测量电功率 同步练习（含答案）

测量电功率同步练习
中考测算小灯泡电功率的实验是历年来全国各 ( http: / / www.21cnjy.com )地中考的热点，考查频率最高的实验之一。细心研究了近几年全国各地市的中考题，对测算小灯泡电功率实验的考题作了细致的总结，助广大考生一臂之力。
一、课标要求：会利用电压表、电流表分别测出 ( http: / / www.21cnjy.com )小灯泡的电压和电流，根据P=UI计算小灯泡的电功率，通过对实验数据的分析，加深对额定功率和实际功率的认识，
二、主要考查内容：电路图的设计、实物图的连 ( http: / / www.21cnjy.com )接、滑动变阻器的使用、电表量程的选择、电表的读数和电功率的计算等基本实验技能以及对实验过程、方法的评估与实验分析等。
三、考查内容的分析
1、实验原理：P=UI
2、实验器材：由实验原理P=UI，首先可以确定的器材是电压表、电流表，根据实验需要还应选择滑动变阻器，当然，还有其他的基本元件。
3、实物图的连接与电路图的设计：
一般有三种考查方式：①根据实物图设计电路图、②根据电路图设计实物图、③、根据题目要求设计电路图或实物图。
①、电路图的设计：
有时对滑动变阻器是有特别要求的，需要细心分析。
例如：
条件：当滑片P向左滑动时，灯泡变暗。
分析：由灯泡变暗可知，灯泡 ( http: / / www.21cnjy.com )两端的电压变小，则滑动变阻器两端的电压变大，可推知当滑片P向左滑动时，滑动变阻器的阻值变大。由此确定滑动变阻器的画法。
②、实物图的连接
常考查的元件 基本知识 题目要求 解题策略
滑动变阻器 连接时，应“一上一下”选择接线柱。（下边的接线柱最为关键）2、怎样判断滑动变阻器在电路中的变化情况：①：先看连入电路的下边的接线柱是哪一个，②：以被连接的下边的接线柱为参照，滑片离它越近，被连入电路的阻值越小；反之越大。 1、按照电路图连接实物图。 应注意二者的一致性。选择滑片向左时来分析：看此时连入电路的阻值大小的变化，分析应选择下边的哪一个接线柱。
2、已知当滑动变阻器的滑片向左（或右）移动时，电流表、电压表的示数及灯泡亮度的变化情况，确定滑动变阻器的连接方式。 根据电流表、电压表的示数及灯泡亮度的变化情况，分析对应的连入电路的阻值大小变化情况，进而确定滑动变阻器的连接方式。
电流表 ①：应串联；②：应+进—出；③量程选择： ①：实物图的连接②：因量程读错读数 其基本条件多隐含在题目当中，应选择哪个量程已经确定，
电压表 ①：应并联；②：应 + 进—出；③量程选择：看电源电压 实物图的连接 其量程的选择，往往以小灯泡的额定电压为参考。
4、故障分析
故 障 原 因
① 连接完成后，灯泡立刻发光 连接时没有断开开关
② 闭合开关后，灯泡发出明亮的光 滑动变阻器没滑到最大值
③ 闭合开关后， ( http: / / www.21cnjy.com )示数较小， ( http: / / www.21cnjy.com )示数为接近电源电压，小灯泡不发光 滑动变阻器阻值太大，没有达到小灯泡发光的功率
④ 闭合开关后，无论怎样调节滑片，灯泡发光亮度不变 滑动变阻器连接错误
⑤ 闭合开关后， ( http: / / www.21cnjy.com )无示数， ( http: / / www.21cnjy.com )示数为电源电压，小灯泡不发光 小灯泡处开路
⑥ 闭合开关后，滑动滑片， ( http: / / www.21cnjy.com )无示数， ( http: / / www.21cnjy.com )有示数，小灯泡不发光 小灯泡处短路
5、滑动变阻器的作用：
①、保护电路，②、调节小灯泡两端的电压，使其略低于、等于或略高于额定电压。
提示：当滑动变阻器的滑片移动时，注意分析电流表、电压表的示数及灯泡亮度的变化情况。
例如：在做完U=2.5伏的实验后，要想去做U=3.0伏的实验，应怎样调节滑动变阻器？
6、电表的读数及数据分析：
小灯泡上标有2.5V字样。故障排除后， ( http: / / www.21cnjy.com )电压为额定电压，电流表的示数如图所示，I=___？，（提示：应先看选择的量程，注意分度值。）则其额定功率为_____？
7、实验评估：
①、分析实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的 决定的，且灯泡的 ，灯泡发光越亮。
②、该实验与以前我们做过的哪个实验很相似？有何不同，请说出一个不同。
四、
（一）、选择题
1、（2011绵阳）如图1所示是测量小灯泡电阻和电功率的实验电路图，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表、电压表的示数变化情况是（ ）
A．增大、增大 B．增大、减小 C．减小、增大 D．减小、减小

2、（2011宁波）小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是 （ ）
A．电灯的实际电压变大 B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小 D．电灯的额定功率变小
（二）、探究实验
