【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题20实验:测小灯泡的电功率

文档属性

名称 【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题20实验:测小灯泡的电功率
格式 zip
文件大小 7.9MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 物理
更新时间 2024-11-18 17:22:32

文档简介

【满分备考攻略】中考物理高频考点精讲专题专题专题20实验:测小灯泡的电功率
一、伏安法测小灯泡额定功率
1.(2024·重庆市) 小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值。闭合开关S,将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A。下列说法正确的是(  )
A.图中的甲是电压表、乙是电流表
B.将滑片P向左移时R的功率增大
C.一次实验就能精确测出R的阻值
D.电流0.4A时,R一分钟发热0.8J
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.由于使用电流表时,电流表应与被测电路串联,所以甲表为电流表;使用电压表时,电压表应与被测电路并联,所以乙表为电压表,故A错误;
B.分析电路图可知,滑动变阻器与电阻R串联,将滑片P向左移时,滑动变阻器接入电路中阻值减小,由可知,电路中电流增大,由P=I2R可知,R的功率增大,故B正确;
C.为了减小测量误差,应多次测量R的电阻,求平均值,故C错误;
D.将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A,R一分钟发热
Q=W=UIt=2V×0.4A×60s=48J,故D错误。
故答案为:B。
【分析】将滑片P向左移时,滑动变阻器接入电路中阻值减小,电电流减小,功率变大。
2.(2024九下·莆田月考)如图中所示,电源电压恒为U0,电阻R的阻值不变.闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电阻R的电功率P与电压表示数U的关系如图,正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)斜率代表电阻R的电流大小,滑片P从a端移动到b端,电流增大;
根据可知,为非线性变化,故AB不符合题意;
(2)变阻器的阻值有限,电压表示数无法达到 0V,故C不符合题意。【分析】(1)闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电路中的电流不为0、即始终有电流通过定值电阻R,则R消耗的电功率不为0;
(2)电阻R两端的电压为U,电阻R的阻值不变,根据公式进行分析和解答。
3.(2024九下·梁山模拟)如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是(  )
A.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A.探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和改变被测电阻两端电压来分析比较电阻一定时,电流和电压之间的关系,故A错误;
B.探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,得出电压一定时,电流与电阻之间的关系,故B错误;
C.测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;
D.在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是:改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,可比较小灯泡亮度与灯泡的实际功率之间的关系;不同电压时电功率不同,不可以求平均电功率,故D错误。
故选C。
【分析】探究电流和电压的关系时,保持电阻一定,滑动变阻器改变电压;探究电流和电阻关系时,滑动变阻器保持电压一定;测量电阻时,滑动变阻器可以实现多次测量,计算平均值减小误差;测量灯泡电功率时,滑动变阻器使灯泡分压不同。
4.(2023九上·礼县期末)如图为小强连接的实验电路.当闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右滑动时(  )
A.电压表的示数减小,电流表的示数增大
B.电压表和电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表和电流表的示数都减小
【答案】A
【知识点】电路的动态分析;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,由可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故CD错误;
由可知,灯泡两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压减小,即电压表的示数减小,故A正确,B错误;
故答案为:A.
【分析】考查了欧姆定律的应用,关键是电路的动态分析,当滑动变阻器电阻减小时,根据串联电路的分压原理,分得电压减小,小灯泡两端的电压增大。
5.(2023九上·新化期末)如图是小青同学做电学实验时所画电路图的一部分,其中小灯泡的铭牌不清,根据图中所提供器材,可以直接研究的问题是
A.测小灯泡消耗的电能 B.测小灯泡产生的热量
C.测小灯泡的实际电功率 D.测小灯泡正常发光的电阻
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验;电功的测量;电功率与电压、电流的关系;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A. 由于在测量小灯泡消耗的实际电能时,需要用到时间,而在这里没有涉及时间,故A错误;
B. 由于在测量小灯泡产生的热量时,需要用到时间,而在这里没有涉及时间,故B错误;
C. 知道灯泡的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,故C正确;
D. 由图可知,能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,故据公式可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的,故D错误。
【分析】AC.根据P=UI分析;
B.根据Q=I2Rt分析;
D.根据分析。
6.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是(  )
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:A、闭合开关前,滑动变阻器应滑到B端,即其电阻最大位置.故A正确;
B、闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,并不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;
C、当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,正确;
D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮,故D正确.
故选B
【分析】(1)闭合开关前,滑动变阻器应滑到电阻最大位置;
(2)闭合开关后,小灯泡不发光的原因有:小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因;
(3)当电压表的示数为额定电压时,根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率;
(4)小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮.
7.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”,他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡.将两灯串联起来,按照如图所示的电路开始了实验探究,闭合开关后,看见灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)(  )
A.R1>R2,P1>P2 B.R1<R2,P1<P2
C.R1>R2,P1<P2 D.R1<R2,P1>P2
【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,因为灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,所以L2的实际功率比L1的实际功率大.
由于两灯是串联,我们根据P=I2R可知,在电流相同的情况下,用电器的电功率与阻值成正比,所以R2>R1.
因为两灯的额定电压U相同,根据P=可知,电功率与电阻成反比.由于R1<R2,所以P1>P2.
故选 D.
【分析】由两个灯泡的亮度情况得出二者的电功率关系,然后根据P=I2R得出二者的电阻关系,最后根据P=得出二者的额定功率关系.
8.(2024九上·贵阳期末)如图甲所示电路的电源电压为恒定不变,小灯泡的额定电压为,如图乙是小灯泡的图像。闭合开关后,下列判断正确的是   ;
A滑动变阻器的滑片向左移动,灯泡变暗
B小灯泡的电阻不随温度的改变而改变
C滑动变阻器的滑片向右移动,电压表的示数变大
D小灯泡正常发光时,小灯泡的功率是
选择理由:   。
【答案】;A、由图可知,闭合开关后,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量两端的电压,滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律知道,电路中的电流变大,灯丝中电流变大,由串联分压特点知道,滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的电压特点知道,灯泡两端的电压变大,由可知,灯丝的实际功率变大,灯泡变亮,故A错误;B、从图乙可知,灯泡的图像为一条曲线,且当灯泡两端电压升高,灯丝温度升高,因此,小灯泡的电阻随温度的升高而变化,故B错误;C、由图可知,闭合开关后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压的特点可知,电压表示数变大,故C正确;D.当小灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡正常发光,由图象可知,此时灯泡的电流为,故灯泡的额定功率为,故D错误。
【知识点】电路的动态分析;电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 A、由图知道,闭合开关S后,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压,滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律知道,电路中的电流变大,灯丝中电流变大,由串联分压特点知道,滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的电压特点知道,灯泡两端的电压变大,由P=UI知道,灯丝的实际功率变大,灯泡变亮,A错误;
B、从图乙知道,灯泡的I-U图像为一条曲线,且当灯泡两端电压升高,灯丝温度升高,所以,小灯泡的电阻随温度的升高而变化,B错误;
C、由图知道,闭合开关S后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压的特点知道,电压表示数变大,C正确;
D、当小灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时,灯泡正常发光,由图象知道,此时灯泡的电流IL=0.2A
灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W,D错误 ;
故填C; A、由图可知,闭合开关后,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量两端的电压,滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律知道,电路中的电流变大,灯丝中电流变大,由串联分压特点知道,滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的电压特点知道,灯泡两端的电压变大,由可知,灯丝的实际功率变大,灯泡变亮,故A错误;B、从图乙可知,灯泡的图像为一条曲线,且当灯泡两端电压升高,灯丝温度升高,因此,小灯泡的电阻随温度的升高而变化,故B错误;C、由图可知,闭合开关后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压的特点可知,电压表示数变大,故C正确;D.当小灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡正常发光,由图象可知,此时灯泡的电流为,故灯泡的额定功率为,故D错误。
【分析】根据横纵坐标代表的物理量结合欧姆定律分析出灯泡的电阻变化情况,再结合滑动变阻器对电路中电流的影响和电功率公式做具体分析计算。
9.(2018九上·浦东期末)小华在“测定小灯泡的电功率”时,所用器材及电路连接如图所示 . 在连接电路时电键应该   ,滑动变阻器的主要作用是   (选填字母:A多次测量求平均值;B多次实验得到普遍规律;C使小灯两端电压为额定电压),在移动滑片的过程中,眼睛应该注意观察    . 根据图示信息,他   (选填“能”或“不能”)达成实验的目的 .
