![2020-2021学年浙教版科学中考第二轮专题复习电学实验--测小灯泡电功率(含解析)01](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/5/5958223/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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![2020-2021学年浙教版科学中考第二轮专题复习电学实验--测小灯泡电功率(含解析)03](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/5/5958223/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
2020-2021学年浙教版科学中考第二轮专题复习电学实验--测小灯泡电功率(含解析)
展开电学实验--测小灯泡电功率
1.小科做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图甲是小科没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小科将实物电路连接完整。
(2)小科连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是________(写出一种即可)。
(3)小科通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图乙所示的U-I图像。根据U-I图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W。
(4)根据图乙分析,你认为引起小灯泡电阻变化的原因是________。
2.为测量规格“6.3V,0.15A”小灯泡的额定功率,提供的实验器材有:蓄电池(输出电压约10V)、滑动变阻器(有“10Ω,2A”、“50Ω,1.5A”两种规格)、电流表、电压表各一只。
(1)上图是小张测量时所连接的部分实物连线图,请你根据电路图补全实物连线图。
(2)实验中,小徐同学选择了规格为“10Ω,2A”的滑动变阻器,你预计会出现什么现象?说明理由________.
(3)在某次测量中,电流表、电压表读数如图所示,此时应向________移动滑动变阻器的滑片才能测量小灯泡的额定功率。
3.小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验时,实验台上给他提供共的器材有6V蓄电池、电流表(0-0.6A、0-3A)、电压表(0-3V、0-15V) 、“50Ω、 1A”和“10Ω、1.5A”两种规格的滑动变阻器,额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为10Ω),开关各一个,导线若干
(1)为顺利完成实验,小明在实验中应选用规格为________的滑动变阻器。
(2)请你用笔面线代替导线,帮小明将图甲的实物电路连接完整,(要求:滑片P向右移动时,小灯泡变亮)
(3)连好电路后,闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,分别记下了多组对应的电压和电流表的示数,井绘制了U-I图象如图乙所示。根据U-I图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W。
(4)小明根据U-I图象中数据计算发现:随着小灯泡两端电压的增大,灯丝的电阻变大,你认为原因可能是________。
4.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样(灯泡额定功率小于1.2W),电源为两节新干电池。图甲是连接的实物图.
(1)图甲有根导线连接错误。请在这根导线上打“×”用笔画线代替导线,将其改正。
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向________(填“左”或“右”)端移动。根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象,如图丙所示。分析图象可知;小灯泡的额定功率为________W。
(3)继续实验时灯泡突然熄灭,经分析:可能是灯泡断路,也可能是滑动变阻器断路.下列操作不能判断出故障类型的是_______.
A.直接观察电流表示数
B.直接观察电压表示数
C.将一根导线并联在灯泡两端,观察电流表是否有示数
D.将另一个完好的灯泡并联在灯泡两端,观察电流表是否有示数
(4)小华将滑片P从阻值最大位置移到阻值最小位置进行实验,并依据实验数据,描出灯泡的I—U图像(如图a),任取图像中一点构成矩形(如图b中阴影部分),则矩形的面积表示的物理含义是________。
5.小乐通过实验测量标有“2.5V” 字样的小灯泡的额定功率,回答问题:
(1)小乐按图甲所示电路图连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,可得小灯泡的额定功率为________ W.
