2022中考物理综合复习专项练习 第2讲测量小灯泡的电功率
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第2讲 测量小灯泡的电功率(含特殊法)类型1 伏安法1.(2021南充改编)如图1所示,某同学计划利用图甲所示器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压是2.5 V。图1(1)图甲中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接。(2)连好电路后,按实验规范操作,先把滑动变阻器的滑片P移到______(选填“A”或“B”)端,然后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是小灯泡 __________(选填“断路”或“短路”)。(3)排除故障后继续实验,记录的数据和现象如下表所示,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______(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为2.5 V,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。 实验次数电压电流电功率灯泡亮暗情况12.0 V0.28 A0.56 W较暗22.5 V 正常发光32.8 V0.34 A0.95 W较亮(4)分析表格可得出结论:小灯泡实际功率越__________(选填“大”或“小”),它的亮度越亮。(5)小明对数据分析后发现通过灯泡的电流和灯泡两端电压不成正比。这是因为______________________________________。(6)该同学认为把3次实验所得的电功率求平均值可以减小误差。这种说法__________(选填“正确”或“错误”),理由是_____________________________。类型2 特殊法2.小灯泡的额定电压和定值电阻R0的阻值已知,只利用一只电表,通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。图2中是小明设计的四种不同方案的电路图,其中能够测出小灯泡额定功率的是( )图2A.甲和丙 B.丙和丁 C.乙和丙 D.乙和丁 3.电源电压恒定,定值电阻R0的阻值和小灯泡的额定电流I额已知,R为电阻箱,下列四种设计方案不能测出小灯泡额定功率的是( )双伏法+双安法4.小明在实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只提供了如下器材:标有“2.5 V”字样的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表、阻值为10 Ω的定值电阻R0、导线若干。小明根据所给的器材设计了正确的实验电路,图3甲是该电路的不完整电路图。图3(1)请你将图甲中的电路图补充完整。(2)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为______V,此时电压表V2的示数如图乙所示,是______V,小灯泡的额定功率为______W。(3)小明还进一步设计出了用两只电流表测量小灯泡额定功率的方法,其电路如图丙所示,R0=10 Ω。为了测量小灯泡的额定功率,关键的一步是调节滑动变阻器使____________________________________________________,再读出电流表A1的示数为I1。请利用已知的和测量出的物理量表示小灯泡的额定功率P额=__________。等效替代法(已知U额)5.小明设计了如图4所示的电路,测小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为 U额,下列是设计的实验步骤,请补充完整。图4(1)先闭合开关,调节电阻(选填“R1”或“R2”),使电压表的示数为U额;(2)再闭合开关________,断开开关________,调节电阻__________(选填“R1”或“R2”),使电压表的示数仍为 U额;(3)读出电阻箱此时连入电路的阻值为 R0;(4)小灯泡的额定功率P额=__________(用已知物理量符号表示)。 等效替代法(已知I额)6.(2021镇江改编)某小灯泡的额定电流为0.3 A,为测量该小灯泡的额定功率,小强设计了图5所示实验电路,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱(0~999.9 Ω)。图5实验步骤如下:第1步:仅闭合开关S1,调节R2,使电流表的示数为__________A。第2步:仅闭合开关S2,保持R2不变,将R1调至9 Ω时,电流表的示数为0.3 A。则小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω,额定功率为__________W。伏阻法(已知U额)7.(2021齐齐哈尔改编)小君在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时,老师为他提供的器材有:电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图6(1)请根据图6甲用笔画线代替导线将实物电路图(图乙)连接完整。(要求:向右移动滑动变阻器的滑片P时电流表示数变小)(2)在连接电路时,开关必须__________;实验前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于__________(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是__________。A.滑动变阻器断路B.定值电阻断路C.定值电阻短路(4)排除故障后,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为________Ω,定值电阻的电功率为________W。(5)完成上述实验后,小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,请将小灯泡、电压表的符号填入虚线框中使其能完成实验。利用已知U额和I额的小灯泡测未知电阻8.(2021十堰改编)小华利用如图7甲所示的电路测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率。图7(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整。(要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮)(2)小华在连接电路最后一根导线后,灯泡立即发光,则她连接电路时存在的错误是____________________。(3)实际测量时,电压表有示数时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偏__________ 。