【满分备考攻略】2024-2025学年中考物理高频考点精练专题20实验：测小灯泡的电功率

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一、伏安法测小灯泡额定功率
1． 小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值。闭合开关S，将滑片P移至某一位置时，电压表示数为2V，电流表示数为0.4A。下列说法正确的是（ ）
A．图中的甲是电压表、乙是电流表
B．将滑片P向左移时R的功率增大
C．一次实验就能精确测出R的阻值
D．电流0.4A时，R一分钟发热0.8J
2．如图中所示，电源电压恒为U0，电阻R的阻值不变．闭合开关，当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电阻R的电功率P与电压表示数U的关系如图，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（ ）
A．探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小误差
D．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率
4．如图为小强连接的实验电路．当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右滑动时（ ）
A．电压表的示数减小，电流表的示数增大
B．电压表和电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表和电流表的示数都减小
5．如图是小青同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据图中所提供器材，可以直接研究的问题是
A．测小灯泡消耗的电能B．测小灯泡产生的热量
C．测小灯泡的实际电功率D．测小灯泡正常发光的电阻
6．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
7．李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”，他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡．将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究，闭合开关后，看见灯L2微微发光，灯L1几乎不发光，则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（不考虑灯丝电阻值随温度的变化）（ ）
A．R1＞R2，P1＞P2B．R1＜R2，P1＜P2
C．R1＞R2，P1＜P2D．R1＜R2，P1＞P2
8．如图甲所示电路的电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，如图乙是小灯泡的I−U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是 ；
A滑动变阻器的滑片P向左移动，灯泡变暗
B小灯泡的电阻不随温度的改变而改变
C滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表的示数变大
D小灯泡正常发光时，小灯泡的功率是0.1W
选择理由： 。
9．小华在“测定小灯泡的电功率”时，所用器材及电路连接如图所示 . 在连接电路时电键应该 ，滑动变阻器的主要作用是 (选填字母：A多次测量求平均值；B多次实验得到普遍规律；C使小灯两端电压为额定电压)，在移动滑片的过程中，眼睛应该注意观察 . 根据图示信息，他 (选填“能”或“不能”)达成实验的目的 .
10．伏安法测小灯泡电功率的实验原理是 ．用 测出小灯泡两端的电压，用 测出通过小灯泡的电流，然后根据公式算出相应的功率；要测小灯泡的额定功率，可以用调节灯泡两端 的电压，使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压，读出此时的电流表的示数，就可以算出额定功率，此时灯泡 （选填“正常”或“不正常”）发光。
11．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）连接电路时，开关应 ．
（2）图甲是小刚所接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 ．
（3）故障排除后，小刚进行了实验，根据测出的数据，画出了小灯泡电流、电压变化的关系图象，如图乙所示，由图象可知小灯泡的额定功率为 W．
（4）分析图象还可以发现，小灯泡灯丝的电阻随电流的增大逐渐 ，原因是 ．
12．实验小组准备测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。
（1）如图甲所示，是小明设计的实验电路图。小明连好电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，移动变阻器滑片P，电流表、电压表示数都不变。则原因可能是 。
（2）改正电路后，小明发现电压表、电流表示数分别如图乙、丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（3）实际测量过程中，电压表有示数时其内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（4）小明接着把小灯泡依次更换为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻来探究电流与电阻的关系。图丁是小明根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，由图象可知：电压表示数应始终保持 V不变。
13．在“测量小灯泡功率”的实验中，小灯泡上标有“2.5V”的字样。小明连接了如图甲所示的电路。
（1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表的示数始终如图乙所示，小灯泡发光，发生此现象的原因可能是 ；