(2)小乐在实验中发现电流表损坏了,但她认为不使用电流表也能完成实验,于是她又向老师要了1个阻值为R的定值电阻和2个开关,重新设计了如图丙所示的电路,正确连接电路后的实验步骤是:
①闭合开关S、S1 , 断开S2 , 移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,________,记下电压表示数U1;
③小灯泡的额定功率P=________。(写出字母表达式, 用灯泡额定电压U0及R0、U1表示)
6.某小组为“ 测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材:额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约为10Ω)、规格为“20Ω 1A"的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池4节,导线若干。
(1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整;(要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大)
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表指针不动,电压表指针有明显的偏转,则电路故障的原因可能是________
(3)解决上述问题后,闭合开关移动滑片使电压表的示数为2.5V时,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)实验过程中,滑动变阻器的滑片P移动一段距离时,小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为△U1、△U2 , 则△U1________△U2(选填“>”、“<”或“=”)。
7.“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示,电源电压为 3V,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)小科把滑片移到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压。为了排除故障,小科接下来的操作合理的是 。
A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B.拧紧开关两端的接线柱
C.检查滑动变阻器是否短路
D.移动滑片,看小灯泡是否会亮
(2)排除故障后,小科移动滑片,读出了三组实验数据。粗心的小科把三次数据随手写在草稿纸上(如图乙)而没有填写在对应的表格中。请你帮助小科计算出小灯泡的额定功率为 ________W。
(3)此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测小灯泡额定功率,其电路如图丙所示,
R0=5Ω,其中关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为 ________A 时,再读出电流表A1 的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
8.小胡晴霞按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率,部分实验数据和现象如下表。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
灯泡亮度
1
1
0.2
较暗
2
2.5
/
正常发光
3
6
几乎为0
不发光
(1)分析表中实验数据可知,所用电源电压约为________ V。
(2)若小胡晴霞手边有A“1.5A 50Ω”和B“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器,上面实验中他所选的滑动变阻器为________。
(3)完成上述实验后,小胡晴霞向老师要了一个变阻箱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S1 , 将S2拨到触点2,移动滑片调整到R0 , 使电压表的示数为2.5V;
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)。
9.小乐通过实验测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率,回答问题:
(1)小乐按图甲所示电路图连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,可得小灯泡的额定功率为 ________W。
(2)小乐在实验中发现电流表损坏了,但她认为不使用电流表也能完成实验,于是她又向老师要了一个阻值为R0的定值电阻和2个开关,重新设计了如图丙所示的电路,正确连接电路后的实验步骤是:
①闭合开关S、S 1 , 断开开关S 2 , 移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,________,记下电压表的示数为U 1;
③小灯泡的额定功率P=________(写出字母表达式,用灯泡额定电压U0及RO、U1表示)
10.在“测量小灯泡电功率”的实验中,所用电器有额定电压为2.5V小灯泡,及符合实验要求的电源、滑动变阻器、电表、开关和导线。
(1)如图甲是已经连接完成的实验电路,但有一根导线连接错误,请在错误的导线上画叉,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)正确连接电路后,若灯泡断路,闭合开关,看到的现象是________。
(3)若要测量该灯泡的额定电功率,实验操作方法是________。
(4)闭合开关,调节滑动变阻器,记下电压表、电流表的示数,并据此画出Ⅰ-U关系图象,过此曲线上任一点M分别作两坐标轴的平行线(如图乙所示),图中阴影部分的面积在数值上等于小灯泡此时的________。
11.小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V),小灯泡1(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω,1A”的滑动变阻器R1和“50Ω,0.5A”的滑动变阻器R2各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,帮小华同学将图甲中的电路连接完整;
(2)为了顺利完成实验,小华应选用规格为________(填“R1”或“R2”)的滑动变阻器;
(3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是________。
(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P的位置,获得多组对应的电压值和电流值,绘制小灯泡U-I图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为________W。
(5)小华打算增加一个阻值为150的定值电阻R0 , 只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”、b”各一次)测量小灯泡的额定电功率,图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是 。
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
12.在测定小灯泡的电功率时,器材有:额定电压为2.6V的小灯泡、符合实验要求的滑动变阻器和电源、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干和定值电阻等。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表的示数等于电源电压、电流表无示数,出现这种现象的原因可能是________.
