中考物理河北专版总复习突破滚动小专题七　测量小灯泡的电功率 4页

滚动小专题(七)　测量小灯泡的电功率 ‎01　　典例精析 ‎　(2019·潍坊)要测量一个额定电压为3.8 V的小灯泡的功率，小灯泡工作时的电阻约为10 Ω.现有电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10 Ω　1 A”、“50 Ω　0.5 A”和“500 Ω　0.1 A”的滑动变阻器各一个，导线若干，电源(8 V)一个．‎ 图1　　图2‎ ‎(1)为完成实验，应该选取规格为__“50__Ω__0.5__A”__的滑动变阻器．‎ ‎(2)选出合适的滑动变阻器后，将实验器材连成如图1所示的实验电路，闭合开关，将滑动变阻器滑片向右移动，观察到的现象是__BD__(多选)．‎ A．小灯泡变亮，电压表示数变大 B．电流表示数为零，小灯泡不亮 C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电压表示数接近8 V，且示数不变 ‎(3)造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该导线打上“×”号；并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上．‎ 解：‎ ‎(4)线路改正后，移动滑片，记录多组电流和电压，并在坐标纸上作出I－U关系图象，如图2所示．由图可知小灯泡的额定功率为__1.14__W；当小灯泡两端电压为3 V时，灯泡电阻为__12__Ω.‎ ‎【拓展训练1】　若实验中电流表损坏，另增加两只开关和一个定值电阻R0，小明组设计了如图甲所示的电路图．已知小灯泡的额定电压为U额，请帮忙完成实验操作：‎ ‎①闭合__S、S1__，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为__U额__；②断开S1，闭合S2，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U1.‎ 小灯泡电功率P额＝__·U额__．‎ 甲　　乙 ‎【拓展训练2】　利用相同的器材，小红组设计了如图乙所示的电路图，已知小灯泡的额定电流为I额，请帮忙完成实验操作：‎ ‎①闭合__S、S1__，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为__I额·R0__；②断开S1，闭合S2，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U1.‎ 小灯泡电功率P额＝__(U1－I额·R0)I额__．‎ ‎【拓展训练3】　在没有电压表的情况下，小刚设计了如图丙所示的电路，测出了额定电压已知的小灯泡的电功率，他的实验操作如下：‎ ‎①闭合__S、S2__，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为____；②断开S2，闭合S1，保持滑片P位置不变，读出电流表的示数为I1.‎ 小灯泡电功率P额＝__(I1－)U额__．‎ 丙　　丁 ‎【拓展训练4】　在没有电压表的情况下，小强在小刚的方案上稍作修改，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流已知的小灯泡的电功率，他的实验操作如下：‎ ‎①闭合S、S2，移动滑动变阻器，使电流表的读数为I额；②断开S2，闭合S1，保持滑片P位置不变，读出电流表的示数为I1.‎ 小灯泡电功率P额＝__(I1－I额)R0·I额__．‎ ‎02　　专题训练 ‎1．(2019·秦皇岛海港区模拟)某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为2.5 V.‎ ‎(1)连接的电路如图甲所示，其中有一根导线接错了，请在接错的导线上打“×”，并把它改接到正确的位置上．‎ 解：‎ ‎(2)连接电路时开关应处于__断开__状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最__右__(填“左”或“右”)端．‎ ‎(3)检查电路连接无误后，闭合开关S，灯泡较暗，电压表无示数，电流表有示数．产生这一现象的原因可能是__电压表损坏__．‎ ‎(4)故障排除后进行实验，通过移动滑片记录了多组数据，并作出了如图乙所示的I－U图象．据图可知小灯泡的额定功率为__0.75__W.‎ ‎(5)若将图甲中小灯泡换成定值电阻，其他元件不变，下列实验中可完成的是__B__．‎ A．探究通电导体产生的热量与电阻的关系 B．探究电流与电压的关系 C．探究电流与电阻的关系 ‎【拓展】将该小灯泡与一个10 Ω的定值电阻串联后接入电压为3 V的电源两端，此时小灯泡的实际功率是__0.2__W.‎ ‎2．小明做测量小灯泡电功率的实验．器材有：一个电源(电压保持不变)、两个小灯泡、一个滑动变阻器、电流表和电压表各一个、开关、导线若干 .‎ ‎(1)请用笔画线代替导线，将如图所示的实物电路连接完整．‎ 解：‎ ‎(2)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最__右__(填“左”或“右”)端．‎ ‎(3)小明将L1和L2分别接入如图所示的电路中，进行测量，实验数据及现象已记录在下面的表格中．实验过程中更换实验器材时，断开开关后，用L2替换L1的同时，还必须要进行的操作是__电压表更换大量程__．‎ 电压表示数 U1/V 电流表示数 I1/A 小灯泡的 亮度 L1‎ ‎1‎ ‎1.5‎ ‎0.20‎ 较暗 ‎2‎ ‎2.5‎ ‎0.30‎ 正常 ‎3‎ ‎3.0‎ ‎0.32‎ 更亮 L2‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎0.18‎ 较暗 ‎5‎ ‎3.5‎ ‎0.20‎ 正常 ‎6‎ ‎4.0‎ ‎0.22‎ 更亮 ‎(4)灯泡L2的额定功率为__0.7__W．小明从数据中还发现，小灯泡的电阻不是固定不变的，你认为影响灯泡电阻的因素是__温度__．‎ ‎【拓展】在两次实验中，两个小灯泡正常发光时，滑动变阻器两次接入电路的阻值之比为10∶9，则电源电压为__5__V，L2正常发光时，L2的电功率与滑动变阻器的电功率之比为__7∶3__．‎ ‎3．(2019·襄阳)小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“3.8 V”字样的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表V1和V2(没有电流表)、阻值为10 Ω的定值电阻R0、导线若干．