初中物理第3节 测量小灯泡的电功率当堂检测题
展开1.在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
(1)如图是连接的实物电路,电路连接有一处错误,请在错接的导线上画“×”,然后用笔画线代替导线,画出正确的接线;______
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表和电流表的示数如图甲、乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
2.小明同学进行“测量小灯泡的电功率”实验,现有器材:额定电压为6V的小灯泡(电阻约为25Ω)1个,电压为12V的电源1个,电流表、电压表、开关各1个,规格分别为“20Ω,1A”和“50Ω,0.5A”的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)检查器材时,小明发现电压表指针指在如图1所示位置,接下来小明该如何操作?___________;
(2)实验中应选择规格为“___________”的滑动变阻器;
(3)图2中已经连接了部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整;___________
(4)正确连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图3所示,小灯泡的额定功率是 ___________。
3.如图是用伏安法测小灯泡电阻的实验电路图。
(1)伏安法测电阻的原理是 _____;
(2)在上图中圆圈内正确填写电流表、电压表的符号;( )
(3)当小灯泡发光时,电压表、电流表的示数如图所示,则小灯泡两端的电压是 _____,通过小灯泡的电流是 _____,小灯泡的电阻是 _____;
(4)利用此装置还可以测量小灯泡的电功率,若小灯泡的额定电压是2.4V,测得小灯泡的额定功率等于 _____W。
知识点2 测量小灯泡电功率实验中的故障分析
4.如图,物理兴趣小组在做测定小灯泡中用的实验中,将电流表、电压表接入电器。当闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为零,移动滑动变阻器的滑片时电流表示数有变化,电压表示数始终为零,下列分析正确的是( )
A.该实物图将滑动变阻器与灯泡并联在了一起
B.在连接电路时,电压表量程选错了,应选择0~15V的量程
C.故障原因可能是小灯泡短路
D.处理完故障后要使灯泡变化,应将滑动变阻器滑片向左移
5.在测量小灯泡额定功率的实验中,提供的电源是由三节新的干电池组成的电池组,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“50Ω,1A”。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电路连接完整______;(要求滑片向C端移动时灯泡变亮)
(2)方传峰同学在进行实验时连接好电路后,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,但当滑片移到线圈某点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)当滑动变阻器向D端移动时电池组消耗的功率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
6.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的为实物电路连接完整______;
(2)小明同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,原因可能是灯泡______;
(3)小明同学排除故障闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如乙图所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如丙图所示的I﹣U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W。
[能力提升练]
7.如图所示,某同学计划利用图1所示的器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压是2.5V,电源是两节新干电池。
(1)实验中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”并用笔划线代替导线完成电路的正确连接;______
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是 _____;
(3)问题解决后,移动滑片,当电压表示数为2.3V时,若还需测量小灯泡的额定功率,需将滑动变阻器滑片向 _____端移动(选填“A”或“B”),直到电压表的示数为 _____V;
(4)移动滑片P,记录多组数据,绘制成I﹣U图像如图2。根据图像所给信息,计算出小灯泡正常发光时的功率是 _____W,小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为 _____Ω;
(5)并可归纳出:小灯泡两端的实际电压越_____,实际功率越大。小灯泡的 _____越大,小灯泡亮度越大;
(6)进一步分析图可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的主要原因是 _____。
8.在“测小灯泡电功率实验”中,小灯泡L1额定电压为2.5V。
(1)图甲是小明测定小灯泡L1额定功率的买物电路图,请你用笔画线代替导线帮他补充完整,要求:滑动变阻器的滑片P向左移时,灯泡发光变暗________;
(2)闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表示数为1.5V;若使小灯泡L1正常发光,应将移动滑片向________(选填“A”取“B”)端移动;当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡L1的额定功率为________W;
(3)仅用该实验装置中的器材,以下探究活动能够完成的个数是________;
①测量小灯泡的电阻;②探究串联电路电流的特点;③探究串联电路电压的特点
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
(4)为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率,小明又设计了如图丙所示的电路,电源电压U电不变,实验步骤如下:
①闭合开关________(选填“S1”或“S1、S2”),移动滑动变阻器的滑片,使________;
②再________(选填“闭合”或“断开”)开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表的示数I;