(3)适当调整后,改变滑动变阻器接入电路的电阻值。当电压表和电流表的示数如图中乙、丙所示时,小灯泡的实际功率是________。
(4)只用一只电流表测量小灯泡在某一电压下的实际功率,电路图如图丁所示。电源电压未知,但不超过小灯泡的额定电压,已知定值电阻R阻值为R0不考虑温度对小灯泡灯丝电阻的影响。在不改变电路连接的情况下,可以测量出小灯泡在电源电压下的实际功率,请写出主要的实验步骤;
①先将开关S与a闭合,记录电流表的示数为I1
②________
③利用以上字母写出实际功率的表达式________
13.小明按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V灯泡的电功率,部分实验数据和现象如下表。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
灯泡亮度
1
1
0.2
较暗
2
2.5
正常发光
3
6
0
不发光
(1)分析表中实验数据可知,所用电源电压约为________V。
(2)若小明手中有A“1.5A/50Ω”和B“2.0A/20Ω”两种规格的滑动变阻器,上面实验中他选用的滑动变阻器为________(填A或B)。
(3)由于小明粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U1/I1= 1V/0.2A=5Ω,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P=U22/R=(2.5V)2/5Ω=1.25W。请评价小明的做法是否科学,并说明理由:________。
14.如图所示,是小兴在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路,所用小灯泡的额定电压为3.8V,电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组。
(1)实验开始,当开关闭合,变阻器滑片P向右移动时,电压表示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)同组的小红发现连线中有一处不符合实验要求, 而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线。
(3)电路连接正确后,小兴他们正常进行实验并将实验数据记录在下表中。若第二次测量时电流表的示数如图所示,可得小灯泡的额定功率为________W。
实验次数
1
2
3
电压/V
3.0
3.8
4.5
电流/A
0.36
0.45
(4)小兴同学经过多次测量与计算后,得到了一组功率P 与电压的平方U2的数据,下列各图中能正确表示P 与U2的关系的是:(设灯丝电阻不变)________
15.在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲是小敏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)连接好电路后,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。
(3)小思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
答案解析部分
一、实验探究题
1.【答案】 (1)
(2)小灯泡断路
(3)0.5
(4)小灯泡的电阻随温度的改变而改变
【解析】【分析】(1)根据小灯泡额定电压确定电压表的量程,根据电压表的连接方法补充作图;
(2)当小灯泡断路时,电压表与变阻器串联。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小,因电流表几乎无示数。在串联电路中,电压与电阻成正比,因为电压表的内阻很大,所以它几乎分得全部电压。
(3)根据乙图确定通过灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)根据灯丝电阻随温度变化的规律分析解答。
【解答】(1)在测量小灯泡电功率的实验中,电压表应该与灯泡并联。因为灯泡的额定电压2.5V<3V,所以选择0~3V的量程,如下图所示:
(2)小科连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是小灯泡断路。
(3)根据图乙可知,当灯泡的电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A,那么灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
(4)根据图乙分析,我认为引起小灯泡电阻变化的原因是:小灯泡的电阻随温度的改变而改变。
2.【答案】 (1)
(2)小灯泡烧坏(或不正常发光) 理由:滑动变阻器与小灯泡串联,两者电压之比等于电阻之比,R滑≤10Ω,滑动变阻器的阻值太小,所以滑动变阻器分担的电压过少,小灯泡的实际电压大于额定电压
(3)向右
【解析】【分析】(1)在测量灯泡额定功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的元件都是串联,要注意电表量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”;
