2022年中考物理总复习专题系列伏安法及特殊方法测小灯泡的电功率（基础部分）

这是一份2022年中考物理总复习专题系列伏安法及特殊方法测小灯泡的电功率（基础部分），共18页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年度人教版物理中考总复习专题系列
伏安法及特殊方法测小灯泡的电功率（基础部分）
一、实验题
1．图甲是测量小灯泡电功率的电路，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V。滑动变阻器标有“”字样。

（1）用笔画线代替导线，正确画出甲图中缺少的两根导线______；
（2）闭合开关，正确移动滑片，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是______A，灯泡的额定功率是______W；
（3）继续移动滑片的过程中，灯泡的灯丝突然烧断了，这时电流表______（有/没有）示数，电压表的示数为______V；
（4）更换灯泡后，小明发现电压表量程坏了，于是他改用量程，并设计了图丙所示电路。他将滑片P置于B端，然后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为2.2V，读出电流表的示数，小明的操作______（正确/不正确）。理由是______。
2．测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。

（1）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是___________；
A、检查灯泡是否断路 B、检查灯泡是否短路 C、检查开关接触是否良好 D、移动滑动变阻器的滑片
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为______A，小灯泡的额定功率为_______W；
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=_______（用I额、I1、I2、R表示）。
3．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为8Ω），电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω；2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。

（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整_______；
（2）本实验选择的滑动变阻器是_______（选填“R1”或“R2”）；
（3）若把滑片移到最左端，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，接下来的操作合理的是_______（选填字母符号）；
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
（4）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小红泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是_______（选填字母符号）。
A．两种方案都能
B．两种方案都不能
C．乙方案能，丙方案不能
D．乙方案不能，丙方案能
4．小明设计如图甲所示的电路图，用来测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率。各元件都完好，电源电压保持不变。


（1）请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接______；（要求：连线不要交叉）
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是______；
（3）电路调整正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到______时，表明小灯泡正常发光，并记录电流表的示数；
（4）为了进一步探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系，小明继续调节滑动变阻器的滑片，并记录数据如下表，发现第2次实验小灯泡最亮，此时小灯泡的实际电功率为______；
实验次数
1
2
3
电压表示数/伏
2.5
2.8
2.0
电流表示数/安
0.32
0.35
0.27
（5）在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示，根据图象可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐______（选填“增大”、“减小”或“不变”），原因是______；
（6）小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，R阻值已知，小灯泡的额定电压为U额）；
①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为______；
②闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额＝______（用U额、R、U表示）。
5．如图甲所示是小明测量小灯泡电功率的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）该实验的实验原理是______；在连接电路时，开关闭合前滑动变阻器的滑片P应滑到______（选填“a”或“b”）端；
（2）小明确认电路连接无误后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数有变化，电压表没有示数，小灯泡不发光，则电路的故障是______；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W；
（4）根据测出的数据，小明画出了小灯泡的电流与电压的关系图象（如图丙所示），发现图象是弯的，其主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）小灯泡两端的电压是1.25V时，它的实际功率______0.25W（选填“>”、“1.25V×0.2A=0.25W
（6）[7]根据并联电路电压规律可知，当灯泡与定值电阻并联时，灯泡和定值电阻两端的电压相等；由图象可知，当灯泡两端的电压为1V，通过灯泡的电流为0.2A，此时通过定值电阻的电流

干路中的电流
I总=I灯+IR=0.2A+0.1A=0.3A
符合题意，故灯泡两端的电压为1V。
6． 断开 1.5 10 B 0.5
【详解】
（1）[1]“测量小灯泡电功率”的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，改变灯泡的电压和电流，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路的电流。由图像知，灯泡的电流小于0.6A，所以电流表应选择0~0.6A量程与灯泡串联，如图所示：

（2）[2]为了保护电路，连接电路时，开关要处于断开状态。
（3）[3]由图乙知，电压表选择0～3V量程，分度值0.1V，示数为1.5V。
[4]由图像可知，此时通过灯泡的电流为0.15A，由欧姆定律得，灯泡此时的电阻

[5]灯泡的实际电压小于额定电压，为了使灯泡正常发光，滑动变阻器分得的电压需减小，由串联分压的规律可知，变阻器接入电路的阻值应减小，故滑片需向B端移动。
（4）[6]由图像可知，灯泡在额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率

