2022年中考物理复习能力训练3-电功率测量实验

这是一份2022年中考物理复习能力训练3-电功率测量实验，共20页。
1、如图甲所示，某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电阻。
（1）图甲实物电路图未画完整，请用笔划线代替导线连接完整______；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如下表所示。
请完成下列问题：
①小灯泡L正常发光时灯丝电阻______Ω（结果保留两位小数）；
②由实验数据可知，该灯泡灯丝电阻随温度的升高而______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
③若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为4.2V，则电流表的示数为______A；
④图甲中，若电源电压U=3V，灯丝阻值为6Ω不变。滑片移动过程中，滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
2、在“测量小灯泡电功率”的实验中,老师给同学们准备了以下器材:
A.小灯泡(额定电压2.5 V,电阻大约10 Ω)
B.电流表A1(量程0～0.6 A)
C.电流表A2(量程0～3 A)
D.电压表(量程0～3 V,0～15 V)电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
E.滑动变阻器“10 Ω 1 A”
F.滑动变阻器“50 Ω 2 A”
G.电源(电压恒为6 V不变)
H.开关、导线若干
(1)本实验中应选择电流表 ,滑动变阻器 (均填仪器前字母);
(2)测量电路图如图甲所示,图乙实物电路中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(3)某探究小组将电路补充连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,但任意移动滑动变阻器的滑片时,电压表有示数且不变,灯泡亮度不变,其故障原因是 。
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,进行了多次测量,其中小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示,为 A,小灯泡的额定功率为 W。
3、小函用如图甲所示的电路，测量额定电压为小灯泡的额定功率。
（1）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数。小函用电压表进行电路检查。她把电压表负接线柱接在接线柱上，将电压表正接线柱接先后接接线柱上和接线柱上时电压表示数均为3V。当把电压表正接线柱接接线柱时，电压表示数为零。则________段电路出现了故障。（选填“”或“”）其故障是_______；（选填“短路”或“断路”）
（2）排除电路故障后闭合开关，滑动变阻器滑片P位于图甲所示的位置时，电压表示数如图乙所示，为使灯泡正常发光，滑动变阻器滑片P应向__________端适当滑动；（选填“A”或“B”）
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是________W；
（4）闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如下表所示
若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路。如下图所示，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.8V，则电流表的示数应为_______A
4、小明和小华测量定额电压为2.5V的小灯泡的额定功率电压
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流
0.22
0.24
0.26
0.28
0.3
（1）①图甲是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整．
②闭合开关前，应将滑动变阻器处在最__________（填写“左”或“右”）端．
③闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，小明找来一根完好的导线，一端连在电源负极，另一端触碰接线柱A、B、C，当发现只有触碰接线柱C时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材，导线均完好，则电路故障可能是____________ ．
④排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为____________W．
（2）小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路，如图丙所示，电源电压保持3.5V不变，R0为阻值为10Ω的定值电阻，连接好电路后进行如下操作：
①断开开关S2，闭合开关S和、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2.5V；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电压表示数为2.6V；
小灯泡的额电功率为____________ W（计算结果保留两位小数）．
5、某班同学分成两个小组做了以下不同的实验:
(1)第一小组观察小灯泡的亮度与实际功率的关系,小灯泡的额定电压为2.5 V,实物电路连接如图所示。
①开关闭合后,会发现 (选填“电压表”或“电流表”)的指针反偏。 ②将错误连接改正后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为0.2 V时,发现灯泡不亮,你认为其原因是 (填写选项前的字母序号)。
A.小灯泡断路
B.小灯泡的实际功率太小
③继续调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5 V,灯泡正常发光,电流表的示数为0.30 A;再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3.0 V,灯泡强烈发光,此时灯泡的实际功率 (选填“小于”或“等于”或“大于”)1.08 W。
(2)第二小组测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率,采用如图甲所示的电路图,其中电源电压为4.5 V,R=10 Ω。
①闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A,灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开开关,将电流表改接到灯泡所在的支路,与灯泡串联,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,则此时通过灯泡的电流为
A。
③灯泡的额定功率为 W。
6、在“测定标有‘2.5V’字样的小灯泡额定功率”的实验中，老师给同学们准备了如图甲所示的实验器材，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器的型号为“20Ω lA”。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求：图中的滑片此刻在最大阻值处。
（2）小明同学连接完电路后闭合开关，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，发现电流表始终无示数，电压表有示数，灯不亮。则发生故障的原因可能是________。
（3）小明排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某处时，电压表的示数如图乙所示，接下来小明应将滑片向________（选填“左”或“右”）端移动使灯泡正常发光；当灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W；小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω。
（4）在完成上述实验后，小明又将图中的小灯泡依次换成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的定值电阻，探究“电流与电阻的关系”，测量结果如下表：
在接下来的小组交流过程中，另一个同学认为小明同学的实验过程中有一次实验是错误的，请你找出错误的一次实验是___________（填写实验次数对应的番号），你的判断依据是_________。
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）图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正．
（2）闭合开关前，滑片P应位于_____（选填“A”或“B”实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
30
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.1
）端．
（3）闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____W．
（4）小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验，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_____，调节_____，使电压表的示数为2.5V；
②只闭合开关_____，调节_____，使电压表的示数仍为2.5V；
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）．
8、小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω。
（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于 （选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡的额定功率的数据，滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图1所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝ W，小灯泡的电阻与其两端电压变化的规律： 。
（4）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 。（用已知字母表示）
9、按图示的电路图做“测量小电灯的电功率”的实验．所用器材有：标有“3.8V ”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6A、0～3 A）、电压表（量程为0～3V、0～15 V）、开关及导线若干．
（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接
了，闭合开关后会造成 ＿＿＿＿ ．（填选项前的字母）
A．电流表烧坏 B．电压表烧坏C．小电灯烧坏 D．小电灯不亮
（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：＿＿＿＿．排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：＿＿＿＿．
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．
①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率 ＿＿＿＿W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：＿＿＿＿；
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为＿＿＿＿Ω．
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率为＿＿＿＿W．
（4）若电压表的0～15V量程已损坏，只能使用0～3V量程，其他器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①在虚线框中画出测量电路图；
②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为＿＿＿Ω～＿＿＿Ω．电压表的示数
U／V
电流表的示数
I／A
小电灯的功率
P／W
2.0
0.20
2.5
0.22
3.0
0.25
3.8
0.30
4.5
0.32
在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）．请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整．
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_____（选填“A”或“B”）端．
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零．进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好．针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想：①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路．根椐故障现象，猜想_____（填序号，下同）是错误的．如果观察到电流表有示数，则猜想_____是正确的．
（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时应将滑片P向_____（选填“A”或“B”）端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率．
（5）小平打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接“a”、”b”各一次）来测量小灯泡的额定功率．图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是_____（填字母）．
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能．
小兵同学通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率，L1、L2分别标有“2.5V”和“3.8V”字样，电源电压恒为6V，电压表只有0~3V量程可以用。
如图甲所示，是小兵设计的测L1额定功率的实验电路图，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接（要求滑片向A端移动灯泡变亮）。
（2）连好电路后，按实验规范操作，先把滑动变阻器的滑片P移到 （选填“A”或“B”）端，然后闭合开关S，小兵发现L1不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是L1 （选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1V，电流表示数如图丙所示，读数为 A，滑动变阻器的最大阻值为 Ω；调节滑片P得到如表中的数据，L1的额定功率为 W。
（4）小兵在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1.5V，接着小兵发现该电路无法完成测量，于是设计了一个新方案：把电压表改接到滑动变阻器两端，只需调节滑片P使电压表示数为 V，L2就会正常发光。
（5）小兵根据新方案连好电路，按实验规范操作，刚闭合开关S时，发现电压表示数超过了量程，立即断开开关思考解决办法，请你对此说出一种合理的解决办法： 。
12、九年级三班的同学在物理实验室进行“测量小灯泡的电功率”的实验。实验次数
1
2
3
电压（V）
1.0
2.5
2.8
电流（A）
0.30
0.32
（1）小红组选用了一个额定电压为2.5V的小灯泡进行实验，图甲是她已经连接的部分实验电路。小红在连接实验电路时，操作上出现的错误是___________。
（2）纠正错误后，请你用笔画线代替导线，在答题卡上把实物电路连接完整。
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 2V 时，电流表的示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流是________A。
（4）小红组想继续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”）调节。
（5）小强组在连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，电路工作正常。过一段时间后，突然发现一个电表的示数变为零，而另一个电表的示数变大。若此时实验电路中只有一处出现故障，则可能的情况是_________。
A．小灯泡短路，电压表示数为零 B．小灯泡开路，电流表示数为零
C．变阻器短路，电压表示数为零 D．变阻器开路，电流表示数为零
13、（一）小华同学在“探究电流与电压关系”的实验中，选用器材有：学生电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50Ω，0.5A”字样的滑动变阻器R。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整______。（要求：滑片P向B端移动时，电路中的电流变大，电流表接小量程，且导线不能交叉）
（2）闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到_______（A/B）端。
（3）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是_______。
（4）排除故障后闭合开关S，多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如下：
根据实验数据分析，可初步得出结论：_________。
（二）小明同学将上述实验中的定值电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，想测出小灯泡的额定功率。
（1）实验中测出小灯泡在U=2.0V时的功率后，要测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向________（A/B）端移动；当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.4
1.9
2.4
2.8
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
0.28
（2）你认为利用本实验电路能探究电流与电压的关系吗?答：________，理由是___________。
（3）小晴同学所在的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，仍然测出了小灯泡的额定功率，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：
a.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，使电流表示数I1=________A时，小灯泡正常发光；
b.保持滑动变阻器滑片P的位置不动，断开S1，闭合S、S2，读出电流表的示数为I2；
c.则小灯泡的额定功率P额=_______（用U额、I1、I2表示）
答案
1、