(2)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此计算出灯泡两端的电压,然后进行判断即可;
(3)读出电流表的示数,然后与灯泡的额定电流比较,确定电流的变化方向,进而确定变阻器的阻值变化,最后判断变阻器滑片的移动方向。
【解答】(1)①根据电路图可知,电压表应该与灯泡并联,由于6.3V>3V,所以选择0~15V的量程。
②电流表与灯泡串联,因为0.15A<0.6A,所以选择0~0.6A量程;
③变阻器与灯泡串联,使用滑片右边的部分,因此选择右下角的和上面的一个接线柱,如下图所示:
(2)灯泡的电阻为:RL=ULIL=6.3V0.15A=42惟;
当变阻器的阻值为10Ω时,
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;
;
解得:UL=8.7V>6.3V。
实验中,小徐同学选择了规格为“10Ω,2A”的滑动变阻器,我预计小灯泡烧坏(或不正常发光,理由:滑动变阻器与小灯泡串联,两者电压之比等于电阻之比,R滑≤10Ω,滑动变阻器的阻值太小,所以滑动变阻器分担的电压过少,小灯泡的实际电压大于额定电压。
(3)根据图片可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.08A<0.15A,为了使灯泡正常发光,需要增大电流,减小电阻,即变阻器的滑片应该向右调节。
3.【答案】 (1)50Ω、1A
(2)
(3)0.5
(4)灯丝电阻随温度升高而增大
【解析】【分析】(1)首先根据U变=U总-UL计算出变阻器两端的电压,再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算变阻器接入电路的阻值即可。
(2)在测量小灯泡电功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的元件都是串联,要主要电表的量程和接线柱的选择,还要注意滑动变阻器接线“一上一下”原则;
(3)根据乙图确定灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算出灯泡的额定功率。
(4)根据电阻随温度变化的规律解答即可。
【解答】(1)灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡的电压。
当灯泡正常发光时,变阻器两端的电压为:U变=U总-UL=6V-2.5V=3.5V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;
;
解得:R变=14Ω。
则小明应该选用规格为“50Ω,1A”的滑动变阻器。
(2)①电压表应该与灯泡并联,因为灯泡的额定电压为2.5V小于3V,所以电压表的量程选0~3V;
②因为滑片向右移动时灯泡变亮,电流变大,电阻变小,所以变阻器使用滑片右边的部分,即选择左上和右下角的接线柱,即将C、B接入电路即可,如下图所示:
(3)根据图乙可知,当灯泡的电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A,那么灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
(4)小明根据U-I图象中数据计算发现:随着小灯泡两端电压的增大,灯丝的电阻变大,我认为原因可能是灯丝电阻随温度升高而增大。
4.【答案】 (1)
(2)左;1
(3)A
(4)滑动变阻器的电功率
【解析】【分析】(1)在测量小灯泡功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的元件都是串联,注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”;
(2)首先根据乙图确定电压表的读数,然后与额定电压比较,分析灯泡两端电压的大小变化,再根据U=IR分析电流变化,进而确定变阻器的阻值变化即可。
根据图丙确定灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
(3)根据各个选项的方法,确定是否能够根据现象找到唯一的故障点即可。
(4)根据功率的计算式P=UI分析解答。
【解答】(1)电压表应该与灯泡并联,根据甲图可知,灯泡与开关之间的导线将灯泡和变阻器短路,是错误的。将其从开关端拆下,改接在电源负极上即可,如下图所示:
(2)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,示数为1.7V<2.5V。为了测量灯泡的额定功率,需要增大灯泡两端的电压,根据U=IR可知,需要增大通过电路的电流,而减小变阻器的电阻,因此变阻器的滑片应该向左端移动。
根据丙图可知,当灯泡电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.4A,那么灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.4A=1W。
(3)A.如果电流表没有示数,那么说明电路中有断路,至于哪里断路,无法确定,故A符合题意;