③小灯泡L2额定功率的表达式为P额=________(用U电、I0、I表示)。
9.如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器有A规格“10Ω 2A”、 B规格“50Ω 1A”可选。
(1)本实验应该选择___________(填“A”或“B”)规格的滑动变阻器。电路连结好后,在试触开关之前,滑动变阻器的滑片P应滑至___________端(填“A”或“B”);
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整;___________
(3)闭合开关后,小刚发现电流表和电压表都有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因是___________;
(4)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为___________V,要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为2.5V;
【拓展】如图所示电路中(R阻值已知),无电压表也能测出该灯泡额定功率的是___________
10.小明利用如图甲所示的电路图,测量额定电压为(阻值约为)的小灯泡的电功率。
(1)按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线在图乙中将实物图连接完整;(导线不能交叉)( )
(2)电路连接完成后,闭合开关发现:小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是______。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______。
(4)小明在进行实验时发现电流表损坏,他找来了一个单刀双掷开关和一个阻值为的定值电阻,设计了如图丁所示的电路图,也测出了该小灯泡的额定功率,其实验步骤如下:
①开关拨到“”,移动滑片,直至电压表示数为;
②保持滑片位置不动,将开关拨到“”,读出电压表示数。
请写出小灯泡额定功率的表达式______(用、、表示)。
[高频考题实战练]
11.(2022·江苏镇江·中考真题)某小灯泡的额定电压为2.5V,图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将电压表正确接入电路;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 ___________端(选填“左”或“右”);
(3)当电压表示数调至2.5V时,电流表示数如图2所示,小灯泡的额定功率为 ___________W;
(4)用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率;
①仅闭合S1,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持 ___________的情况下,仅闭合S2,调节电阻箱R1使电压表示数为 ___________V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为 ___________W。
12.(2022·湖南湘西·中考真题)利用如图所示的器材测量小灯泡的电功率,已知待测小灯泡的额定电压为2.5V。请完成以下实验内容:
(1)用笔画线代替导线完成电路的连接;___________
(2)闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应该置于最___________端(选填“左”或“右”);
(3)移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,则小灯泡的额定功率为___________W。
第3节 测量小灯泡的电功率
[基础达标练]
知识点1 测量小灯泡的电功率
1.在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
(1)如图是连接的实物电路,电路连接有一处错误,请在错接的导线上画“×”,然后用笔画线代替导线,画出正确的接线;______
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表和电流表的示数如图甲、乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 0.75
【解析】[1]图中电压表测量的是小灯泡和滑动变阻器的总电压,应使电压表测量小灯泡电压,需与小灯泡并联,如图所示:
[2]小灯泡额定电压为2.5V,由图可知此时电压表示数为2.5V,小灯泡此时为额定工作状态,电流表选择的量程为0~0.6A,读数可知小灯泡额定电流为0.3A,可知小灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
2.小明同学进行“测量小灯泡的电功率”实验,现有器材:额定电压为6V的小灯泡(电阻约为25Ω)1个,电压为12V的电源1个,电流表、电压表、开关各1个,规格分别为“20Ω,1A”和“50Ω,0.5A”的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)检查器材时,小明发现电压表指针指在如图1所示位置,接下来小明该如何操作?___________;
(2)实验中应选择规格为“___________”的滑动变阻器;
(3)图2中已经连接了部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整;___________
(4)正确连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图3所示,小灯泡的额定功率是 ___________。
【答案】将电压表指针调零 50Ω 0.5A 1.44W
【解析】(1)[1]电压表的指针位置如图1所示,说明指针没有在零位置;由于是在检查实验器材时发现的,所以接下来小明要对电压表进行的操作是:将电压表指针调零。
(2)[3]额定电压为6V的小灯泡,电阻约为25Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
电源电压为12V,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,灯正常发光时,变阻器的电阻
故选用“50Ω 0.5A”的滑动变阻器。
(3)[3]灯的额定电压为6V,故电压表选用大量程与灯并联,如下所示:
(4)[4]此时电流表的示数如图2所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A,小灯泡的额定功率是
3.如图是用伏安法测小灯泡电阻的实验电路图。
(1)伏安法测电阻的原理是 _____;
(2)在上图中圆圈内正确填写电流表、电压表的符号;( )