（2）排除故障后，闭合开关，此时滑片P在滑动变阻器B端，看到小灯泡不发光，电流表和电压表有微小示数，则此时小灯泡 （选填“消耗”或“不消耗”）电功率；要使小灯泡正常发光滑片应向 （选填“C”或“D”）端移动；
（3）当小明移动滑片P将电压表示数调到2.5V时，电流表示数如图丙所示，为 A，则此时小灯泡的功率为 W；
（4）为了完成本次实验，以下滑动变阻器的规格合适的是______（选填字母代号）；
A．10Ω，1AB．30Ω，0.5AC．50Ω，0.1A
（5）接着小明将一额定功率相同的LED灯替换小灯泡L接入电路中，发现当LED灯正常工作时其亮度远高于小灯泡L的亮度，下列说法正确的是______。
A．通过LED灯的电流大于通过小灯泡L的电流
B．LED灯的实际功率大于小灯泡L的实际功率
C．相同时间内LED灯消耗的电能等于小灯泡L消耗的电能
14．小华用图甲所示的实验电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定功率，其中电源由四节新的干电池串联组成。
（1）闭合开关后，小华发现 （填“电流表”或“电压表”）几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确；
（2）改正错误后，小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 W；
（3）小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置，设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为U颗，保持滑片的位置不变，只将电压表的 点（选填“A”或“B”）接线改接到 点，观察并记录电压表的示数U，通过计算求出了小灯泡的额定功率P= （用所测物理量的符号表示）。
二、其他方法测小灯泡额定功率
15．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“6V3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器两端的电压为U1,R2消耗的功率为P2；接着将滑片移到最左端，再闭合开关S3，此时R2消耗的功率为P2'，电流表的示数变化了0.7A；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，此时电压表的示数是3V，滑动变阻器两端的电压为U'1，已知U1:U'1=4:3，P2:P'2=1:9，通过开关通断和移动滑片，（ ）
A．R3的电阻值为20Ω
B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器的最大阻值为50Ω
D．求电路中小灯泡消耗的最小功率0.5w
16．研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验．下列关于该实验的说法，不合理的是（ ）
A．该电路所示实验研究电功率与电压的关系
B．该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比
C．小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较
D．该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
17．小明家的电能表如图所示，电能表是测量 （填物理量的名称）的仪表；借助电能表测量家庭中电吹风的额定功率，小明还需要一个工具（或器材）是： ，测量原理是 .
18．小明同学想对如图1所示的电路进行深入研究，他进行了如下尝试：
（1）首先他分析出：若已知电源电压恒为U，定值电阻R1的阻值为R0，某时刻电路中的电流为I，则滑动变阻器R2两端的电压U2= ；滑动变阻器R2的电功率P2= ．
（2）他按照电路图连接了实验电路，调节滑动变阻器的滑片，相应的记录了电流表、电压表V1和V2的示数，测出R1的电功率P1、滑动变阻器R2的电功率P2、电路的总功率P总，请根据表中数据分别在图2和图3中描点画出图象
（3）分析图象
由图2可得结论 ．
由图2可得结论
19．某小组同学将甲、乙两个不同规格的小灯按图A所示接在可调节电压的电源两端，闭合电键，发现甲灯比乙灯亮；接着，又将它们按图B所示连接，闭合电键，却发现乙灯比甲灯亮．为了探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关，他们分别测出两次实验中每个小灯的电流、电压值，并记录小灯的亮暗程度（用*表示，*越多表示灯越亮，*数相等表示小灯亮暗程度相同），实验数据分别如表一、表二所示．
表一
表二
①对上述电路和表格进行比较、分析，可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图 （选填“A”或“B”）所示的电路图进行实验测得的．
②分析表一中的实验数据及相关现象，可以得出： ．
③分析表二中的实验数据及相关现象，可以得出： ．
④为了进一步探究，他们又选用丙和丁两个小灯重复上述实验，实验数据分别如表三、表四所示．
表三
表四
请综合分析、比较以上四个表中的实验数据及相关现象，还可以得出：
（a） ；
（b） ．
⑤由以上结论可以得出：小灯的亮暗程度是由小灯发光时的 决定的．
20． 一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A．小雨同学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，电压为6V的电源，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，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是 ．
（3）排除故障后，进行了三次测量，测量数据如下表．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时电流为 A；小灯泡的额定功率为 W．