B.电压表与灯泡并联,如果电压表没有示数,说明变阻器断路;如果电压表有示数,那么说明灯泡断路,故B不合题意;
C.将导线并联在灯泡两端,如果电流表有示数,那么说明灯泡断路;如果电流表没示数,说明变阻器断路,故C不合题意;
D.将一个灯泡并联在灯泡两端,如果电流表有示数,那么说明灯泡断路;如果电流表没示数,说明变阻器断路,故D不合题意。
故选A。
(4)图像中横轴表示电压,纵轴表示电流,阴影部分为长方形,根据长方形的面积公式S=ab=UI可知,阴影部分的面积表示的物理意义是:滑动变阻器的电功率。
5.【答案】 (1)0.75
(2)闭合开关S、S2 , 断开S1(合理即可);
【解析】【分析】(1)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后读出灯泡的额定电流,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
(2)在串联电路中,各处电流都相等,即I0=I=UR , 只要测出灯泡正常发光时定值电阻R0两端的电压即可,关键是开关切换时,保证灯泡与定值电阻始终处于串联状态,据此分析解答。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
(2)①闭合开关S、S1 , 断开S2 , 此时电压表测灯泡两端的电压。移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数U0=2.5V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2 , 断开S1 , 此时电压表测灯泡与R0的总电压,记下电压表示数U1;
③通过灯泡的额定电流为:;
小灯泡的额定功率P0=U0I0=。
6.【答案】 (1)
(2)灯泡灯丝断了等
(3)0.6
(4)=
【解析】【分析】(1)滑动变阻器接线注意“一上一下”,根据电压表的示数变化判断变阻器使用的部分,进而确定选择的接线柱即可。
(2)在测量小灯泡额定功率的实验中,如果灯泡位置发生断路,那么电压表与变阻器串联。由于电压表的内阻很大,所以通过电流表的电流很小,指针几乎不动;在串联电路中,电压与电阻成反比,因此电压表几乎分得全部电压,示数接近电源电压。
(3)根据乙图确定电流表的量程和分度值,读出灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
(4)根据串联电路U总=UL+U变分析判断。
【解答】(1)电压表的示数增大,根据U=IR可知,通过电路电流增大,而变阻器接入的阻值变小。当变阻器滑片向左移动时,滑片左边的阻值变小,而右边的阻值变大,因此变阻器使用左边,那么将左下角的A接线柱与开关相连即可,如下图所示:
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表指针不动,电压表指针有明显的偏转,则电路故障的原因可能是:灯泡灯丝断了。
(3)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么灯泡的额定电流为0.24A,那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
(4)根据U总=UL+U变可知,小灯泡的电压增大几伏,变阻器的电压就减小几伏,因此它们电压变化量的绝对值相等,即△U1=△U2。
7.【答案】 (1)A
(2)0.75
(3)0.5
【解析】【分析】(1)根据现象判断电路故障,从而确定下一步的操作;
(2)灯泡两端的电压越大,电流越大,据此将电压和电流排序匹配,找到额定电压和额定电流,根据P=UI计算额定功率;
(3)根据丙图可知,灯泡与R0并联,二者的电压相等,当R0的电压为2.5V时,灯泡正好正常发光,据此计算出通过R0的电流即可。
【解答】(1)当小灯泡发生断路时,电压表串联在电路中。由于它的内阻很大,因此通过的电流很小,即电流表的示数几乎为零;串联时电压与电阻成正比,因此电压表的示数几乎接近电源电压。因为可能是小灯泡两端的接线柱松动,所以合理操作为:拧紧小灯泡和它两端的接线柱,故选A。
(2)根据图乙可知,电压依次为:3V、2.5V和2V,对应的电流为0.32A、0.3A和0.26A,那么灯泡的额定电压为2.5V,额定电流为0.3A,额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
(3)根据丙图可知,灯泡与R0并联,二者的电压相等,
当R0的电压为2.5V时,灯泡正好正常发光,
此时通过它的电流:。
即此时电流表A2的示数为0.5A。
8.【答案】 (1)6
(2)A
(3)闭合S1 , 将S2拔到1;2.5V×
【解析】【分析】(1)根据电路图可知,当灯泡断路时,电压表串联在电路中。根据串联电路电压与电阻成正比可知,电压表的内阻很大,所以它的示数接近电源电压;
(2)当电流最小时,电路中的电阻最大,根据表格计算出此时的变阻器接入的阻值即可;
(3)测量灯泡的额定功率,关键是测量灯泡在额定电压下的电流。将一个定值电阻R0与灯泡串联,二者的电流相等,因此只要灯泡正常发光时,通过R0的电流就是灯泡的额定电流。首先让电压表与灯泡并联,调节变阻器,使其示数等于2.5V,此时灯泡正常发光。再让电压表测灯泡和R0的总电压,二者电压之差就是R0的电压,那么灯泡的额定电流为U0R0 , 最后根据功率的计算式计算即可。
