专题103测量电功率创新实验（原卷版+解析版）-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练

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2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第十七章  电学创新实验专题103  测量电功率创新实验第一部分  知识点精讲电功率是电器的重要参数，可以利用简单的元件设计电路测量电器的实际电功率。第二部分 最新高考题精选1. （2021重庆高考）（9分）某兴趣小组使用如图1电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系，其中P为电阻箱，R0是阻值为37.9kΩ的定值电阻，E是太阳能电池，是电流表（量程0~100μA，内阻2.10kΩ）（1）实验中若电流表的指针位置如题图2所示，则电阻箱P两端的电压是    V。（保留3位有效数字）（2）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线①所示。不考虑电流表和电阻R0消耗的功率，由该曲线可知，M点对应的太阳能电池的输出功率是        mW。（保留3位有效数字）（3）在另一更大光照强度下，测得U——R关系如图3中的曲线②所示。同样不考虑电流表和电阻R0消耗的功率，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的输出功率       （选填“较小”、“较大”），由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为        mW。（保留3位有效数字）                   2. （2019年4月浙江选考）小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率的电路。（1）在实验过程中，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是的____导线没有连接好（图中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7点至8点”）；（2）正确连好电路，闭合开关，调节滑片P，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的指针如图所示，则电流为____A，此时小灯泡的功率为____W（3）做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是____A.0.08A        B.0.12A        C.0.20A3.　[2015·福建理综，19(2)]某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；③该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数)。4.(2015·山东理综，22)如图9所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图10所示的U－I关系图线。图9图10回答下列问题：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________(填“增大”或“减小”)。(2)I0＝________A。(3)RL消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字)。第三部分 最新模拟题精选（2022河北邢台重点高中质检）某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线。
甲同学要描绘一个标有“，”的小灯泡的伏安特性曲线，除导线和开关外，还有下列器材可供选择：
：电压表量程，内阻为
：电流表量程，内阻约为
：电流表量程，内阻约为
：滑动变阻器
：滑动变阻器
：电阻箱
：直流电源电动势，内阻不计
实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______填器材前的代号。虚线框内已画出实验电路图的部分器材的符号和接线，请将电路补充完整要求：电路中所用符号必须规范。

乙同学分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线如图所示。他用图所示的电路给三个元件分别单独供电，测出给元件和元件供电时的电流和电压值，标在图上，分别是点和点，由此可得给元件单独供电时，电源总功率______结果取两位有效数字。     

2.（2021安徽阜阳六校联盟联考）某同学要用给定的实验器材描绘一个小电风扇（符号用“”表示）的伏安特性曲线，该电风扇铭牌上标注的电压为6V、功率为3.6W，电风扇内部线圈电阻恒定。有下列器材可供选用：A．电流表A1（量程为0~6mA，内阻为60Ω）B．电流表A2（量程为0~0.6A，内阻为1Ω）C．电流表A3（量程为0~3A，内阻为0.1Ω）D．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流2A）E．滑动变阻器R2（最大阻值500Ω，额定电流0.3A）F．定值电阻R（阻值940Ω）G．电池组E（电动势为9V，内阻小于1Ω）H．开关和导线若干（1）实验中所用的滑动变阻器应选用        （选填“R1”或“R2”），测量电风扇电流的仪表应选用        （选填“A1”、“A2”或“A3”）。（2）为了调节方便，测量的准确度较高，且要求电风扇两端的电压能从零开始调节至正常工作，请在图甲的虚线框中画出设计的实验电路图，并将所选器材的符号标注到电路图中；（3）正确设计、连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变加在电风扇上的电压，记录两电流表的读数I1、I2，作出I2——I1关系图像如图乙所示，则电风扇正常工作时输出的机械功率为      W（结果保留两位有效数字）。（4）用另一电源E1（电动势为4.0V，内阻0.5Ω）和阻值为1.5Ω的定值电阻R0与电风扇连接成图丙所示的电路，此时电风扇的电功率为    W（结果保留两位有效数字）。3. （2021年高考河南适应性考试）一小灯泡上标有“5V 2.5W”的字样，现用实验研究此灯泡的伏安特性曲线，实验室有如下器材可供选用：A.电压表V1(0~3V，内阻约5kΩ)B.电压表V2(0~15V，内阻约25kΩ)C.电流表A1(0~300mA，内阻10Ω)D.电流表A2(0~800mA，内阻约6Ω)E.定值电阻R0(阻值10Ω)F.滑动变阻器R(阻值0~10Ω)G.电源E(电动势12V，内阻约1Ω)H.开关S一个、导线若干。实验要求能够实现在0~5V的范围内对小灯泡的电压进行测量，并能测量多组数据。（1）实验时，为了使测量尽量准确且能满足实验要求，实验中应选用的两个电表分别是______、______；（填对应器材前的字母）（2）请利用（1）中选择的电表，在图甲所示的虚线框内画出实验电路图；______（要求在图中标明所选器材的符号）（3）实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的阻值______（选填“增大”“减小”或“不变”）；（4）实验中，若把该小灯泡接到如图丙所示的另一电路中，其中电源电动势为4V，内阻为1Ω，定值电阻R'=9Ω。则小灯泡的实际功率为______W。（结果保留2位有效数字）4.（2020浙江七彩阳光名校联盟模拟）在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，某实验小组的电压表坏了，老师给他们一个多用电表替代电压表进行实验。
（1）该组同学拿到多用电表后，用多用电表测量常温下小灯泡的电阻，操作如下：先把选择开关打到多用电表欧姆“×10”挡，欧姆挡调零后进行测量。测量时发现指针偏角过大，则应换用______（填“×100”或“×1”）挡，重新进行欧姆挡调零，再测量。
（2）现要测量小灯泡正常发光时的电阻，其电路如图所示，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，多用电表的选择开关打到电压挡，______（填“红”或“黑”）表笔接a，另一表笔接______（填“b”或“c”）测其两端电压。
（3）该组同学测绘的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。则该小灯泡在常温下状态下的电阻约______Ω．若小灯泡与一个阻值为16Ω的固定电阻串联后，一起接在输出电压恒为4V的电源上，则小灯泡的功率为______W．（结果保留两位有效数字）
 
5.　在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用的电流表内阻为几欧，电压表内阻为十几千欧。实验中得到了多组数据，通过描点连线在I ­U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。(1)在虚线框中画出实验电路原理图，并在图乙中用笔画线代替导线连接电路。 (2)根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U2和P与I2的关系，下列示意图中合理的是________。(3)将被测小灯泡、定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源电动势为6.0 V，内阻为1.0 Ω。若电路中的电流为0.40 A，则定值电阻R所消耗的电功率为________ W。6. 两个电阻R1和R2，现已测出R1和R2的伏安特性图线分别如图所示．将这两个电阻串联．然后接在电动势E=6.0V、内电阻r0=2.4Ω的电源的两极上。（1）在图上用实线画出R1、R2串联（作为一个整体）后的伏安特性曲线和该电源的I-U图线。（不需写作图步骤和理由）（2）接通电路后，流过R1的电流I1=       ；电阻R2消耗的功率P2=       。（结果都保留二位有字。）