(3)当小灯泡发光时,电压表、电流表的示数如图所示,则小灯泡两端的电压是 _____,通过小灯泡的电流是 _____,小灯泡的电阻是 _____;
(4)利用此装置还可以测量小灯泡的电功率,若小灯泡的额定电压是2.4V,测得小灯泡的额定功率等于 _____W。
【答案】 2.4V 0.4A 6Ω 0.96
【解析】(1)[1]根据欧姆定律,伏安法测电阻的原理是
(2)[2]要测量灯泡电阻,需要知道灯泡两端电压和通过灯泡的电流,所以电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,电路图如下
(3)[3][4][5]当小灯泡发光时,电压表、电流表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.4V,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,小灯泡的电阻为
(4)[6]若小灯泡的额定电压是2.4V,测得小灯泡的额定功率为
知识点2 测量小灯泡电功率实验中的故障分析
4.如图,物理兴趣小组在做测定小灯泡中用的实验中,将电流表、电压表接入电器。当闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为零,移动滑动变阻器的滑片时电流表示数有变化,电压表示数始终为零,下列分析正确的是( )
A.该实物图将滑动变阻器与灯泡并联在了一起
B.在连接电路时,电压表量程选错了,应选择0~15V的量程
C.故障原因可能是小灯泡短路
D.处理完故障后要使灯泡变化,应将滑动变阻器滑片向左移
【答案】C
【解析】A.由图可知,该电路为串联电路,灯泡与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压,故A错误;
B.由图可知,电源有两节干电池组成,电源电压为3V,所以电压表应该选用0~3V的量程,故B错误;
C.当闭合开关后,发现电流表有示数,这表明电路是通路;移动滑动变阻器的滑片时电流表示数有变化,说明滑动变阻器接法正确,电压表示数为零,说明与电压表并联部分电阻为0,即灯泡短路,故C正确;
D.处理完故障后,闭合开关前,滑动变阻器阻值要调至最大,即滑片在最左端,要使灯泡变化,应将滑动变阻器滑片向右移,故D错误。
5.在测量小灯泡额定功率的实验中,提供的电源是由三节新的干电池组成的电池组,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“50Ω,1A”。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电路连接完整______;(要求滑片向C端移动时灯泡变亮)
(2)方传峰同学在进行实验时连接好电路后,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,但当滑片移到线圈某点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)当滑动变阻器向D端移动时电池组消耗的功率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 C 0.22 0.55 减小
【解析】(1)[1]由题知,滑动变阻器应与灯泡串联,从而控制灯泡的亮度,滑片向C端移动时灯泡变亮,说明变阻器连入电路的阻值减小,故应将A接线柱接入电路;电压表与灯泡并联测其两端电压,因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表使用量程。如图所示:
(2)[2]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,说明电路有断路;但当滑片移动到线圈某点M时,灯突然发光且很亮,电压表、电流表均有较大示数,说明电路突然接通,且变阻器连入电路的阻值太小;综上所述出现以上现象的原因是:滑动变阻器线圈在B、M间有断路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3][4]图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.22A,则小灯泡的额定功率是
(4)[5]由电路图可知,滑动变阻器向D端移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知此时电路中的电流变小,由可知,电池组的内阻R一定时,电流I减小,电池组消耗的功率减小。
6.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的为实物电路连接完整______;
(2)小明同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,原因可能是灯泡______;
(3)小明同学排除故障闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如乙图所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如丙图所示的I﹣U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W。
【答案】 短路 B 0.5
【解析】(1)[1]小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω,则小灯泡的额定电流大约为
小于0.6A,所以,电流表量程为,且与灯泡串联,电流从正接线柱流入负接线柱流出,如下图所示:
(2)[2]电流表有示数,说明电路中有电流,不是断路,电压表没有示数,说明与电压表并联的灯泡短路。
(3)[3]电压表的量程为,分度值为0.1V,灯泡两端的电压为2.2V;要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压至额定电压2.5V,根据串联电路的分压特点可知,应减小滑动变阻器分得的电压,即减小滑动变阻器接入电路的电阻,故滑片向B端移动。
(4)[4]由图像可知,灯泡两端的电压为额定电压为2.5V时,对应的额定电流为0.2A,灯泡的额定功率
[能力提升练]
7.如图所示,某同学计划利用图1所示的器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压是2.5V,电源是两节新干电池。
(1)实验中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”并用笔划线代替导线完成电路的正确连接;______
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是 _____;
(3)问题解决后,移动滑片,当电压表示数为2.3V时,若还需测量小灯泡的额定功率,需将滑动变阻器滑片向 _____端移动(选填“A”或“B”),直到电压表的示数为 _____V;