【解答】(1)根据表格可知,当电流表的示数为0时,电压表的示数为6V,那么电源电压等于电压表的示数6V。
(2)根据表格可知,最小电流为0.2A,电压表的示数为1V,
那么变阻器的阻值为:;
则选用的变阻器为“1.5A 50Ω”。
(3)①闭合开关S1 , 将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;
②闭合S1 , 将S2拔到1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③R0两端的电压U0=U-2.5V;
通过灯泡的额定电流:;
灯泡的额定功率: P额= U额I额=2.5V×。
9.【答案】 (1)0.75
(2)闭合开关S、S2 , 断开S1(合理即可);
【解析】【分析】(1)根据乙图,确定电流表的量程和分度值,然后读出灯泡的额定电流,最后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率;
(2)电流表损坏了,可以用电压表和一个定值电阻组合在一起替换电流表。首先让电压表与灯泡并联,通过调节滑动变阻器,使电压表的示数等于额定电压2.5V;然后通过开关的切换,让电压表测量灯泡与定值电阻的总电压,根据U总=U+U0计算出此时定值电阻的电压U。此时通过灯泡的额定电流就是IL=I=UR0 , 最后根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率即可,据此分析解答。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么灯泡的额定电流为0.3A,则灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
(2)正确连接电路后的实验步骤是:
①闭合开关S、S1 , 断开开关S2 , 移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2 , 断开S1 , 记下电压表的示数为U1(此时电压表测灯泡与R0的总电压);
③那么灯泡的额定电流;
小灯泡的额定功率。
10.【答案】 (1)
(2)电压表有示数,电流表无示数,灯泡不亮
(3)移动滑动变阻器,使灯泡两端电压等于额定电压
(4)功率
【解析】【分析】(1)在测量灯泡电功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的元件都是串联,要注意电表的正负接线柱和量程的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”原则;
(2)当灯泡断路时,电压表串联在电路最后,由于它的内阻很大,所以通过电流表的电流很小,即电流表几乎无示数。由于串联电路电压与电阻成正比,所以电压表的示数几乎等于电源电压;
(3)当灯泡的实际电压等于额定电压时,通过灯泡的电流为额定电流,此时灯泡正常发光,而灯泡的电压改变要依靠调节滑动变阻器的滑片实现;
(4)根据长方形的面积公式和功率的计算式P=UI分析判断。
【解答】(1)根据甲图可知,滑动变阻器接线时应该“一上一下”,而图中两个线头都接在上面两个接线柱上。只要将开关与变阻器相连的导线从变阻器端拆下,改接在变阻器左下角的接线柱上即可,如下图所示:
(2)确连接电路后,若灯泡断路,闭合开关,看到的现象是:电压表有示数,电流表无示数,灯泡不亮。
(3)若要测量该灯泡的额定电功率,实验操作方法是:移动滑动变阻器,使灯泡两端电压等于额定电压。
(4)阴影部分为长方形,而长方形的面积=长×宽,即U×I;根据P=UI可知,阴影部分的面积等于小灯泡此时的功率。
11.【答案】 (1)
(2)R2
(3)灯泡(或电压表)短路
(4)0.625
(5)B
【解析】【分析】(1)在测量小灯泡电功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的元件都是串联,要注意电表的量程和正负接线柱的连接,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)首先根据U变=U总-UL计算出正常发光时变阻器两端的电压,再根据串联电路电压与电阻成正比计算出此时变阻器的电阻值即可,即;
(3)当灯泡短路或电压表短路时,灯泡不发光,电压表没有示数,但是此时有电流经过电流表,即电流表有示数;
(4)根据图像确定灯泡的额定电流,然后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率;
(5)如果只有一个电表,那么就要用这个电表和定值电阻的组合,代替缺少的那个电表,据此分析判断。
【解答】(1)根据甲图可知,电压表应该与灯泡并联,灯泡应该与变阻器和电流表串联。根据可知,电流表应该选择0~0.6A的量程。只需将电压表的“3”接线柱与灯泡右端相连,“-”接线柱与灯泡的左端相连,再将灯泡的左端与电流表的“0.6”接线柱相连即可,如下图所示:
(2)当灯泡正常发光时,变阻器的电压U变=U总-UL=6V-2.5V=3.5V;
在串联电路中,电压与电阻成正比,即:;
;
解得:R变=14Ω;
因此选用R2.