【答案】断开;C;电压表的示数;不能
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】为了电路安全,连接时开关要断开;在“测定小灯泡的电功率”实验中,滑动变阻器的主要作用是使小灯两端电压为额定电压;
在“测定小灯泡的电功率”实验中,应使灯泡两端的电压达到额定电压,所以在移动滑片的过程中,眼睛应该注意观察电压表的示数 .
如图可知,一节电池的电压为1.5 V,小于额定电压,所以不能达到目的 .
故答案为:断开;C;电压表的示数;不能 .
【分析】为了电路安全,连接电路时,开关要断开;滑动变阻器的在实验中的主要作用是改变用电器两端的电压;在“测定小灯泡的电功率”实验中,眼睛应该注意观察电压表的示数,达到所需的电压时停止移动滑片;实验中,电源电压应高于或等于用电器的额定电压 .
10.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)伏安法测小灯泡电功率的实验原理是   .用   测出小灯泡两端的电压,用   测出通过小灯泡的电流,然后根据公式算出相应的功率;要测小灯泡的额定功率,可以用调节灯泡两端   的电压,使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压,读出此时的电流表的示数,就可以算出额定功率,此时灯泡   (选填“正常”或“不正常”)发光。
【答案】P=UI;电压表;电流表;滑动变阻器;正常
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】用电压表测灯的电压,用电流表测灯的电流,故实验原理是P=UI。测量小灯泡的额定功率是,可以调节滑动变阻器接入电路中的阻值,从而改变灯泡两端的电压,当灯泡两端的电压为额定电压时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的功率为额定功率。故答案为P=UI,电压表,电流表,滑动变阻器,正常
【分析】测电功率的实验原理:P=UI,根据测电功率的实验原理可知,用电压表测量灯泡两端电压,电流表测量通过灯泡中的电流。测小灯泡额定功率时,移动滑片的位置,使电压表的示数等于灯泡的额定电压,灯泡只有在额定电压下工作时,才称为正常工作。
11.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)连接电路时,开关应    .
(2)图甲是小刚所接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法    .
(3)故障排除后,小刚进行了实验,根据测出的数据,画出了小灯泡电流、电压变化的关系图象,如图乙所示,由图象可知小灯泡的额定功率为    W.
(4)分析图象还可以发现,小灯泡灯丝的电阻随电流的增大逐渐    ,原因是    .
【答案】断开;;0.5;变大;灯丝的电阻随温度升高而增大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:(1)连接电路时,开关应断开;
(2)由图知,电压表测得的是灯泡和滑动变阻器两端的总电压,电压表应与小灯泡并联,电路如图所示:

(3)由图象知,当电压为2.5V时,电流为0.2A,所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)由图象分析得,电压增大的速度大于电流增大的速度,所以灯丝的电阻在增大;
是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大.
故答案为:(1)断开;(2)见上图;(3)0.5;(4)变大;灯丝的电阻随温度升高而增大.
【分析】(1)在连接电路时,防止电路中电流过大,开关应断开;
(2)在检查电路时,可先检查串联电路,后检查电压表的连接;
(3)确定出电压为2.5V时的电流值,根据公式P=UI计算出灯泡的额定功率;
(4)分析图象中图线的变化,通过电流和电压的变化程度判断.
12.(2024九下·岳阳模拟)实验小组准备测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。
(1)如图甲所示,是小明设计的实验电路图。小明连好电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,移动变阻器滑片P,电流表、电压表示数都不变。则原因可能是   。
(2)改正电路后,小明发现电压表、电流表示数分别如图乙、丙所示,则小灯泡的额定功率是   W。
(3)实际测量过程中,电压表有示数时其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与真实值相比   (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(4)小明接着把小灯泡依次更换为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻来探究电流与电阻的关系。图丁是小明根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象,由图象可知:电压表示数应始终保持   V不变。
【答案】(1)同时将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路
(2)0.9
(3)偏大
(4)3
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量灯泡的额定功率时,
(1)闭合开关发现小灯泡不亮,移动变阻器滑片P,电流表、电压表示数都不变,电路的电流较小,电阻较大,是变阻器接入阻值最大,滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路。
(2)由图乙、丙,电流表和电压表都接小量程,电流表示数为0.36A,电压表示数为2.5V,小灯泡的额定功率:;
(3)电压表和灯泡并联,考虑有电流通过电压表,所测灯泡的额定电流偏大,根据P=UI,测得的额定功率与真实值相比偏大。
(4)由图像丁,定值电阻两端的电压为
,即电压表的示数应保持3V不变。
【分析】(1)滑动变阻器两个下面接线柱接入电路,电阻最大,电路的电流最小;
(2)根据电压表、电流表的量程和指针位置,判断电压和电流,根据P=UI,计算电功率;
(3)电流表测量了灯泡和电压表的电流,电流偏大,计算的电功率偏大;
(4)探究电流和电阻关系时,根据U=IR,可以计算电压大小。
(1)小明连好电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,移动变阻器滑片P,电流表、电压表示数都不变,说明电路是电流较小,根据欧姆定律可知电路中电阻较大,则说明变阻器没有了变阻的作用且接入阻值最大,所以原因可能是同时将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路。
(2)由图乙、丙可知电流表和电压表都接小量程,电流表示数为0.36A,电压表示数为2.5V,则小灯泡的额定功率是
(3)电压表和灯泡并联,若考虑有电流通过电压表,则所测灯泡的额定电流偏大,根据P=UI可知测得的额定功率与真实值相比偏大。
(4)由图像丁可知,定值电阻两端的电压为
即电压表的示数应保持3V不变。
13.(2024九下·当阳模拟)在“测量小灯泡功率”的实验中,小灯泡上标有“2.5V”的字样。小明连接了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表的示数始终如图乙所示,小灯泡发光,发生此现象的原因可能是   ;
(2)排除故障后,闭合开关,此时滑片P在滑动变阻器B端,看到小灯泡不发光,电流表和电压表有微小示数,则此时小灯泡   (选填“消耗”或“不消耗”)电功率;要使小灯泡正常发光滑片应向   (选填“C”或“D”)端移动;
(3)当小明移动滑片P将电压表示数调到2.5V时,电流表示数如图丙所示,为   A,则此时小灯泡的功率为   W;
(4)为了完成本次实验,以下滑动变阻器的规格合适的是______(选填字母代号);
A.10Ω,1A B.30Ω,0.5A C.50Ω,0.1A
(5)接着小明将一额定功率相同的LED灯替换小灯泡L接入电路中,发现当LED灯正常工作时其亮度远高于小灯泡L的亮度,下列说法正确的是______。