（4）利用所给器材，该实验装置 （选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系．
（5）完成上述实验后，小雨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Sl，将S2拨到触点 （选填“1”或 “2”），移动滑片，使电压表的示数为 V；
②再将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡额定功率的表达式为P额= （用已知量和测量量表示）．
21．小明同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的额定电功率，实验中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整；
（2）连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到最 端位置。闭合开关后，他移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（3）本实验电路除了能测出小灯泡的功率，小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值，小华认为还能探究电流与电压的关系，你认为 同学的观点是错误的，理由是： 。
（4）同组的小惠同学也设计了一个电路，如图丙所示，也测出了该小灯泡的额定功率，其中定值电阻的阻值R=10Ω，正确的操作过程如下：
①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1= A；
②只闭合开关S和S1， ，读出电流表示数为I2；
③用测量值I1、I2和小灯泡的额定电压U额表示小灯泡的额定功率，P额= 。（用已知物理量的符号表示）
22．小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中，用到的器材有：新干电池两节、小灯泡（标有0.3A）1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整 （要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小）；
（2）如图乙所示，闭合开关S，发现电压表和电流表示数均为0。小亮利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间，电压表示数均接近电源两端的电压；接在ad之间，电压表示数为0。如果导线完好且连接无误，只有一个元件有故障，则故障原因是 ；
（3）排除故障，进行实验，当电流表的示数如图丙时，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，当电流表示数达到0.3A时，电压表的示数如图丁，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图戊所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下：
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额；
②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I；
③计算得出小灯泡的额定功率P额= （用R0、I额、I表示）。
23．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，实验电路如图甲所示，实验器材有：电压为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻和导线若干。
（1）图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中画上正确的导线；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表、电压表都没有示数，用导线检验，接在开关、电流表、定值电阻两端，两表均无变化；接在滑动变阻器两端，两表都有示数，若电路只有一处有问题，故障可能是 ；
（3）实验中，定值电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动，这样做的目的是 ；
（4）小明逐一将5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻接入电路进行实验，电压表示数为2V不变，为顺利完成实验，应选取的滑动变阻器的规格为 ；
A.30Ω 0.5A B.40Ω 0.3A C.50Ω 0.5A D.60Ω 0.3A
（5）小明很快完成了老师布置的实验任务，他把以上实验装置中的定值电阻换成额定电压已知的小灯泡，由于电压表小量程损坏，他调整元件位置，用图乙的电路来做“测量小灯泡电功率”的实验并将实验数据和观察到的现象记录在下表中。
①根据图乙和实验数据，计算出小灯泡的额定功率为 W；
②根据表中的实验现象，得出的错误结论是 。
A．小灯泡两端的实际电压越高，实际电功率越大
B．小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定
C．小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个
D．实验中多次测量的目的是求小灯泡的平均功率
24．“测量小灯泡额定功率”的实验，老师准备了如下器材：电源电压恒为3V、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为 2.5V 的待测小灯泡电阻约为10Ω、滑动变阻器、导线若干，小明连接了如图甲所示的电路：
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“x”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）排除故障后，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应把滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”“右”）移动；