8.93 变大
0.26 0.375
2、（1） B F
（2）
（3）滑动变阻器同时接下面的两接线柱（4）0.24 0.6
断路
左 0.75W
0.22
4、（1）①如下所示；
②左；
③变阻器断路；
④0.75；
（2）0.72．
5、电压表 B
小于 0.38
0.4 1.52
6、

灯开路 右
1.25 5 4
由第4次实验数据得出的滑动变阻器阻值需30Ω，大于题中所给的滑动变阻器的最大电阻
（1）见下图
B；
（3）0.65；
（4）①S、S1；R2
②S、S2；R1；
③ U额²（U1−U2）/U2R0．
（1）A；
（2）B；
（3）1.25；小灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大；
（4）U1•。
（1）D
（2）小电灯断路 开关闭合前没有将滑动变阻器放在最大值处
（3）1.14 灯丝电阻随温度的升高而增大 7.3
1.5W
（4）①如下图所示
②4.7 12
（1）见下图
（2）B；
②；①
A；
（5）B．
（1）见下图；
B；短路；
（3）0.2；25；0.75；
（4）2.2；
（5）换一个大量程电压表。
没有断开开关（或者开关是闭合的）
0.36 左
AB
13、

A 定值电阻R短路
电阻一定时，电流与电压成正比
B 0.8
不能
灯丝的电阻随温度的变化而变化
0.25