A.通过LED灯的电流大于通过小灯泡L的电流
B.LED灯的实际功率大于小灯泡L的实际功率
C.相同时间内LED灯消耗的电能等于小灯泡L消耗的电能
【答案】(1)电压表断路
(2)消耗;C
(3)0.2;0.5
(4)B
(5)C
【知识点】电功的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由乙图可知,闭合开关,移动滑片P,电压表无示数,而小灯泡正常发光,这说明电路是通路状态,所以故障可能是电压表断路了。
(2)闭合开关,滑片P在滑动变阻器B端,即滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流较小,灯泡两端电压较小,所以小灯泡不发光,电流表和电压表有微小示数,但此时小灯泡也消耗电功率,只是电功率较小,要使小灯泡正常发光,根据串联电路电压特点可知,应减小滑动变阻器承担的电压,增大灯泡两端的电压,由分压原理可知,应将滑片向C端移动从而减小滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)由丙图可知,电流表使用的是小量程,所以分度值为0.02A,示数为0.2A,则灯泡的功率为;
(4)由电路图(甲图)可知,电源电压为6V,灯泡的额定电压为2.5V,则实验中滑动变阻器需要承担的电压最少为,灯泡正常发光时的电流为0.2A,则滑动变阻器的阻值为,即滑动变阻器的阻值至少是17.5Ω,允许通过滑动变阻器的最大电流要大于0.2A,故AC不符合题意,B符合题意。
故选:B。
(5)A.将一额定功率相同的LED灯替换小灯泡L接入电路中,当LED灯正常工作时,由于LED灯和小灯泡L的额定电压可能不同,根据可知,通过LED灯的电流不一定大于通过小灯泡L的电流,故A错误;
B.由于两灯的额定功率相同,所以当LED灯正常工作时,实际功率等于额定功率,因此LED灯的实际功率等于小灯泡L的实际功率,故B错误;
C.由于两灯的额定功率相同,所以正常工作时,由可知,相同时间内LED灯消耗的电能等于小灯泡L消耗的电能,故C正确。
故选:C。
故答案为:(1) 电压表断路 ;(2) 消耗 ;C;(3) 0.2 ; 0.5;(4)B;(5)C。
【分析】(1)电压表无示数,而小灯泡正常发光,说明电路为通路状态,电压表可能断路;
(2)滑动变阻器的滑片移至阻值最大端,导致电路中电流过小,灯泡电功率过小,以至于不发光; 要使小灯泡正常发光,应将适当移动滑片,使滑动变阻器接入电路的电阻变小;
(3)有图中的电流表可知其所使用的的量程、分度值、读数,再根据P=UI可求出灯泡的功率;
(4)根据串联分压可求出实验中滑动变阻器需要承担的最少电压;根据欧姆定律求出滑动变阻器的最少阻值;电路中电流不应超过额定电流。
(5)灯泡的亮度由实际电功率决定,实际电功率越大,灯泡越亮;根据和分别比较两种情况下电流的大小、小寒电能的大小。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表的示数始终如图乙所示,即电压表无示数,而小灯泡正常发光,说明电路是通路状态,因此故障可能是电压表断路了。
(2)[1][2]闭合开关,此时滑片P在滑动变阻器B端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流较小,灯泡两端电压较小,因此看到小灯泡不发光,但是此时小灯泡也消耗电功率,只是电功率较小,为了使小灯泡正常发光,由串联电路电压特点可知,应减小滑动变阻器承担的电压,增大灯泡两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,即将滑片向C端移动。
(3)[1][2]由图丙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,此时灯泡的功率为
(4)由电路图可知,电源电压为6V,灯泡的额定电压为2.5V,则实验中滑动变阻器需要承担的电压最少为
灯泡正常发光时的电流为0.2A,则此时滑动变阻器的阻值为
即滑动变阻器的阻值至少为17.5Ω,允许通过滑动变阻器的最大电流要大于0.2A,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)A.将一额定功率相同的LED灯替换小灯泡L接入电路中,当LED灯正常工作时,因LED灯和小灯泡L的额定电压可能不同,由可知通过LED灯的电流不一定大于通过小灯泡L的电流,故A错误;
B.两灯的额定功率相同,当LED灯正常工作时,实际功率等于额定功率。因此LED灯的实际功率等于小灯泡L的实际功率,故B错误;
C.两灯的额定功率相同,正常工作时,由可知,相同时间内LED灯消耗的电能等于小灯泡L消耗的电能,故C正确。
故选C。
14.(2024九下·郓城期中)小华用图甲所示的实验电路,测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定功率,其中电源由四节新的干电池串联组成。
(1)闭合开关后,小华发现    (填“电流表”或“电压表”)几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确;   
(2)改正错误后,小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则该灯泡的额定功率为   W;
(3)小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置,设计了如图丙所示的电路,也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是:闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为U颗,保持滑片的位置不变,只将电压表的   点(选填“A”或“B”)接线改接到   点,观察并记录电压表的示数U,通过计算求出了小灯泡的额定功率P=   (用所测物理量的符号表示)。
【答案】电流表;;0.5;B;C;
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)图中电压表串联进电路中,导致电路发生断路,故电流表没有示数;该电压表需与小灯泡并联,电流表必须与小灯泡串联在电路中,如图所示:
(2)由图乙可知电流表示数,根据P=UI计算灯泡的额定功率
(3)测量灯泡的额定功率原理为P=UI, 闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为U ,测量出灯泡的电压,接下来测量灯泡的电流,步骤为测量出定值电阻的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,所以 将电压表的 B改接C,此时定值电阻的电压为,电路中电流
即小灯泡的额定功率
综上 第1空、 电流表; 第3空、 0.5; 第4空、 B; 第5空、 C; 第6空、
【分析】1、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析
2、伏阻法测电功率:原理为P=UI, 闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为U ,测量出灯泡的电压,接下来测量灯泡的电流,步骤为测量出定值电阻的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,本题中将电压表的 B改接C,此时定值电阻的电压为,电路中电流
即小灯泡的额定功率
二、其他方法测小灯泡额定功率
15.(2024九下·忠县模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡上标有“6V3.6W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当只闭合开关,滑动变阻器的滑片P在最右端时,滑动变阻器两端的电压为消耗的功率为;接着将滑片移到最左端,再闭合开关,此时消耗的功率为,电流表的示数变化了0.7A;当只闭合开关,滑片P在中点时,此时电压表的示数是3V,滑动变阻器两端的电压为,已知,,通过开关通断和移动滑片,(  )
A.的电阻值为20Ω
B.电源电压为4.5V