(4)小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,却不小心将电流表损坏,善于动脑的小明认真思考后,利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额,设计如图乙所示电路,测出Rx的阻值,请你帮助小明补全实验步骤。①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为__________ ;②保持滑动变阻器滑片位置不变,再断开开关S1,闭合开关S2,读出此时电压表示数为U;③待测电阻Rx=__________。(用所测物理量和已知物理量的符号表示)伏阻法(已知I额)9.小霞学习了测小灯泡电功率的实验后,设计了如图8所示的电路,来测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变,定值电阻R0的阻值已知。请你将下面的实验步骤补充完整。图8(1)闭合开关S、S1,调节滑片P,使电压表的示数为__________,小灯泡正常发光;(2)保持滑片的位置不变,闭合开关S、S2,断开开关S1,读出此时电压表示数为U;(3)小灯泡的额定功率为P额=__________。(用已知和测得的物理量的符号表示) 安阻法(已知U额)10.(2021苏州改编)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压为4.5 V。图9(1)用笔画线代替导线,将电路连接完整。(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡发光微弱,电压表和电流表的指针偏转角度很小,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表和电流表的指针没动,若电路中只存在一处错误,则电路错误是_________________________________。(3)改正错误后测量的几组数据如下表,其中一个电流数据有误,此数据为__________ 。 U/V1.01.52.02.53.0I/A0.20.250.280.30.37(4)要完成上述表中数据测量,实验中滑动变阻器的最大阻值至少为__________Ω。(5)小明打算只利用电流表来测量小灯泡的额定功率。他增加了一个阻值为10 Ω的定值电阻R0和两个开关,设计了如图乙所示电路,请你将下面的实验步骤补充完整:①闭合开关S、S2,断开S1,调节滑片P,使电流表的示数为__________A,小灯泡正常发光;②保持滑片P位置不变,闭合开关S、S1,断开S2,记下此时电流表的读数为I;③小灯泡的额定功率P额=__________。安阻法(已知I额)11.(2021广西模拟)小雨设计了如图10所示的电路,不用电压表,也可测量小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下,请补充完整:图10(1)闭合开关__________,断开__________,调节滑动变阻器的滑片,直到电流表的读数为I额;(2)保持滑动变阻器的滑片__________,闭合开关S、S1,断开S2,记下此时电流表的读数为I;(3)小灯泡的额定功率P额=________________。(用I额、R0、I表示)等效替代法+伏滑法(已知U额)12.(2021通辽改编)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,小亮已连接的部分电路如图11甲所示,小灯泡的额定电压U额=3.8 V。图11(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。(2)实验中除保护电路外滑动变阻器的另一个作用是____________________。闭合开关,小灯泡不亮,电流表与电压表有较小的示数,接下来应进行的操作是____________________。(3)解决问题后,当实验中小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。(结果保留一位小数)(4)另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,电源电压未知但恒定不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为R0,请你将实验步骤补充完整。①只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表的示数为U额;②只闭合开关S、S2,调节__________,使电压表示数仍为U额;③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数U1,再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数U2,则小灯泡额定功率表达式P额=______________(用U额 、R0、U1、U2表示)。等效替代法+安滑法(已知I额)13.(2021丹阳模拟)小明设计了如图12所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡L的额定功率,电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R0,实验方案如下:图12①只闭合开关__________,移动R1的滑片,使电流表的示数为额定电流I额;②保持R1的滑片位置不动,只闭合开关__________,移动R2的滑片,使电流表的示数仍为I额;③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;④小灯泡额定功率的表达式P额=__________。(用题中物理量符号表示) 答案:1.(1)如图1所示 (2)B 短路 (3)A 0.75 (4)大图1 (5)灯丝电阻随温度升高而增大(6)错误 不同电压下小灯泡的实际功率不同,求平均值无意义2.C 3.C4.(1)如图2所示图2(2)2.5 2.4 0.6 (3)电流表A2的示数为0.25 A 2.5 V×I15.(1)S、S1 R1 (2)S、S2 S1 R2 (4) 6.0.3 9 0.817.(1)如图3所示图3(2)断开 B (3)B (4)8 0.72 (5)如图4所示图48.(1)如图5所示图5(2)开关没有断开 (3)大 (4)①U额(或3.8 V) ③9.(1)I额R0 (3)(U-I额R0)I额10.(1)如图6所示图6(2)滑动变阻器同时接了下面两个接线柱(3)0.37 (4)17.5 (5)0.25 (I-0.25 A)×2.5 V11.(1)S、S2 S1 (2)不动 (3)I额(I-I额)R012.(1)如图7所示图7(2)改变灯泡两端的电压(或改变通过灯泡的电流) 调节滑动变阻器观察灯泡是否发光(3)12.7 (4)②R1 ③13.①S、S2 ②S、S1 ④
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