1．（2011鸡西）某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V ，小灯泡的额定功率估计在1 W 左右。
（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接，连线时导线不能交叉。
（2）检查电路连接无误，闭合开关后 ( http: / / www.21cnjy.com )，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是 。
（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡正常发光时，电流表示数如图甲所示，请读出电流表的示数，并填入表格中。
（4）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整。

电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 3.8 4.0
电流I/A 0.2 0.22 0.25 0.28 0.34
电功率P/W 0.3 0.44 0.625 0.84 1.36
灯泡发光情况 很暗→暗→正常发光→很亮
（5）小组同学们分析实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的 决定的，且灯泡的 ，灯泡发光越亮。
（6）用图乙电路还可测量灯泡的 ，当小灯泡正常发光时的电阻是 Ω（取整数）。
2．（2011丽水）小金、小丽在进行“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为3伏恒定不变，他们设计的实验电路图如图所示。
（1）小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V。
①根据电路图连接好电路后，闭合开关 ( http: / / www.21cnjy.com )，发现小灯泡较暗，移动滑动变阻器金属滑片，小灯泡亮度不变。如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示，你认为甲、乙造成上述现象的原因是将滑动变阻器的 （用字母表示）两接线柱连入到电路所引起的。
②正确连接后，小金通过实验得到的数据如下表，请分析数据并回答：
实验序号 1 2 3 4 5 6
小灯泡两端的电压U/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
通过小灯泡的电流I/安 0.08 0.10 0.14 0.18 0.20 0.22
小灯泡的发光亮度 不发光 很暗 较暗 较亮 正常发光 很亮
小灯泡的额定功率为 　 瓦；小灯泡实际功率与其发光亮度之间的关系是 。
（2）小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏。根 ( http: / / www.21cnjy.com )据电路图正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡灯丝突然烧断了，她立即观察电压表和电流表的示数。其示数分别为： 。
3．（2011北京）小丽用 ( http: / / www.21cnjy.com )伏安法测量标有“2.5V 0.5A”的小灯泡L的电功率，她正确连接如图所示实物电路后，闭合开关S，发现小灯泡L不发光。于是她认为：小灯泡L不发光，一定是由于小灯泡L所在电路断路或小灯泡L短路造成的。经老师检查发现，图18中电路元件均无故障，且电路连线完好。请你选用图18所示电路中的元件，设计一个实验证明小丽的观点是错误的。请你画出实验电路图，并简述实验步骤和实验现象。
4．（2011桂林）如图所示，是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路，所用小灯泡的额定电压为3.8V，电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组。
（1）实验开始，当开关闭合，变阻器滑片P向右移动时，电流表示数 　 ，电压表示数 　　 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）同组的小红发现连线中有一处不符合实验要求，所以才出现上述现象，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。
（3）电路连接正确后，小 ( http: / / www.21cnjy.com )明他们正常进行实验并将实验数据记录在下表中。若第二次测量时电流表的示数如图19所示，则此时电路电流为　 A，可得小灯泡的额定功率为 　 W。分析表中数据，请写出你还能得出的一个结论： 。
实验次数 1 2 3
电压/V 3.0 3.8 4.5
电流/A 0.36 0.45
（4）如果电压表的0～15V量程被损坏 ( http: / / www.21cnjy.com )，只有0～3V量程能正常使用，实验室里也没有其它电压表可供更换，要求利用现有器材测出小灯泡的额定功率。请在虚线框中画出你设计的电路图。