C.滑动变阻器的最大阻值为50Ω
D.求电路中小灯泡消耗的最小功率0.5w
【答案】A
【知识点】电功率与电压、电流的关系;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 A:与 串联时的电流为
电路从 与 串联到 与 ,并联,电阻变小,电流变大,所以电流表的示数增大了0.7A,
所以又因为
所以 故A正确;
B. 由于 电源电压为 故B错误;
C.当只闭合开关S ,滑动变阻器的滑片P在最右端时, 与 串联,滑动变阻器两端的电即电压表示数为 消耗的功率为 将滑片移到最左端,再闭合开关S 与 并联,此时 消耗的功率为 当只闭合开关 ,滑片P在中点时, 与 3被短路,灯泡与 串联,此时电压表测量灯泡两端电压,示数是3V,滑动变阻器两端的电压为 ,由于
解得 由于
根据串联电阻的分压原理可知
灯的电阻为 与 串联、灯泡与 串联时,两电路的电流之比为
且电源电压不变,所以有
解得 所以电阻 的阻值为
故C错误;
D.当只闭合开关 且滑片位于右端时,R与
灯L串联,此时电路中的电阻最大,电流最小,灯泡的电功率也最小。电路的最小电流为
灯泡的最小电功率为
故D错误。
【分析】 分别看电路变化情况,从串联到并联导致电阻变化,进而得出电流变化,通过电流变化值等条件计算出相关物理量;接着对不同开关状态下的电路进行具体分析,包括串联时各元件的电压、功率等情况,利用相关公式和已知条件逐步推导计算出电阻值等;最后讨论在特定开关状态下电路中电阻、电流以及灯泡功率的情况,并进行相应计算和判断。整个过程围绕着电路的变化和元件的物理特性进行推理和计算。
16.(2018-2019学年人教版物理九年级全册 18.3 测量小灯泡的电功率 同步练习)研究电功率与电压、电流的关系时,连接了如图所示电路进行实验.下列关于该实验的说法,不合理的是(  )
A.该电路所示实验研究电功率与电压的关系
B.该实验能得出电流相同时,电功率与电压成正比
C.小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较
D.该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:A、从图可知两灯泡串联,通过两灯泡的电流相同,所以该电路所示实验可以研究电功率与电压的关系;故A正确;
B、根据本实验的现象和数据,可以得出“电流相同时,电压越大,用电器的电功率越大”;由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小,所以无法得出“电流相同时,电功率跟电压成正比”这个结论,故B错误;
C、为了判断灯泡的功率大小,我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小,灯泡越亮灯泡的功率越大.故C正确;
D、两灯泡串联,流过它们的电流相同,LI、L2规格不同,则灯泡两端的电压不同,因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系;故D正确.
故选B.
【分析】(1)要探究电功率和电压、电流之间的关系,必须要求电压或电流中的其中一个量不变来研究另一个,所以采用控制变量法得到三者的关系.从图 可知,两个灯泡串联,则通过两个灯泡的电流相同,从而可以判断出探究的问题.在该实验中功率的大小无法直接计算出来,可以借助转换法进行判断.
(2)灯泡实际功率越大,灯泡越亮,通过灯泡的亮度可以比较灯泡电功率的大小.
(3)灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小,无法准确得出实际功率和灯泡两端的电压关系.
17.(2017九下·东台开学考)小明家的电能表如图所示,电能表是测量   (填物理量的名称)的仪表;借助电能表测量家庭中电吹风的额定功率,小明还需要一个工具(或器材)是:   ,测量原理是   .
【答案】电功;秒表;P=
【知识点】电能表参数的理解;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:电能表是用来测量消耗电能的多少,即测量电功的仪表;借助电能表测量家庭中电吹风的额定功率,需要用电能表铝盘转动的圈数计算消耗的电能,用秒表测量时间,根据 求出功率.
故答案为:电功,秒表, .
【分析】电能表是用来测量消耗电能的仪表;由P=知需要测出电吹风的工作消耗的电功,还要再测出电吹风的工作时间才能测出电功率,测量时间的仪器有:秒表、手机、手表等计时器。
18.小明同学想对如图1所示的电路进行深入研究,他进行了如下尝试:
(1)首先他分析出:若已知电源电压恒为U,定值电阻R1的阻值为R0,某时刻电路中的电流为I,则滑动变阻器R2两端的电压U2=   ;滑动变阻器R2的电功率P2=    .
(2)他按照电路图连接了实验电路,调节滑动变阻器的滑片,相应的记录了电流表、电压表V1和V2的示数,测出R1的电功率P1、滑动变阻器R2的电功率P2、电路的总功率P总,请根据表中数据分别在图2和图3中描点画出图象
(3)分析图象
由图2可得结论    .
由图2可得结论   
I/A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U1/V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U2/V 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
P1/W 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100
P2/W 9 16 21 24 25 24 21 16 9 0
P总/W 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
【答案】U﹣IR0;UI﹣I2R0;电路总功率P总与电流I成正比;;当电流增大时,滑动变阻器的功率先增大后减小 
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,则电流相等,若已知电源电压恒为U,定值电阻R1的阻值为R0,某时刻电路中的电流为I,则滑动变阻器R2两端的电压U2=U﹣IR0;
滑动变阻器R2的电功率P2=U2I=UI﹣I2R0;
(2)根据表格中电路中功率P总与对应的电流I,描点画出图象如图2所示:
根据表格中滑动变阻器R2的电功率P2、与对应电流,描点画出图象如图3所示:
(3)
根据图2曲线可得出结论:电路总功率P总与电流I成正比;
根据图3曲线可得结论:当电流增大时,滑动变阻器的功率先增大后减小.
故答案为:(1)U﹣IR0;UI﹣I2R0;
(2)如图所示;
(3)电路总功率P总与电流I成正比;
当电流增大时,滑动变阻器的功率先增大后减小.
【分析】(1)利用串联电路特点和欧姆定律求出滑动变阻器两端电压;结合P=UI求出电功率;
(2)利用表格中数据描点画出图象;
(3)利用图象特点,分析得出结论.
19.某小组同学将甲、乙两个不同规格的小灯按图A所示接在可调节电压的电源两端,闭合电键,发现甲灯比乙灯亮;接着,又将它们按图B所示连接,闭合电键,却发现乙灯比甲灯亮.为了探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关,他们分别测出两次实验中每个小灯的电流、电压值,并记录小灯的亮暗程度(用*表示,*越多表示灯越亮,*数相等表示小灯亮暗程度相同),实验数据分别如表一、表二所示.
表一
小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度
甲 2 0.18 ***
乙 1 0.18 *
表二
小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度
甲 1.5 0.16 **
乙 1.5 0.24 ***
①对上述电路和表格进行比较、分析,可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图    (选填“A”或“B”)所示的电路图进行实验测得的.
②分析表一中的实验数据及相关现象,可以得出:    .
③分析表二中的实验数据及相关现象,可以得出:    .
④为了进一步探究,他们又选用丙和丁两个小灯重复上述实验,实验数据分别如表三、表四所示.
