重难点25测量小灯泡的电功率-2022年中考物理热点及重难点专练试卷（原卷+解析）

专项四  电学

重难点25  测量小灯泡的电功率

【重点知识梳理】

25.1测量小灯泡的电功率

1.实验原理：P=UI

2.实验电路图

3.几个说明

（1）这里的滑动变阻器的作用：保护电路；改变小灯泡两端的电压。

（2）本实验中多次测量，是为了测量小灯泡在不同电压下的实际电功率。不能对小灯泡在不同电压下的电功率求平均值。

（3）只有在电压为小灯泡的额定电压下的电功率，才是小灯泡的额定功率。

（4）由于小灯泡灯丝的电阻随灯丝温度的升高而增大，不能用R=U/I计算某一电压下的电阻。在考虑温度对小灯泡电阻的影响时，一般在小灯泡的伏安特性曲线上去寻找对应的电压和电流值计算相应的电阻和电功率。

4.实验注意事项

（1）连接电路时，开关要断开。闭合开关前，滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处。

（2）注意选择电流表、电压表的量程，接线时，要让电流从它们的正接线柱流入，负接线柱流出。

（３）电压表要与小灯泡相并联。

（４）每次实验操作力求迅速，尽量减小由于灯丝长时间通电温度升高，电阻变大对小灯泡功率的影响。

【难点知识突破】

25.1利用伏安曲线确定灯泡的功率

1.明确伏安曲线的横、纵坐标的含义。

2.额定电压所对应的电流值，才是额定电流值，用P=U额I额，求出的功率才是额定功率。

3.用额定电压以外的各电压值对应的电流值求出的电功率，是实际功率。由于灯泡的灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以测出的电功率是灯泡在不同电压下的实际电功率和对应的电阻，对这二者都不能求平均值！

【例题分析】

【例1】（2021泰安）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为12ῼ。现有器材：电源（电压为6V，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择： R1（50、2A）、R2（10、1A）。请完成下列问题：

（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）；

（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接；

（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示为______V；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片向______（选填“”或“”）端移动；

（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的关系图象如图丙所示。由图象可知：小灯泡的额定功率P额=______W；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）完成以上实验后，同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，为已知阻值的定值电阻。请把他们的实验步骤补充完整：

①断开开关，闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片，______；

②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关仍闭合，______，记录下电压表示数为；

③小灯泡的额定功率PL=______（请用已知量和测量量表示）。

【巩固练习】

1.（2021江西）【实验名称】测量小灯泡电功率

【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω），电压为6V的电源，电流表，电压表，滑动变阻器（50Ω 0.5A），开关，导线若干。

【实验步骤】

（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整（要求滑动变阻器连入电路时阻值最大）。

（2）电路连接时开关应___________。小明同学检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，但电流表和电压表均有较小的示数，接下来他应该___________。

（3）小明同学进行实验得到部分实验数据如下表，则小灯泡的额定功率为0.75W。当小灯泡两端电压为1.5V时，小灯泡的亮度___________（选填“正常”，“较暗”或“较亮”）

【拓展】好学的小明同学又向老师要了一个R=20Ω的定值电阻，用来替换电路中的电流表。替换后电路如图乙所示，并设计下列方案测量小灯泡的额定功率。

（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压；

（2）保持滑片位置不变。电压表所接的b接点不动，只断开a接点，改接到c接点上，测定值电阻R两端的电压U0；

（3）计算小灯泡的额定功率：仔细分析发现此方案无法测出小灯泡的额定功率，其原因是①___________；②___________。

2.（2021南充）如图所示，某同学计划利用甲图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。

（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）闭合开关前滑动变阻器的滑片位置应放在______端（选填“A”或“B”）；

（3）实验数据如下表所示，在完成第1次实验后，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”），直到电压表示数为2.5V，若此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W；

（4）小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端电压成正比的结论。这种说法______（选填“正确”或“错误”），理由是______。