她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图．‎ ‎(1)请你将图甲中电路图补充完整．‎ 解：‎ ‎(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__3.8__V，此时电压表V2的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为__0.76__W.‎ ‎(3)她还进一步设计出了如图丙所示电路图测量小灯泡额定功率，调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为__0.38__A时，再读出电流表A1的示数，即可计算小灯泡的额定功率．‎ ‎(4)小明说，利用丙图，把R0更换成未知电阻Rx，把小灯泡的额定电流和额定功率当作已知条件(灯丝电阻随温度而变化)，可以测出未知电阻Rx的阻值．方法为：调节滑动变阻器，使电流表A1的示数为__0.2__A时，读出电流表A2的示数，即可计算Rx的阻值．‎ ‎4．(2019·西宁)在测量额定电压为3.8 V的小灯泡电功率实验中，小明同学连接了如图甲所示的电路(电源电压4.5 V保持不变，电路元件完好，接线柱接线牢固)．‎ ‎(1)在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将__变化__，电压表的示数将__不变__．(填“变化”或“不变”)‎ ‎(2)检查电路发现一处错误，指出连接错误的导线是__d__(填“a”“b”“c”或“d”)．‎ ‎(3)排除故障后，继续实验，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图乙所示的I－U图象．某次实验时电流表示数如图丙所示，电流表的示数为__0.18__A，此时小灯泡的电阻是__10__Ω；当小灯泡正常发光时，它的额定功率是__1.064__W.‎ ‎(4)若实验过程中电压表的大量程损坏，在不添加任何器材的情况下，请你在虚线框内设计能测量小灯泡额定功率的实验电路图．‎ 解：‎ ‎5．(2019·保定二模)小明测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率．‎ ‎(1)如图甲所示，小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．‎ 解：‎ ‎(2)改正错误后，在闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片调到__A__(填“A”或“B”)端．‎ ‎(3)实验过程中，当电压表示数为2.5 V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为__0.65__W.‎ ‎(4)若在实验中，不慎将电压表和电流表互换了位置，其他连接正确，则小灯泡将__不亮__(填“不亮”“很亮”“正常发光”或“烧毁”)．‎ ‎(5)测出小灯泡的额定功率后，小明又把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，请你帮助分析出现这种现象的原因是__小灯泡的电阻随温度的降低而减小__．‎ ‎【拓展】完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，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“1”，移动滑片，使电流表的示数为____；‎ ‎②再将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不变，读出电流表的示数I；‎ ‎③灯泡额定功率的表达式为P额＝__2.5__V×(I－)__．(用已知量和测量量表示)‎ ‎6．(2019·包头)小聪利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率．‎ ‎(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P向右移动时小灯泡变亮．‎ 解：‎ ‎(2)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是小灯泡__短路__．‎ ‎(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是__0.6__W．在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏__大__．‎ ‎(4)利用如图丙所示的电路也可以完成该实验，请完成下列填空(电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0)．‎ ‎①只闭合开关S和S1，调节__R2__，使电压表的示数为2.5 V.‎ ‎②只闭合开关__S、S2__，调节R1，使电压表的示数仍为2.5 V.‎ ‎③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝____(用U额、R0、U1、U2表示)．‎ ‎7．(2019·攀枝花)小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路．‎ ‎(1)为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到滑动变阻器的__B__(填“A”或“B”)端．‎ ‎(2)闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝__0.2__A.‎ ‎(3)将开关S2扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5 Ω；则步骤(2)中小灯泡的电阻R1＝__5__Ω.这种测量小灯泡电阻的方法是__等效替代法__(填“控制变量法”或“等效替代法”)．‎ ‎(4)步骤(2)中小灯泡的实际功率P1＝__0.2__W.‎ ‎(5)若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是__D__．‎ A．P0＝2P1 B．P0＝3P1‎ C．P0＝4P1 D．P0＝5P1‎