表三
小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度
丙 1.2 0.2 **
丁 1.8 0.2 ***
表四
小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度
丙 2.5 0.32 *****
丁 2.5 0.24 ****
请综合分析、比较以上四个表中的实验数据及相关现象,还可以得出:
(a)    ;
(b)    .
⑤由以上结论可以得出:小灯的亮暗程度是由小灯发光时的    决定的.
【答案】A ;通过的电流相等时,两端电压越大,小灯越亮 ;两端电压相等时,通过的电流越大,小灯越亮 ;当小灯两端的电压与通过它的电流乘积相等时,小灯的亮暗程度相同 ;小灯两端的电压与通过它的电流乘积越大,小灯越亮 ;电压与电流的乘积 
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:①由表一和表二的数据可知,表一中两个小灯的电流相等,表二中两个小灯的电流不相等;
根据串联电路各处的电流相等可知,表一中的实验数据是该小组同学根据图A所示的电路图进行实验测得的.
②由表一中的实验数据可知,通过两个小灯的电流I甲=I乙,两个小灯的电压U甲>U乙,
现象:小灯甲的亮度***,小灯乙的亮度*,即小灯甲比小灯乙亮,
由此可以得出:通过的电流相等时,两端电压越大,小灯越亮.
③由表二中的实验数据可知,通过两个小灯的电流I甲<I乙,两个小灯的电压U甲=U乙,
现象:小灯甲的亮度**,小灯乙的亮度***,即小灯乙比小灯甲亮,
由此可以得出:两端电压相等时,通过的电流越大,小灯越亮.
④(a)亮度相同(***)时,小灯两端的电压和通过电流的乘积不变(0.36),
亮度相同(**)时,小灯两端的电压和通过电流的乘积不变(0.24),
故可得结论:当小灯两端电压与通过它的电流的乘积相等时,小灯亮暗程度相同.
(b)亮度不同(*、**、***、****、*****)时,小灯两端的电压和通过电流的乘积变大(0.18、0.24、0.36、0.6、0.8),
故可得结论:小灯两端电压与通过它的电流的乘积越大,小灯越亮.
⑤由以上结论可以得出:小灯的亮暗程度是由小灯发光时的电压与电流的乘积决定的.
故答案为:①A;
②通过的电流相等时,两端电压越大,小灯越亮;
③两端电压相等时,通过的电流越大,小灯越亮;
④(a)当小灯两端电压与通过它的电流的乘积相等时,小灯亮暗程度相同;
(b)小灯两端电压与通过它的电流的乘积越大,小灯越亮;
⑤电压与电流的乘积.
【分析】①由电路图可知,图A是串联电路,图B是并联电路,分析两表格中通过灯泡的电流即可判断表一中的实验数据的电路图;
②分析表一中的实验数据及相关现象可知,通过两个小灯的电流相等,其两端的电压不同,小灯的亮暗不同;
③分析表二中的实验数据及相关现象可知,两个小灯两端的电压相等,通过的电流不同,小灯的亮暗不同;
④分析四个表格中小灯两端的电压和通过电流的乘积相同时,小灯的亮度相同,并且两者的乘积越大,小灯越亮;
⑤根据以上结论得出决定小灯的亮暗程度的因素.
20. 一只小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电流约为0.3A.小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,滑动变阻器,导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.    
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,出现这一故障的原因可能是    .
(3)排除故障后,进行了三次测量,测量数据如下表.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时电流为    A;小灯泡的额定功率为    W.
电压U/V 1 2.5 2.8
电流I/A 0.18
0.28
(4)利用所给器材,该实验装置    (选填“能”或“不能”)用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.
(5)完成上述实验后,小雨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Sl,将S2拨到触点    (选填“1”或 “2”),移动滑片,使电压表的示数为    V;
②再将开关S2拨到触点    (选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额=    (用已知量和测量量表示).
【答案】;灯断路;0.26;0.65;不能;2;2.5;1;
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)灯泡正常发光时的电流为0.3A,所以电流表选择0~0.6A的量程,开关、灯泡、电流表串联接入电路,电路图如图所示:
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路有断路;电压表有示数,说明在电压表两接线柱与电源相连形成通路,故电路故障为灯泡断路.当灯泡断路时,电压表串联在电路中,因为电压表的内阻很大,所以电路中的电流会很小,电流表测不出。
(3)由图知,电流表量程是0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.26A,即灯泡的额定电压是2.5V,额定电流是0.26A,则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)要验证欧姆定律中的电流与电压的关系,应保持电阻阻值不变,但根据实验数据发现小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化,所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.
(5)要测灯泡的额定功率就应该让灯泡两端的电压等于额定电压,使灯泡正常发光,因此先让电压表测量灯泡两端电压,调节滑动变阻器让电压表的示数为2.5V,使灯泡正常发光,然后在不改变电路连接的情况下,测出定值电阻两端的电压,再结合串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流,最后根据P=UI表示出灯泡的额定功率。具体方法是:①闭合开关Sl,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;②再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U,由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡正常发光时,定值电阻R0两端的电压为U-2.5V,由欧姆定律可得,此时通过灯泡的电流:I=(U 2.5V)/R0;③灯泡额定功率的表达式:P额=UI=(2.5V×(U 2.5V))/R0.
【分析】电功率的测量.