(4)移动滑片P,记录多组数据,绘制成I﹣U图像如图2。根据图像所给信息,计算出小灯泡正常发光时的功率是 _____W,小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为 _____Ω;
(5)并可归纳出:小灯泡两端的实际电压越_____,实际功率越大。小灯泡的 _____越大,小灯泡亮度越大;
(6)进一步分析图可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的主要原因是 _____。
【答案】 向左移动滑片,观察灯泡是否发光 A 2.5 0.5 2.5 大 实际功率 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】(1)[1]在测量小灯泡的电功率的实验中,应该用电压表测小灯泡两端的电压,因此电压表应该与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表应选小量程,如图所示:
;
(2)[2]电压表、电流表均有示数,说明电路通路,小灯泡不亮有可能功率太小,接下来应该向左移动滑片,观察灯泡是否发光。
(3)[3][4]问题解决后,移动滑片,当电压表示数为2.3V时,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
(4)[5][6]根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率是
根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器分得的电压为
由欧姆定律,滑动变阻器接入电路的电阻
(5)[7][8]由图2可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,由可知,小灯泡的实际功率增大,小灯泡的实际功率越大,小灯泡亮度越大。
(6)[9]由图2可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快,由欧姆定律可知,小灯泡的电阻随电压增大而增大,由可知,电压和电流都增大时,电功率增大,温度升高,说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
8.在“测小灯泡电功率实验”中,小灯泡L1额定电压为2.5V。
(1)图甲是小明测定小灯泡L1额定功率的买物电路图,请你用笔画线代替导线帮他补充完整,要求:滑动变阻器的滑片P向左移时,灯泡发光变暗________;
(2)闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表示数为1.5V;若使小灯泡L1正常发光,应将移动滑片向________(选填“A”取“B”)端移动;当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡L1的额定功率为________W;
(3)仅用该实验装置中的器材,以下探究活动能够完成的个数是________;
①测量小灯泡的电阻;②探究串联电路电流的特点;③探究串联电路电压的特点
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
(4)为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率,小明又设计了如图丙所示的电路,电源电压U电不变,实验步骤如下:
①闭合开关________(选填“S1”或“S1、S2”),移动滑动变阻器的滑片,使________;
②再________(选填“闭合”或“断开”)开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表的示数I;
③小灯泡L2额定功率的表达式为P额=________(用U电、I0、I表示)。
【答案】 B 0.65 D S1 电流表示数为I0 闭合
【解析】(1)[1]滑动变阻器的滑片P向左移时,灯泡发光变暗,即电流变小电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中与灯串联,由图乙知,电流表选用小量程与灯串联,如下所示:
(2)[2]灯在额定电压下正常发光,示数为1.5V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B端移动,直到电压表示数为额定电压。
[3]当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,灯在额定电压下的电流为0.26A,则小灯泡的额定功率为
(3)[4]①由可知,电压表测出电压,电流表测出电流,可测量小灯泡的电阻,故①能完成;
②将电流分别串联在电路不同处,可探究串联电路电流的特点,故②能完成;
③分别将电压表并联在各用电器两端,可探究串联电路电压的特点,故③能完成。
故选D。
(4)①[5][6]闭合开关S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I0。
②[7]再闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置,读出电流表的示数I。
③[8]图丙中,只闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为额定电流为I0,此时灯泡正常发光;再闭合开关S2,灯短路,电路为变阻器的简单电路,不移动滑片P位置,记下电流表示数为I,由欧姆定律,则此时滑动变阻器的阻值
在第一次操作中,根据欧姆定律,则灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压
根据串联电路电压的规律,灯泡的额定电压
则灯泡的额定功率
9.如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器有A规格“10Ω 2A”、 B规格“50Ω 1A”可选。
(1)本实验应该选择___________(填“A”或“B”)规格的滑动变阻器。电路连结好后,在试触开关之前,滑动变阻器的滑片P应滑至___________端(填“A”或“B”);
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整;___________
(3)闭合开关后,小刚发现电流表和电压表都有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因是___________;
(4)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为___________V,要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为2.5V;
【拓展】如图所示电路中(R阻值已知),无电压表也能测出该灯泡额定功率的是___________
【答案】 B B 滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际功率太小 1.8 A C