3.（2021武威）小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率时，电源电压为3V，若所用器材均能满足实验需要。

（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整；

（2）连接电路时，开关要______（选填“断开”或“闭合”）；滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值______位置；

（3）实验过程中，当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为______A，小灯泡正常发光时的电阻为______，小灯泡的额定功率为______W；

（4）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的图像如图丙所示，由图像可知LED灯的电阻随电压的增大而______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。查阅资料知道该LED的额定电压为，结合图像可得该LED的额定功率为______W。

4.（2021重庆市B卷）小杨同学找到一盏标有“2.5V”字样的小灯泡，其额定电功率已模糊不清。她选用图所示器材测量额定电功率，电源电压恒为9V。

（1）图甲所示的实验电路有2段导线未连接，请你用笔画线代替导线将电路补画完整；（要求：连线不交叉，滑片P向A端移动时灯泡发光变亮）；

（2）小杨连接电路并检查后，将滑动变阻器的电阻调到最大，再闭合_______，缓慢移动滑片P，发现电流表示数有明显变化但电压表无示数，此故障的原因可能是灯泡_______（选填“断路”或“短路”）；

（3）排除故障后，眼睛注视着电压表和灯泡，移动滑片P逐次改变小灯泡两端的电压，并将测得的数据记录在表一中，当电压表的示数为1.5V时应向_______（选填“A”或“B”）端移动滑片P；当电压表的示数为2.5V时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为_______W；细心的小杨通过分析数据还发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是：_______；

表一

（4）同组的小会同学在此基础上继续探究电流跟电阻的关系，她又增加了五个阻值分别为5、10、15、20、25的定值电阻，其余器材不变。用定值电阻分别更换图甲中的小灯泡，通过实验得到如图丙所示的电流随定值电阻变化的图像，则实验中所用滑动变阻器的最大阻值至少是_______。（选填下列选项前的字母）

A．20　　B．50　　C．100　　D．200

5.（2021内江）基同学要测量小灯泡L的电功率。所用的实验器材有：

A．电源E（电压恒为4.5V）；               B．电流表A1（量程0～200mA）；

C．电流表A2（量程0～500mA）；             D．定值电阻R0（阻值为20Ω）；

E.滑动变阻器R（阻值为0～20Ω）；         F.待测小灯泡L（额定电压3.6V）；

G.开关S一个，导线若干，则：

（1）如图甲所示，是该同学设计的电路图，请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整；

（2）若电流表A1和A2流过的电流分别为I1、I2，利用I1、I2、R0表示出：小灯泡两端的电压为___________，通过小灯泡的电流为___________；

（3）实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最___________（选填“左”或“右”）端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的I1和I2，所得的实验数据如下表所示：

根据实验数据可得，当电流I1=144mA时，小灯泡的实际功率为___________W（保留一位小数）；

（4）如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0，其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻Rx的阻值不能小于___________Ω。

6.（2021乐山）某实验小组的同学设计了如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1.2W左右。

（1）连接电路前，开关应    （选填“断开”或“闭合”），电流表的量程应选用    （选填“0~0.6A”或“0~3A”）；

（2）用笔画线代替导线，将乙图中的实物图连接完整。要求：闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数增大；

（3）在调节滑动变阻器滑片P的过程中，记录并绘制出通过小灯泡的电流与电压的关系图线，如图丙中的a线所示，分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而    （选填“增大”、“减小”或“不变”）；将该小灯泡与一定值电阻Ｒ串联后接入U=6V的电源两端（已知定值电阻的电流与电压的关系图线，如图丙中的b线所示），则电路中的总功率为      W。

7.（2021连云港）在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（导线不得交叉）；

（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是______；

（3）故障排除后，闭合开关将滑动变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲所示，若想测量小灯泡的额定功率应将滑动变阻器滑片P向______端（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为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）在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究______的关系（选填“A”或“B”）。

A．电流与电阻    B．电流与电压