21.(2024九上·阳谷期末)小明同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的额定电功率,实验中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整;   
(2)连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最    端位置。闭合开关后,他移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是    W。
(3)本实验电路除了能测出小灯泡的功率,小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值,小华认为还能探究电流与电压的关系,你认为    同学的观点是错误的,理由是:   。
(4)同组的小惠同学也设计了一个电路,如图丙所示,也测出了该小灯泡的额定功率,其中定值电阻的阻值R=10Ω,正确的操作过程如下:
①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1=   A;
②只闭合开关S和S1,   ,读出电流表示数为I2;
③用测量值I1、I2和小灯泡的额定电压U额表示小灯泡的额定功率,P额=   。(用已知物理量的符号表示)
【答案】;左;0.7;小华;灯的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值;0.25;保持滑动变阻器的阻值不变;U额(I2﹣I1)
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)测灯泡额定功率的实验中,电流表应与灯泡串联,灯泡的额定电压2.5V,电压表使用0~3V与灯泡并联,如图所示:
(2) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最大阻值处即最左端。由图乙知,电流表示数为0.28A,根据P=UI计算小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.28A=0.7W
(3)灯的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故小华同学的观点是错误的。
(4)①[6]闭合开关S和S2,断开S1,调节滑动变阻器使R,使电流表示数为0.25A,此时电灯泡两端电压为2.5V,
②闭合开关S和S1,断开开关S2,保持滑动变阻器的阻值不变,电流表测干路电流,记录此时电流表的示数为I2;根据并联电路电流规律可知通过灯泡的电流IL=I2﹣I1,根据P=UI可计算灯泡L的额定功率P=U额(I2﹣I1)
【分析】1、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、安阻法测电功率:电路为并联电路,调节变阻器使得电灯泡电压为额定电压,使用电流表计算处电阻的电流,根据P=UI计算电阻的电功率
22.(2024九上·皇姑期末)小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中,用到的器材有:新干电池两节、小灯泡(标有0.3A)1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整   (要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小);
(2)如图乙所示,闭合开关S,发现电压表和电流表示数均为0。小亮利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间,电压表示数均接近电源两端的电压;接在ad之间,电压表示数为0。如果导线完好且连接无误,只有一个元件有故障,则故障原因是   ;
(3)排除故障,进行实验,当电流表的示数如图丙时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向   (选填“A”或“B”)端移动,当电流表示数达到0.3A时,电压表的示数如图丁,则小灯泡的额定功率为   W;
(4)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图戊所示的电路,也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下:
①把电流表接在a处,闭合开关,调节滑片P,使电流表的示数为I额;
②保持滑片P的位置不变,断开开关,把电流表接在b处,闭合开关,读出电流表的示数为I;
③计算得出小灯泡的额定功率P额=   (用R0、I额、I表示)。
【答案】;滑动变阻器断路;A;0.75;(I-I额)R0I额
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)电压表应选择0~3V的量程并联在灯泡两端,变阻器接线柱要一上一下接入电路,根据要求,左下接线柱接入电路,如图:
(2)实验操作说明电路断路,b、a、c、d部分是通路,a、d之间断路,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路;
(3)要使灯在额定电压下正常发光,需增大电路中的电流,减小电路中的总电阻,所以应使变阻器连入电路中的电阻变小,故滑片向A移动,直到电流表示数为0.3A;电压表选用小量程,示数为2.5V,小灯泡的额定功率为: P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)干路电流为I,灯泡额定电流为I额;定值电阻电流为I'=I-I额,定值电阻电压为U0=I'R0=(I-I额)R0,
灯泡的额定电压为U额=U0=I'R0=(I-I额)R0,灯泡的额定功率为P额=U额I额=(I-I额)R0I额。
【分析】(1)伏安法测小灯泡的电功率,雲要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,故需要将电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联、根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程,滑动变阻器采用一上一下的连接方式串联在电路中,根据当滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流增大分析接入变阻器的下接线柱;
(2)由题意可知,电路连接完好,只有一个元件有故障,当电压表和电流表均无示数时电路不可能是短路,只能是断路利用一支电压表检测电路故障时,电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路,若电压表无示数说明电乐表两接线柱与电源之间断路;
(3)读出电流美的云数,根据电流美示数与灯泡定电流的大小判定电路中电流的变化,根据欧姆定律分析电路中总甲阻的变化和滑动变阻器阻值的变化;根据电压表选用的量程确定分度值读数,根据P=UI求灯的额定功率;
(4)根据并联电路的电流规律求出通过定值电阻的电流,根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压,根据并联电路的电压特点求出灯泡的额定电压,然后根据P=UI求出灯泡的额定功率。
23.(2024九下·威海模拟)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,实验电路如图甲所示,实验器材有:电压为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻和导线若干。
(1)图甲中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中画上正确的导线;   
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表、电压表都没有示数,用导线检验,接在开关、电流表、定值电阻两端,两表均无变化;接在滑动变阻器两端,两表都有示数,若电路只有一处有问题,故障可能是   ;
(3)实验中,定值电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向   (选填“左”或“右”)端滑动,这样做的目的是   ;
(4)小明逐一将5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻接入电路进行实验,电压表示数为2V不变,为顺利完成实验,应选取的滑动变阻器的规格为   ;
A.30Ω 0.5A B.40Ω 0.3A C.50Ω 0.5A D.60Ω 0.3A
(5)小明很快完成了老师布置的实验任务,他把以上实验装置中的定值电阻换成额定电压已知的小灯泡,由于电压表小量程损坏,他调整元件位置,用图乙的电路来做“测量小灯泡电功率”的实验并将实验数据和观察到的现象记录在下表中。
次数 电压表示数U/V 电流I/A 灯泡功率P/W 灯泡亮度
1 3.8 0.28 0.616 较暗
2 3.5 0.3
正常发光
3 3.2 0.32 0.896 较亮
①根据图乙和实验数据,计算出小灯泡的额定功率为   W;
②根据表中的实验现象,得出的错误结论是   。
A.小灯泡两端的实际电压越高,实际电功率越大
B.小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定
C.小灯泡的实际功率有多个,额定功率只有一个
D.实验中多次测量的目的是求小灯泡的平均功率
【答案】;滑动变阻器断路;右;保持定值电阻两端的电压不变;C;1.05;D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)电压表应与定值电阻并联,滑动变阻器应与定值电阻串联,据此作图:
(2)用导线检验,接在开关、电流表、定值电阻两端,用电器短路,两表均无变化,说明这些部位没有断路;接在滑动变阻器两端,两表都有示数,说明滑动变阻器断路。
(3)探究电流与电阻的关系,需要保证定值电阻电压不变,根据串联分压可知将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;应增大滑动变阻器接入电路的电阻,增大滑动变阻器分得的电压,所以滑片应向右端移动,增大变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数不变。
(4)定值电阻阻值最大,串联分压可知,变阻器阻值最大,当定值电阻接入20Ω,其两端电压为2V,所以电阻器电压为4V,电阻为40Ω; 由欧姆定律,电路的最大电流为I=2V/5Ω=0.4A,应选取的滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”,故选C。
(5)据题可知额定电压为3.5V,电流为0.3A,灯泡的额定功率P额 =U额 I额 =3.5V×0.3A=1.05W
A.灯泡两端的电压越大,通过灯泡的电流越大,根据P=UI可知电功率越大,灯泡越亮,故AB正确,
C. 小灯泡的额定额定功率有1个,实际功率有多个,C错误
D.实验中多次测量的目的是探究灯泡亮度与实际功率的关系,得出普遍性的规律,故D错误,
故选D。
综上第2空为滑动变阻器断路;第3空为右;第4空为保持定值电阻两端的电压不变;第5空为C;第6空为1.05;第7空为D
【分析】根据电表的连接、故障分析、串联分压、欧姆定律、电功率填空
1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、电路故障分析:用导线短接用电器,观察电表的变化,可判断故障位置,如本题中用导线检验,接在开关、电流表、定值电阻两端,用电器短路,两表均无变化,说明这些部位没有断路;接在滑动变阻器两端,两表都有示数,说明滑动变阻器断路
3、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,变阻器阻值最大,当定值电阻接入20Ω,其两端电压为2V,所以电阻器电压为4V,电阻为40Ω
