2022年中考物理考点实验专题训练——电功率
展开题型一 伏安法测量小灯泡的电功率实验
1.(2022·安徽·合肥38中一模) 某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示,使用的电源电压约为6V,滑动变阻器的规格是“5Ω 2A ”。
(1)该同学将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图乙所示,为了测出小灯泡的额定电功率,应该断开开关,更换最大阻值______的滑动变阻器。(选填“更大”或“更小”)
(2)调整装置后进行实验,实验时某次电压表的示数为2.0V,对应电流表示数如图丙所示,要想测出小灯泡的额定电功率,接下来的操作是:______
(3)若考虑电表的电阻对测量的影响,则电功率的测量结果与真实值相比偏______ (选项“大”或“小”),原因是______(填字母)
A.电流表测量值偏大 B.电压表测量值偏大 C.电流表和电压表测量值都偏大
2.(2022·福建南平·一模)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。图甲是设计的实验电路图,图乙是未连接完整的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将乙图的电路连接完整______;(要求滑片向左移动时灯泡变亮)
(2)小华同学连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮。他将滑片由B端向A端移动过程中,开始一段时间灯泡仍然不亮,两表均无示数,但当滑片移到某点M时,灯突然发光且很亮,电压表、电流表均有较大示数。他立即断开开关,查找原因,你认为出现以上现象的原因是______;
A.滑动变阻器被短路 B.滑动变阻器最大阻值太大
C.滑动变阻器线圈在B、M间有断路 D.滑动变阻器线圈在A、M间有断路
(3)解决以上问题后,闭合开关,缓慢移动滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则灯泡的额定电流为______A,灯泡的额定功率为______W;
(4)若实验中电压表电阻并非无穷大,考虑到电压表电阻对电路的影响,则由上述方案测得的小灯泡的额定功率将比真实值______(填“偏大”或“偏小”);
(5)完成上述实验后,小华又设计了一种测小灯泡额定功率的方案,如图丁所示,R0是定值电阻。
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点______(选填“a”或“b”),移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U2;
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P =______。
3.(2021·四川游仙·二模)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为2.5V)定值电阻R0(阻值为10Ω)、开关及若干导线。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整;______
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是______;
(3)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表A2示数为______A时小灯泡正常发光,电流表A1的示数如图丙,则小灯泡的额定功率为______W。
4.(2020·西藏林芝·模拟预测)某同学利用如图甲所示电路来测量小灯泡的额定电功率,电源电压恒定,小灯泡的额定电压为2.5V,实验步骤如下:
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小);_______
(2)闭合开关S,发现电流表指针偏转,小灯泡微弱发光,而电压表指针无偏转,则故障的原因可能是电压表_______(选填 “断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,发现电压表的示数为2V,要使小灯泡两端电压达到额定电压滑动变阻器滑片应该向______动移动(选填“左”或“右”),此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为_______A;小灯泡的额定功率为_______W;
(4)在测量小灯泡额定电功率时,另一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中,记录了多组电压表与电流表的示数,并大致描绘出了小灯泡的I-U图象,如图丁所示。通过图象可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而_______。
5.(2021·云南新平·模拟预测)小芳同学用两节干电池串联作电源来测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率,电路图如图所示,拟分别测量小灯泡两端电压为2V、2.5V、3V时的实际功率;
(1)如图所示,小芳连接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路甲连接正确,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P,完成了2V、2.5V的测量后,小芳同学发现任意移动滑片,都不能使电压表的示数为3V,原因是______,解决措施是:______;
(3)解决上述问题后,移动滑动变阻器的滑片,小芳同学记下多组电流表及对应电压表的示数,如表所示,小灯泡的额定功率为______W。小芳同学分析1、2、3组数据,发现三次小灯泡的电阻逐渐增大,你认为造成小灯泡电阻增大的原因是______;
(5)实验中滑动变阻器滑片向右移动,滑动变阻器的阻值减小量和灯泡阻值增加量的关系是:△R滑______△R灯,简述判断依据______。
6.(2021·重庆·模拟预测)在测小灯泡电功率的实验中,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路,所测小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约为10Ω,电源电压恒为6V。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接成完整的测小灯泡电功率的电路,要求滑片P向右滑动时,电流表示数变大(连线时导线不允许交叉)( )
(2)连接电路时,开关应当___________。闭合开关前,滑动变阻器应当调到 ___________端(选填“A”或“B”)。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,原因可能是 ___________(选填数字编号)
①电流表断路
②小灯泡短路
③小灯泡灯丝断了
④滑动变阻器短路
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 ___________W。
(4)兴趣小组同学又将小灯泡换为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,用来探究电流与电阻的关系。先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V,现将定值电阻由5Ω换成10Ω,应将滑动变阻器的滑片向 ___________移动(选填“左”或“右”),否则电压表的示数会 ___________(选填“小于”或“等于”)2V,经过实验发现,当导体电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ___________比。
题型二 用其他方法测灯泡的电功率
7.(2021·湖南娄底·二模)在测量小灯泡的额定功率的实验中,器材中有,电源(电压恒为3V),开关,电压表,电流表各一只,额定电压为2.5V的灯泡,滑动变阻器(20Ω,1A)及导线若干
(1)闭合开关后,发现电流表的指针如图甲所示,其原因是___________;
(2)问题解决后,第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;
(3)第一小组的同学在实验中还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是___________;
(4)第二小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,也顺利的完成了实验,
①先闭合开关S,S1,断开S2,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S,S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额=___________。
8.(2021·内蒙古扎兰屯·三模)某实验兴趣小组想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率,从实验室找来了电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。
(1)如图甲所示为该小组一同学所连的实验电路,闭合开关前发现电路中有一根导线未连接,请把电路连接完整;___________
(2)当闭合开关时,发现电流表无示数,灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一现象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,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定功率为 ___________W;