(3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是灯泡(或电压表)短路。
(4)根据图像可知,当电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,
那么灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W;
(5)丙图:将开关与a相接,调节变阻器,让电流表的示数为:2.5VR0 , 此时定值电阻两端的电压就等于灯泡的额定电压。将开关与b相接时,由于灯泡电阻与定值电阻不同,此时灯泡两端的电压就不再是2.5V,因此得到的电流也不是额定电流,无法测灯泡的额定功率;
丁图:当开关与a相接时,电压表测定值电阻的电压;当开关与b相接时,电压表测定值电阻和灯泡的电压之和。无法通过开关的控制,确定灯泡两端的电压为2.5V,因此不能测出灯泡的额定功率。
故选B。
12.【答案】 (1)
(2)小灯泡断路
(3)0.24
(4)读出电流表示数为L2;
【解析】【分析】(1)根据电压表的使用规范完成实物图的连接;
(2)在测量小灯泡电功率的实验中,如果小灯泡断路,那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大,且在串联电路中电压与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电压,示数接近电源电压,而电流表几乎无示数。
(3)根据乙图和丙图读出小灯泡的电压和电流,然后根据P=UI计算出灯泡的额定功率;
(4)如果不考虑小灯泡灯丝电阻随温度的变化,根据公式P=U2R可知,在已知额定电压的情况下,只需测出灯泡的电阻即可计算出它的额定功率。当定值电阻与灯泡并联时,通过它们的电流与电阻成反比,利用开关的切换,分别得到通过它们的电流,最后利用这个反比关系求出灯泡的电阻即可。
【解答】(1)根据甲图可知,实物图中只有电压表没有接好。电压表应该与灯泡并联,由于2.6V<3V,因此使用0~3V的量程。电压表的“-”接线柱已经与灯泡左端相连,只需将“3”的接线柱与灯泡右端相连即可,如下图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表的示数等于电源电压、电流表无示数,出现这种现象的原因可能是小灯泡断路;
(3)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么灯泡的电压为1.2V:根据丙图可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,那么灯泡的电流为0.2A,则小灯泡的实际功率:P=UI=1.2V×02A=2.4W。
(4)实验步骤:
①先将开关S与a闭合,此时电流表只测R0的电流,记录电流表的示数为I1;
②将开关与b闭合,此时电流表测干路电流,记录电流表的示数为I2;
③根据并联电路的电流规律得到,通过灯泡的电流为:I=I2-I1;
根据并联电路电流与电阻成反比得到:;
那么灯泡的电阻为:;
那么灯泡的额定功率为:。
13.【答案】 (1)6
(2)A
(3)不科学,因为灯丝电阻受温度影响,正常工作时的灯丝电阻与“1V”下的电阻不同。
【解析】【分析】(1)根据第3组数据计算出电源电压;
(2)由表中第1组数据,由欧姆定律灯此时的电阻,根据串联电路电压的规律,求出变阻器分得的电压,最后根据欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻即可;
(3)根据灯丝电阻随温度变化的规律和功率公式P=U2R分析即可。
【解答】(1)当开关闭合,灯泡发生断路时,电压表与变阻器串联。由于电压表的内阻很大,所以通过电路的电流会很小,几乎为零。根据串联电路电压和电阻成正比的规律可知,此时电压表分得全部电压,即等于电源电压。根据第3组数据可知,电源电压等于电压表的示数6V。