4、欧姆定律:公式为U=IR,本题中电路灯泡的电压为2V,电阻为5Ω,据此计算最大电流
5、电功率:P=UI,额定额定功率有1个,实际功率有多个
24.(2024九下·汕头期中)“测量小灯泡额定功率”的实验,老师准备了如下器材:电源电压恒为3V、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为 2.5V 的待测小灯泡电阻约为10Ω、滑动变阻器、导线若干,小明连接了如图甲所示的电路:
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“x”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)排除故障后,移动滑片P到某位置,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应把滑动变阻器的滑片P向   (选填“左”“右”)移动;
(3)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U 图像,根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是   W,灯泡正常工作的电阻   Ω;观察如图所示的I-U图像不是直线的原因是   ;
(4)同组的小鹏同学思考能不能只一只电表测出小灯泡的电功率,于是他设计了如图所示的四个电路图,图中的电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,其中定值电阻的阻值为R,在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是   。(填选项)
A .B C.C D.D
【答案】(1)
(2)左
(3)625;10;灯丝电阻随温度的变化而变化
(4)C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)原电路图中,电压表串联在电路中,变阻器与灯泡并联是错误的,变阻器与灯泡应串在电路中,电压表应并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)灯在额定电压下正常发光,电压表的示数2.2V小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,直至小灯泡正常发光,即应把滑动变阻器的滑片P向左移动。
(3)当小灯泡的电压为额定电压2.5V时,灯泡正常发光;由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W,灯泡正常工作的电阻:。
当导体中有电流通过时,导体都要发热,且电流越大,温度越高。导体的温度越高,导体的电阻就越大。由于电阻的变化出现了导体中的I-U图线不是一条直线。
(4)四个选项中,开关S1和滑动变阻器接法都一样,假设开关S1都闭合,
A、S2闭合、S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S2断开、S3闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流,故A不符合题意。
B、S2闭合、S3断开,电压表测量灯泡两端的电压,其上端为正接线柱、下端为负接线柱;S3闭合、S2断开,电压表测定值电阻R两端的电压,其上端为负接线柱,下端为正接线柱;电压表的两次接线方式相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故B不符合题意。
C、开关处于2的位置时,电压表测量的是灯泡两端电压,调节滑动变阻器使电压表示数为U0;开关处于1的位置时,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;根据串联电路电压特点和欧姆定律可知小灯泡的电流为,小灯泡的额定功率表达式是,故C符合题意。
D、开关处于1的位置时,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量通过滑动变阻器的电流;开关处于2的位置时,电流表把小灯泡短路,测量的是通过定值电阻和滑动变阻器的电流。测不出灯泡的额定电流,故D不符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)如上图所示;(2)左;(3)0.625;10;灯丝的电阻随温度的升高而增大;(4)C。
【分析】(1)变阻器与灯泡应串在电路中,电压表应并联在灯泡两端。
(2)灯在额定电压下正常发光,将电压表的示数与灯泡的额定电压比较,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑动变阻器接入电路的电阻变化。
(3)根据图乙找到额定电压对应的额定电流,利用P=UI计算灯泡的额定功率,根据欧姆定律求小灯泡正常发光时的阻值;通过图象可以发现导体的电阻是变化的,导体电阻的决定因素有:导体的材料、长度、横截面积、温度四个因素。因此从导体的决定因素入手来分析解答。
(4)小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积,小灯泡的额定电压U0已知,关键是测出额定电流。四个选项中S1和滑动变电阻的作用都一样,假设S1都是闭合状态,分别分析每个电路的其他开关及电流表或电压表的情况,看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。
25.(2024九上·惠阳期末)如图甲所示,小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时,将A、B两个阻值不等的白炽灯泡,分别串联和并联在电路中。
(1)将两个灯泡串联在电路中,目的是控制电路中的   不变,比较灯泡的亮暗与   的关系,此探究过程应用了   法(选填“控制变量”或“转换”);
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于   端;
(3)串联时,灯泡B两端的电压如图乙所示,为   V;
(4)将两个灯泡并联在电路中时,小明在下表格中记录的电流值有错误,请你帮他指出来:   
灯泡 串联 并联
电压/V 亮暗 电流/A 亮暗
A 1.8 较亮 0.6  
B   较暗 0.4  
【答案】(1)电流;电压;控制变量
(2)最右
(3)1.2
(4)两灯的电流值应互换
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)将两个灯泡串联在电路中,由串联电路电流处处相等可知,目的是控制电路中的电流不变,比较灯泡的亮暗与电压的关系,采用的方法是控制变量法。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于右端,使滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)根据电压表读数为:1.2V。
【分析】(1)根据串联电路中的电流特点和控制变量法分析。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器调到阻值最大 。
(3)直接从电压表上进行读数。
1 / 1【满分备考攻略】中考物理高频考点精讲专题专题专题20实验:测小灯泡的电功率
一、伏安法测小灯泡额定功率
1.(2024·重庆市) 小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值。闭合开关S,将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A。下列说法正确的是(  )
A.图中的甲是电压表、乙是电流表
B.将滑片P向左移时R的功率增大
C.一次实验就能精确测出R的阻值
D.电流0.4A时,R一分钟发热0.8J
2.(2024九下·莆田月考)如图中所示,电源电压恒为U0,电阻R的阻值不变.闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电阻R的电功率P与电压表示数U的关系如图,正确的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2024九下·梁山模拟)如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是(  )
A.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
4.(2023九上·礼县期末)如图为小强连接的实验电路.当闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右滑动时(  )
A.电压表的示数减小,电流表的示数增大
B.电压表和电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表和电流表的示数都减小
5.(2023九上·新化期末)如图是小青同学做电学实验时所画电路图的一部分,其中小灯泡的铭牌不清,根据图中所提供器材,可以直接研究的问题是
A.测小灯泡消耗的电能 B.测小灯泡产生的热量
C.测小灯泡的实际电功率 D.测小灯泡正常发光的电阻
6.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是(  )
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
7.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”,他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡.将两灯串联起来,按照如图所示的电路开始了实验探究,闭合开关后,看见灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)(  )
A.R1>R2,P1>P2 B.R1<R2,P1<P2
C.R1>R2,P1<P2 D.R1<R2,P1>P2
8.(2024九上·贵阳期末)如图甲所示电路的电源电压为恒定不变,小灯泡的额定电压为,如图乙是小灯泡的图像。闭合开关后,下列判断正确的是   ;
A滑动变阻器的滑片向左移动,灯泡变暗
B小灯泡的电阻不随温度的改变而改变
C滑动变阻器的滑片向右移动,电压表的示数变大
D小灯泡正常发光时,小灯泡的功率是
选择理由:   。
9.(2018九上·浦东期末)小华在“测定小灯泡的电功率”时,所用器材及电路连接如图所示 . 在连接电路时电键应该   ,滑动变阻器的主要作用是   (选填字母:A多次测量求平均值;B多次实验得到普遍规律;C使小灯两端电压为额定电压),在移动滑片的过程中,眼睛应该注意观察    . 根据图示信息,他   (选填“能”或“不能”)达成实验的目的 .
10.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)伏安法测小灯泡电功率的实验原理是   .用   测出小灯泡两端的电压,用   测出通过小灯泡的电流,然后根据公式算出相应的功率;要测小灯泡的额定功率,可以用调节灯泡两端   的电压,使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压,读出此时的电流表的示数,就可以算出额定功率,此时灯泡   (选填“正常”或“不正常”)发光。
11.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)连接电路时,开关应    .
(2)图甲是小刚所接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法    .
(3)故障排除后,小刚进行了实验,根据测出的数据,画出了小灯泡电流、电压变化的关系图象,如图乙所示,由图象可知小灯泡的额定功率为    W.
(4)分析图象还可以发现,小灯泡灯丝的电阻随电流的增大逐渐    ,原因是    .