(4)同组的小红认为,可以利用图甲的装置多次测量不同电压下灯泡的电阻,并求出平均值,小明认为小红的观点不合理,理由是 ___________;
(5)小红在继续实验时发现电流表突然损坏,于是又找来了一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压为U且保持不变,也可以测出另一额定电压为U额的小灯泡的额定功率,请将步骤补充完整:
①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为 ___________;
②只闭合 ___________,保持滑片P不动,读出电压表的示数为U1;
③小灯泡的额定功率P=___________(用U、U1、U额、R0表示)。
9.(2021·河南许昌·二模)一只小灯泡的额定电压为,小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关、电源、滑动变阻器、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整
(2)电路正确连接后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至最_______(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,无论怎样调整滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表均无示数,但是电压表有固定的示数,出现这一故障现象的原因可能是________;
(4)排除故障后,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________;
(5)完成上面实验后,小明想测量额定电压为的小灯泡的额定功率,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压恒为,定值电阻的阻值为,请帮小明将实验步骤补充完整:
①只闭合开关S、S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_________,小灯泡正常发光;
②只闭合开关S、S1,使滑动变阻器的滑片___________(填“向左移”、“保持不动”或“向右移”),读出电流表的示数为;
③小灯泡的额定电功率___________。
10.(2021·内蒙古玉泉·二模)小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,实验时发现电流表损坏不能使用。小明找到一个合适的电阻箱R1和单刀双掷开关S2,设计了如图所示的电路测量小灯泡额定功率,请将以下实验步骤补充完整。
(1)检查电路无误后,闭合开关S,将开关S2拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为___________;
(2)再将开关S2拨至“2”,滑动变阻器滑片的位置不动,逐渐改变电阻箱R1的阻值,使电压表示数为2.5V,读取电阻箱的数值为R0=10Ω,这一步骤主要应用的物理方法是___________。( 选填“控制变量法”或“等效替代法”)
(3)求出小灯泡的额定功率P额=___________。
11.(2020·山东寒亭·一模)小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整(要求滑片向左移灯泡变亮)。( )
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表有示数,其故障原因可能是___________。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,小灯泡正常工作时的电阻是___________Ω。
(4)完成上述实验后,小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,在没有使用电流表的情况下,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点________(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为________;
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点_______(选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式为P额=________(用已知量和测量量表示)。
题型三 探究影响电流热效应因素的实验
12.(2020·湖南师大附中博才实验中学三模)在“探究电流产生的热量跟什么因素有关”的实验中:
(1)进行猜想时,阳阳发现了平时烤火过程中,电烤炉的电阻丝和与它相连的导线是串联的,电阻丝的温度很高而导线温度很低。请你根据阳阳发现的现象提出自己的猜想:电流通过导体产生的热量跟______有关;
(2)阳阳设计了如图所示的装置,该装置在接通电源后,瓶内的空气被加热后膨胀,使U型管中的液面发生变化,通过观察U型管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝产生的热量多少。这种探究方法称为______;
(3)要探究电流产生的热量与电流的关系,应该选用如图所示的______实验装置。
13.(2018·吉林·中考模拟)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中______;
(2)甲装置可探究电流产生的热量与______的关系,通电一段时间后,(选填“左”或“右”)______侧容器中U形管中液面的高度差大;
(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是使______;
(4)如果乙装置中R3发生了断路,保证电源电压及通电时间相同,与R3未发生断路时相比较,则左侧U形管中液面的高度差将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动:将接在B接线柱上的导线改接在A处,再取一根导线连接在______两个接线柱上即可。
14.(2020·广西北流·一模)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中有相同的液体。
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中______。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与______的关系,通电一段时间后,(填左/右)______侧容器中U形管中液面的高度差大。
(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是______。
(4)如果乙装置中R3发生了断路,保证通电时间相同,与步骤(3)相比较,则左侧U形管中液面的高度差将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
15.(2021·云南峨山·模拟预测)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。
(1)实验是通过比较U形管中液面的高度差来比较电阻丝产生的热量的多少,这里采用了______的研究方法。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系,乙装置可探究电流产生的热量与________的关系,通电一段时间后,甲装置中_______(选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面高度差较大。
(3)如果乙装置中R3发生了断路,保证通电时间相同,与之前相比较,则左侧U形管中液面的高度差将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)英国物用学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的_______成正比,跟________成正比,这个规律叫做焦耳定律,其表达式为_______。
次数
1
2
3
电压/V
2.0
2.5
3
电流/A
0.28
0.30
0.31
参考答案:
1. 更大 向左移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2.5V,记下电流表示数 大 A
2. C 0.22 0.55 偏大 a
3. 灯泡处断路或R0处短路 0.25 1.125
4. 断路 右 0.3 0.75 增大
5. 左 电池电压低 换新电池 0.75 灯丝的温度升高 >
减小
6. 断开 A ② 0.65 左 大于 反
7. 正负接线柱接反了 0.625 灯丝电阻随温度升高而增大 I1R0(I2-I1)
8. 断路 1.25 小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是一个定值,求平均值没有意义 U额 S、S1
9. 左 灯泡断路 0.65 0.2 保持不动 1.2
10. 2.5V 等效替代 0.625W
11.
灯泡断路 10 2 3.8V 1
12. 电阻 转换法 乙
13. 液面高度差 电阻 右 使通过R1、R2的电流不相等 变小 BD
14. 液面高度差 电阻 右 使通过R1和R2的电流不相等 变小
15. 转换法 电阻大小 电流大小 右 变小 电阻 通电时间 Q=I2Rt
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