(2)由表中数据可知,当电压为UL=1V时,通过的电流为IL=0.2A,
灯此时的电阻;
变阻器分得的电压U滑=U-UL=6V-1V=5V,
变阻器的电阻为:R= U I=5V 0.2A =25惟;
故选用“1.5A 50Ω”的变阻器。
(3)第一次实验数据计算出灯泡电阻RL=5Ω,
当灯泡的电压为2.5V时,
如果灯丝的电阻不变,那么此时灯泡的功率P=U22 R = (2.5V)2 5惟 =1.25W;
当灯泡的电压增大时,通过灯泡的电流增大,灯丝的温度升高,电阻变大。
根据公式P=U22 R 可知,灯泡的额定功率小于1.25W。
小明的做法不科学,理由是:因为灯丝电阻受温度影响,正常工作时的灯丝电阻与“1V”下的电阻不同。
14.【答案】 (1)不变
(2)
(3)1.596
(4)A
【解析】【分析】(1)首先分析电路的串并联关系,然后判断电压表测量的电压值,最后根据欧姆定律判断电压表示数的变化。
(2)在测量灯泡电功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它都是串联,注意电表量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(3)首先根据乙图读出灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
(4)根据功率的计算式P=U2R分析即可。
【解答】(1)根据甲图可知,灯泡与变阻器串联,电压表测量它们的总电压。当变阻器的滑片向右移动时,阻值变小,电流变大,但是电压表的示数始终等于电源电源,因此保持不变。
(2)电压表应该只与灯泡并联,只需将电压表与变阻器连接的导线从变阻器上拆下,然后改接在灯泡左端的接线柱上即可,如下图所示:
(3)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么灯泡的额定电流为0.32A,灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.32A=1.596W;
(4)根据公式P=U2R可知,当电阻不变时,灯泡的电功率与电压的平方成正比,即图像为一条倾斜的直线,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
15.【答案】 (1)
(2)A
(3)B
【解析】【分析】(1)在测量小灯泡功率的实验中,除了电压表与灯泡并联,其它的都是串联,要注意电表量程和正负接线柱的选择,变阻器接线“一上一下”。
(2)根据乙图读出此时灯泡的实际电压,然后与额定电压比较,确定电压表示数的变化方向,根据U总=UL+U变确定变阻器的电压变化方向,进而确定变阻器的阻值变化,最终确定滑片的移动方向。
(3)测量灯泡的额定功率,关键是确定灯泡处于额定状态,据此分析两个电路图是否符合要求即可。
【解答】(1)根据实物图可知,电压表应该与灯泡并联,只需将电源的负极与灯泡右端的接线柱连接即可。变阻器与电流表串联,只需将变阻器右上角的接线柱与电流表的“-”接线柱连接即可,如下图所示:
(2)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,读数为1.5V,小于额定电压2.5V,因此电压表的示数要增大。根据U总=UL+U变可知,变阻器的电压要减小,根据串联电路电压与电阻成正比可知,变阻器的阻值要减小,即滑片向A端移动。
(3)左图:电压表串联在干路中,无论变阻器的阻值怎么变化,它的示数都保持不变,因此无法达到测量目的。
右图:开关与a接触时,电压表测R0的电压,与b接触时,测R0与灯泡的总电压。通过调节变阻器,无法找到灯泡电压为2.5V的状态,所以无法测量。
故选B。
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