（5）[7]根据等效替代法可知，小灯泡正常发光时的电阻与变阻器R1此时的电阻相同，由欧姆定律得，灯泡的电阻为

小灯泡的额定功率

7． 断路 2.2 左 0.75 3.5V 偏小
【详解】
（1）[1]由图丙电流大小，电流表选择0~0.6A的量程串联在电路，灯泡与R0串联，如下图所示：

（2）[2]若灯泡短路，电压表没有示数，不符合题意；若灯泡断路，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表串联在电路中与电源连通测电源电压，电压表有较大的示数，符合题意，则电路故障可能是小灯泡发生了断路。
（3）[3][4]移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，电压表选用0~3V的量程，分度值为0.1V，为2.2V；灯在额定电压下正常发光，示数为2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯两端的电压，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，故滑片向左移动，直到电压表示数为2.5V。
（4）[5]根据绘制成图丙所示的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.3A，小灯泡的额定功率是
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W
（5）①[6]检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为
6V-2.5V=3.5V
③[7]在②中，电压表则定值电阻的电压，因电路连接没有变化，各电阻大小不变，灯仍正常发光，由欧姆定律，定值电阻的电流，即灯的额定电流为

故灯的额定功率

④[8]在实验步骤②中，在将开关拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，变阻器连入电路的阻值变大，由串联电路的分压原理知，变阻器分得电压变大，R0和灯泡分得的电压都会变小，由

知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
8．断开 左 0.5 1 6.25 大于 大于
【详解】
（1）[1][2]连接电路时，应将开关断开，滑动变阻器调到阻值最大处以保护电路，故应将滑动变阻器的滑片移至图甲中最左端。
（2）[3]由电路图可知，小灯泡与定值电阻并联，电流表A2测流过定值电阻的电流，故小灯泡正常发光时，定值电阻两端电压为U=2.5V，由欧姆定律可知，此时电流表A2的示数为

（3）[4]由电路图可知，电流表A1测干路的电流，故电流表A1的示数应大于电流表A2的示数，可知电流表A1选择的是0～3A量程，故由图乙可知，电流表A1的示数为I1=0.9A，故小灯泡正常工作时的电流为

解得小灯泡的额定功率为

[5]由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时的电阻为

[6]因小灯泡两端电压越大，小灯泡的实际功率越大，灯丝的温度越高，灯丝的阻值也越大，故可知小灯泡正常发光时灯丝的阻值大于小灯泡两端电压为1V时的灯丝电阻值。
（4）[7]若定值电阻实际阻值略大于5时，由欧姆定律及（3）中分析可知，流过定值电阻的电流为0.5A时，灯泡两端的实际电压大于额定电压，此时流过小灯泡的电流将大于额定电流，因灯泡的额定电压不变，故由P=UI可知测得的小灯泡的额定功率与其真实值相比将偏大。
9． B 断路 小灯泡实际功率太小 B 1.25W A
【详解】
（1）[1]将滑动变阻器与灯泡串联接入电路中，如图所示

（2）[2]为了保护电路，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于最大值B端。
（3）[3]闭合开关S，发现电流表指针偏转，小灯泡微弱发光，若电压表断路，则电压表无示数，符合题意；若电压表短路，则灯泡也被短路不亮，不符合题意。
（4）[4]闭合开关前滑片置于阻值最大处，闭合开关，电压表与电流表都有示数，说明电路不存在断路，灯泡也没有发生短路，由于滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，电路电阻很大，电路电流很小，灯泡实际功率很小，因此灯泡不发光。
（5）[5]图乙中电压表选用0-3V的小量程，分度值为0.1V，电压大小为1.8V；灯在额定电压下正常发光，电压表示数为1.8V时，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A端移动到合适位置，直到电压表示数为额定电压2.5V。
[6] 由题知，正常工作时电流表示数为0.5A，则灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.5A=1.25W
（6）①[7]连接好电路，闭合开关S，将开关S1拔到触点A点，电压表与小灯泡并联，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压U1=2.5V时，小灯泡正常发光；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到B触点，电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数U2；此时R0两端的电压
U0=U2-U1
③[8]此时为串联电路，则电路中的电流为
I==
小灯泡的额定功率表达式为
P= U1=
即小灯泡的额定为：P=。
10．错误 0.24 干路的电流等于各支路电流的和 甲 U1 灯丝的电阻随着温度的升高而增大
【详解】
（1）[1]若两灯泡串联，拆开一根导线，电路断路，两灯泡熄灭；若两灯泡并联时，拆开干路中的一根导线，两灯泡也同时熄灭，所以，根据拆开电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的，即小明的方法是错误的。
（2）[2]由图丙知电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，指针指在第12个小格上，故示数为0.24A。
[3]由表格数据知，C处的电流IC等于A处的电流IA与B处的电流IB之和。由此可得，并联电路中干路的电流等于各支路电流的和。
（3）[4]方案乙和方案丙：换用不同的规格的小灯泡，或者增加电池的节数（改变电源电压），测出干路电流和流过灯泡L1、L2的电流，可以得到并联电路电流特点的普遍性的规律；而方案甲中反复断开，闭合开关，测出的数据相同，只是一组数据，得出的结论不具有普遍性，不可行，即不可行的是方案甲。
（4）[5]并联电路两端的电压应不超过额定电压较小的电压值。由于U1