（3）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I-U 图像，根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是 W，灯泡正常工作的电阻 Ω；观察如图所示的I-U图像不是直线的原因是 ；
（4）同组的小鹏同学思考能不能只一只电表测出小灯泡的电功率，于是他设计了如图所示的四个电路图，图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U>U0，其中定值电阻的阻值为R，在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是 。（填选项）
A .B C.C D.D
25．如图甲所示，小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时，将A、B两个阻值不等的白炽灯泡，分别串联和并联在电路中。
（1）将两个灯泡串联在电路中，目的是控制电路中的 不变，比较灯泡的亮暗与 的关系，此探究过程应用了 法(选填“控制变量”或“转换”)；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端；
（3）串联时，灯泡B两端的电压如图乙所示，为 V；
（4）将两个灯泡并联在电路中时，小明在下表格中记录的电流值有错误，请你帮他指出来：
答案解析部分
1．【答案】B
2．【答案】D
3．【答案】C
4．【答案】A
5．【答案】C
6．【答案】B
7．【答案】D
8．【答案】C；A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R两端的电压，滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律知道，电路中的电流变大，灯丝中电流变大，由串联分压特点知道，滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路的电压特点知道，灯泡两端的电压变大，由P=UI可知，灯丝的实际功率变大，灯泡变亮，故A错误；B、从图乙可知，灯泡的I−U图像为一条曲线，且当灯泡两端电压升高，灯丝温度升高，因此，小灯泡的电阻随温度的升高而变化，故B错误；C、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压的特点可知，电压表示数变大，故C正确；D.当小灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时，灯泡正常发光，由图象可知，此时灯泡的电流为IL=0.2A，故灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W，故D错误。
9．【答案】断开；C；电压表的示数；不能
10．【答案】P=UI；电压表；电流表；滑动变阻器；正常
11．【答案】断开；；0.5；变大；灯丝的电阻随温度升高而增大
12．【答案】（1）同时将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路
（2）0.9
（3）偏大
（4）3
13．【答案】（1）电压表断路
（2）消耗；C
（3）0.2；0.5
（4）B
（5）C
14．【答案】电流表；；0.5；B；C；U额×U−U额R0
15．【答案】A
16．【答案】B
17．【答案】电功；秒表；P= Wt
18．【答案】U﹣IR0；UI﹣I2R0；电路总功率P总与电流I成正比；；当电流增大时，滑动变阻器的功率先增大后减小
19．【答案】A ；通过的电流相等时，两端电压越大，小灯越亮 ；两端电压相等时，通过的电流越大，小灯越亮 ；当小灯两端的电压与通过它的电流乘积相等时，小灯的亮暗程度相同 ；小灯两端的电压与通过它的电流乘积越大，小灯越亮 ；电压与电流的乘积
20．【答案】；灯断路；0.26；0.65；不能；2；2.5；1；2.5U−2.5R0
21．【答案】；左；0.7；小华；灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值；0.25；保持滑动变阻器的阻值不变；U额（I2﹣I1）
22．【答案】；滑动变阻器断路；A；0.75；（I-I额）R0I额
23．【答案】；滑动变阻器断路；右；保持定值电阻两端的电压不变；C；1.05；D
24．【答案】（1）
（2）左
（3）625；10；灯丝电阻随温度的变化而变化
（4）C
25．【答案】（1）电流；电压；控制变量
（2）最右
（3）1.2
（4）两灯的电流值应互换I/A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U1/V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U2/V
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
P1/W
1
4
9
16
25
36
49
64
81
100
P2/W
9
16
21
24
25
24
21
16
9
0
P总/W
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
小灯
电压/伏
电流/安
亮暗程度
甲
2
0.18
***
乙
1
0.18
*
小灯
电压/伏
电流/安
亮暗程度
甲
1.5
0.16
**
乙
1.5
0.24
***
小灯
电压/伏
电流/安
亮暗程度
丙
1.2
0.2
**
丁
1.8
0.2
***
小灯
电压/伏
电流/安
亮暗程度
丙
2.5
0.32
*****
丁
2.5
0.24
****
电压U/V
1
2.5
2.8
电流I/A
0.18
0.28
次数
电压表示数U/V
电流I/A
灯泡功率P/W
灯泡亮度
1
3.8
0.28
0.616
较暗
2
3.5
0.3
正常发光
3
3.2
0.32
0.896
较亮
灯泡
串联
并联
电压/V
亮暗
电流/A
亮暗
A
1.8
较亮
0.6

B

较暗
0.4