个定值电阻(5、10、15、20、25),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的小灯泡,得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所选用的滑动变阻
20、器是_(选填字母:A.“20、1A” B.“50、0.5A”)。若某次实验中滑动变阻器连入阻值为14,则所用定值电阻的阻值为_;(5)下课前老师布置了课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关导线若干。小张同学设计如图戊所示的电路,用以下步骤测Rx的阻值;闭合开关S,移动滑片P到B端,记下电流表示数I1;移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I2未超过电流表的量程);写出Rx的表达式:Rx=_(用字母R0、I1、I2表示)。【答案】 (1). (2). 电流表指针没有调零 (3
21、). 0.625 (4).B (5).10 (6).【解析】【详解】(1)1灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电阻分压特点,滑片向右移动小灯泡变亮,即小灯泡两端电压变大,则滑动变阻器接入阻值变小,连接的电路图如下所示:。(2)2闭合开关前电路不通,电流表的指针如图乙所示在零刻度线左侧,说明电流表指针没有调零。(3)3故障排除后,调节滑动变阻器滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,待测小灯泡的额定电压为2.5V,此时电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为(4)4用定值电阻更换甲图中的小灯泡,得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,定值电阻两端电压保持2.5V不变,当选用25定
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