5、（2011重庆）．小雷想知道小灯 ( http: / / www.21cnjy.com )的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图l6所示的电路开始探究。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
图16 图17
(1)请你用笔画线代替导线，根据图16所示的电路图，将图17所示实物图连接完整。
(2)若小雷连接Eg路后闭合开关， ( http: / / www.21cnjy.com )灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的_______、_______．(选填“AB”或“CD”)接线柱接入了电路。
(3)小雷排除故障后，按图17所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向_______(选填“A"或“B")端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：
次数 电压／V 实际功率／W 电阻Ω
1 1．6 O．20 O．32 8．00
2 2．5 O．24 O．60 1O.42
3 2．8 O．26 O．73 1O．77
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二 ( http: / / www.21cnjy.com )次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越________。
(5)用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变_______表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。"这种说法错误的原因是小雷忽略了__________对小灯电阻的影响。
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻， ( http: / / www.21cnjy.com )该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关 系。"你认为这种说法___________(选填“正确”或“错误”)。
（三）、计算题
（2011柳州）如图l5，电源电压l ( http: / / www.21cnjy.com )8 V且保持不变，电流表接“0～0.6 A”量程，电压表接“0～15 V”量程，灯泡上标有“6 V 3 W”字样，灯丝电阻保持恒定不变。求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）当电流表的示数为0.4 A时，电压表的示数；
（3）为了保证电路的安全，滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻。


参考答案
（一）、选择题
1、A；2、C
（二）、探究实验
1、（2011鸡西）⑴ 答案如 ( http: / / www.21cnjy.com )图
　　⑵ 灯泡处断路（或灯丝断了）
　　⑶ 0.32（电流表的示数）
　　⑷ 1.216（或 1.22）
　　⑸ 实际电功率 实际电功率越大
　　⑹ 电阻 12
2、（2011丽水）
（1）①A、B；　　②0.5 小灯泡 ( http: / / www.21cnjy.com )的实际功率越大亮度越亮（或“小灯泡的实际功率越小亮度越暗”）
（2）3伏（1分）， 0安（1分）(或“无示数”“无读数”)
3、（2011桂林）
⑴变大；不变
⑵电路改错如图3所示。
⑶0.42；1.596（1.6或1.60）；灯的电流随两端电压增大而增大（其它答案合理可得分）
⑷电路图如图4所示；
4、（2011重庆）、(1)如图所示：
(2) A_、_B__．
(3)①A__；②、O．20、O．24、O．26
(4) _大__。
(5) _电压_
(6)、①、温度②、_正确__
（三）、计算题
（2011柳州）
解：1）灯泡正常发光时的电流为：I额=P额/U额=3W/6V=0.5A
2）灯泡灯丝电阻为RL=U额2/P额=（6V）2/3W=12Ω
当电流表的示数为0.4 A时，灯泡两端的电压为：
UL1=I1×RL=0.4A×12Ω=4.8V
则电压表的示数为：UR0=U-UL1=18V-4.8V=13.2V
3）滑动变阻器接入电路的阻值最大时电压表示数应等于15V，此时灯泡两端电压为：
UL2=18V-15V=3V
此时电路中的电流为I2=UL2/RL=3V/12Ω=0.25A
滑动变阻器接入电路的最大阻值为：Rm=Um/I2=15V/0.25A=60Ω
电路中的最大电流为Im=0.6A,此时电路中的总电阻为： R总=U/Im=18V/0.6A=30Ω
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为： Ra=R总-RL=30Ω-12Ω=18Ω 答：略。
图1
探究实验题1题图
探究实验题2题图
探究实验题3题图
探究实验题4题图
实验探究题4题图2
图4
A
P
V