【解析】(1)[1]由串分压的知识可知
解得:,可知变阻器可选择的,即B规格的。
[2]为保护电路,在闭合开关前,应将滑片移至最右端即B端,使其阻值最大。
(2)[3]将电压表与灯泡并联,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表可选择的量程,如图所示:
(3)[4]闭合开关后,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,说明灯泡分得的电压太小,其实际功率过小,电路中的电阻过大造成的。
(4)[5]由图乙知,电压表的量程为,分度值为0.1V,示数为1.8V。
[6]要测小灯泡的额定功率,应减小变阻器的阻值,将滑片向A端滑动,使电压表的示数为2.5V。
【拓展】[7]没有电压表,所以应将电阻与灯泡并联,要得知小灯泡正常发光,必须使灯泡两端的电压等于2.5V,根据并联电路的电压相等,当电阻两端的电压为2.5V时,通过它的电流为,所以电流表的接法中即能直接单独测出电阻的电流,又能间接测出通过灯泡的电流。
A.无法得知小灯泡是否正常发光,所以A不符合题意;
B.无法得知灯泡两端的电压是否为2.5V,所以B不符合题意;
C.电流表可直接与电阻串联,可根据得知两端的电压是否为2.5V,所以C符合题意;
D.电路在接法上与A类似,所以D不符合题意。
故选C。
10.小明利用如图甲所示的电路图,测量额定电压为(阻值约为)的小灯泡的电功率。
(1)按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线在图乙中将实物图连接完整;(导线不能交叉)( )
(2)电路连接完成后,闭合开关发现:小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是______。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______。
(4)小明在进行实验时发现电流表损坏,他找来了一个单刀双掷开关和一个阻值为的定值电阻,设计了如图丁所示的电路图,也测出了该小灯泡的额定功率,其实验步骤如下:
①开关拨到“”,移动滑片,直至电压表示数为;
②保持滑片位置不动,将开关拨到“”,读出电压表示数。
请写出小灯泡额定功率的表达式______(用、、表示)。
【答案】 小灯泡断路 0.5
【解析】(1)[1]测量小灯泡的电功率,电压表与小灯泡并联,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)[2]闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路为断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两端相连,则故障为小灯泡断路。
(3)[3]由图丙可知,电流表选用0~0.6A的量程,0.2A之间有10个小格,1小格代表0.02A,电流表的分度值为0.02A,电流表的读数为0.2A。小灯泡的额定功率
(4)[4]如图丁所示,测出该小灯泡的额定功率,其实验步骤如下:
①开关拨到“”,移动滑片,直至电压表示数为,此时电压表测小灯泡两端的电压等于额定电压;
②保持滑片位置不动,将开关拨到“”,读出电压表示数,电压表测R0和小灯泡两端的总电压,R0两端的电压
电路中的电流
小灯泡额定功率的表达式
[高频考题实战练]
11.(2022·江苏镇江·中考真题)某小灯泡的额定电压为2.5V,图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将电压表正确接入电路;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 ___________端(选填“左”或“右”);
(3)当电压表示数调至2.5V时,电流表示数如图2所示,小灯泡的额定功率为 ___________W;
(4)用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率;
①仅闭合S1,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持 ___________的情况下,仅闭合S2,调节电阻箱R1使电压表示数为 ___________V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为 ___________W。
【答案】 右 0.75 滑动变阻器R2滑片不动 4 0.8
【解析】(1)[1]电压表与灯泡并联接入电路,如下图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最右端。
(3)[3]电流表接入电路的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(4)①[4]仅闭合S1,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V,达到灯泡的额定电压,此时灯泡正常发光。
②[5]在保持滑片位置不动的情况下,仅闭合S2,滑动变阻器和电阻箱串联接入电路,调节电阻箱R1使电压表示数为4V,此时电阻箱相当于正常发光的灯泡,此时R1接入电路的阻值为20Ω,即灯泡正常发光时阻值也为20Ω。
③[6]该小灯泡的额定功率
12.(2022·湖南湘西·中考真题)利用如图所示的器材测量小灯泡的电功率,已知待测小灯泡的额定电压为2.5V。请完成以下实验内容:
(1)用笔画线代替导线完成电路的连接;___________
(2)闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应该置于最___________端(选填“左”或“右”);
(3)移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,则小灯泡的额定功率为___________W。
【答案】
左 1
【解析】(1)[1]电流表与灯泡串联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;电压表与灯泡并联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,小灯泡的额定电压为2.5V,所以选择0~3V量程;滑动变阻器遵循“一上一下”连接,如下图所示:
(2)[2]由于滑动变阻器下边接线柱接在右边,闭合开关前要把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,所以将滑动变阻器的滑片移到最左端。
(3)[3]小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,小灯泡的额定电压为2.5V,则小灯泡的额定功率
P额=U额I=2.5V×0.4A=1W
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