12.(2024九下·岳阳模拟)实验小组准备测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。
(1)如图甲所示,是小明设计的实验电路图。小明连好电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,移动变阻器滑片P,电流表、电压表示数都不变。则原因可能是   。
(2)改正电路后,小明发现电压表、电流表示数分别如图乙、丙所示,则小灯泡的额定功率是   W。
(3)实际测量过程中,电压表有示数时其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与真实值相比   (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(4)小明接着把小灯泡依次更换为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻来探究电流与电阻的关系。图丁是小明根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象,由图象可知:电压表示数应始终保持   V不变。
13.(2024九下·当阳模拟)在“测量小灯泡功率”的实验中,小灯泡上标有“2.5V”的字样。小明连接了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表的示数始终如图乙所示,小灯泡发光,发生此现象的原因可能是   ;
(2)排除故障后,闭合开关,此时滑片P在滑动变阻器B端,看到小灯泡不发光,电流表和电压表有微小示数,则此时小灯泡   (选填“消耗”或“不消耗”)电功率;要使小灯泡正常发光滑片应向   (选填“C”或“D”)端移动;
(3)当小明移动滑片P将电压表示数调到2.5V时,电流表示数如图丙所示,为   A,则此时小灯泡的功率为   W;
(4)为了完成本次实验,以下滑动变阻器的规格合适的是______(选填字母代号);
A.10Ω,1A B.30Ω,0.5A C.50Ω,0.1A
(5)接着小明将一额定功率相同的LED灯替换小灯泡L接入电路中,发现当LED灯正常工作时其亮度远高于小灯泡L的亮度,下列说法正确的是______。
A.通过LED灯的电流大于通过小灯泡L的电流
B.LED灯的实际功率大于小灯泡L的实际功率
C.相同时间内LED灯消耗的电能等于小灯泡L消耗的电能
14.(2024九下·郓城期中)小华用图甲所示的实验电路,测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定功率,其中电源由四节新的干电池串联组成。
(1)闭合开关后,小华发现    (填“电流表”或“电压表”)几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确;   
(2)改正错误后,小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则该灯泡的额定功率为   W;
(3)小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置,设计了如图丙所示的电路,也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是:闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为U颗,保持滑片的位置不变,只将电压表的   点(选填“A”或“B”)接线改接到   点,观察并记录电压表的示数U,通过计算求出了小灯泡的额定功率P=   (用所测物理量的符号表示)。
二、其他方法测小灯泡额定功率
15.(2024九下·忠县模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡上标有“6V3.6W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当只闭合开关,滑动变阻器的滑片P在最右端时,滑动变阻器两端的电压为消耗的功率为;接着将滑片移到最左端,再闭合开关,此时消耗的功率为,电流表的示数变化了0.7A;当只闭合开关,滑片P在中点时,此时电压表的示数是3V,滑动变阻器两端的电压为,已知,,通过开关通断和移动滑片,(  )
A.的电阻值为20Ω
B.电源电压为4.5V
C.滑动变阻器的最大阻值为50Ω
D.求电路中小灯泡消耗的最小功率0.5w
16.(2018-2019学年人教版物理九年级全册 18.3 测量小灯泡的电功率 同步练习)研究电功率与电压、电流的关系时,连接了如图所示电路进行实验.下列关于该实验的说法,不合理的是(  )
A.该电路所示实验研究电功率与电压的关系
B.该实验能得出电流相同时,电功率与电压成正比
C.小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较
D.该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
17.(2017九下·东台开学考)小明家的电能表如图所示,电能表是测量   (填物理量的名称)的仪表;借助电能表测量家庭中电吹风的额定功率,小明还需要一个工具(或器材)是:   ,测量原理是   .
18.小明同学想对如图1所示的电路进行深入研究,他进行了如下尝试:
(1)首先他分析出:若已知电源电压恒为U,定值电阻R1的阻值为R0,某时刻电路中的电流为I,则滑动变阻器R2两端的电压U2=   ;滑动变阻器R2的电功率P2=    .
(2)他按照电路图连接了实验电路,调节滑动变阻器的滑片,相应的记录了电流表、电压表V1和V2的示数,测出R1的电功率P1、滑动变阻器R2的电功率P2、电路的总功率P总,请根据表中数据分别在图2和图3中描点画出图象
(3)分析图象
由图2可得结论    .
由图2可得结论   
I/A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U1/V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U2/V 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
P1/W 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100
P2/W 9 16 21 24 25 24 21 16 9 0
P总/W 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
19.某小组同学将甲、乙两个不同规格的小灯按图A所示接在可调节电压的电源两端,闭合电键,发现甲灯比乙灯亮;接着,又将它们按图B所示连接,闭合电键,却发现乙灯比甲灯亮.为了探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关,他们分别测出两次实验中每个小灯的电流、电压值,并记录小灯的亮暗程度(用*表示,*越多表示灯越亮,*数相等表示小灯亮暗程度相同),实验数据分别如表一、表二所示.
表一
小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度
甲 2 0.18 ***
乙 1 0.18 *
表二
小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度
甲 1.5 0.16 **
乙 1.5 0.24 ***
①对上述电路和表格进行比较、分析,可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图    (选填“A”或“B”)所示的电路图进行实验测得的.
②分析表一中的实验数据及相关现象,可以得出:    .
③分析表二中的实验数据及相关现象,可以得出:    .
④为了进一步探究,他们又选用丙和丁两个小灯重复上述实验,实验数据分别如表三、表四所示.
表三
小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度
丙 1.2 0.2 **
丁 1.8 0.2 ***
表四
小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度
丙 2.5 0.32 *****
丁 2.5 0.24 ****
请综合分析、比较以上四个表中的实验数据及相关现象,还可以得出:
(a)    ;
(b)    .
⑤由以上结论可以得出:小灯的亮暗程度是由小灯发光时的    决定的.
20. 一只小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电流约为0.3A.小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,滑动变阻器,导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.    
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,出现这一故障的原因可能是    .
(3)排除故障后,进行了三次测量,测量数据如下表.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时电流为    A;小灯泡的额定功率为    W.
电压U/V 1 2.5 2.8
电流I/A 0.18
0.28
(4)利用所给器材,该实验装置    (选填“能”或“不能”)用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.
(5)完成上述实验后,小雨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Sl,将S2拨到触点    (选填“1”或 “2”),移动滑片,使电压表的示数为    V;
②再将开关S2拨到触点    (选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额=    (用已知量和测量量表示).
21.(2024九上·阳谷期末)小明同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的额定电功率,实验中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整;   
(2)连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最    端位置。闭合开关后,他移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是    W。
(3)本实验电路除了能测出小灯泡的功率,小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值,小华认为还能探究电流与电压的关系,你认为    同学的观点是错误的,理由是:   。
(4)同组的小惠同学也设计了一个电路,如图丙所示,也测出了该小灯泡的额定功率,其中定值电阻的阻值R=10Ω,正确的操作过程如下:
①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1=   A;
②只闭合开关S和S1,   ,读出电流表示数为I2;
③用测量值I1、I2和小灯泡的额定电压U额表示小灯泡的额定功率,P额=   。(用已知物理量的符号表示)
22.(2024九上·皇姑期末)小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中,用到的器材有:新干电池两节、小灯泡(标有0.3A)1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整   (要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小);
(2)如图乙所示,闭合开关S,发现电压表和电流表示数均为0。小亮利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间,电压表示数均接近电源两端的电压;接在ad之间,电压表示数为0。如果导线完好且连接无误,只有一个元件有故障,则故障原因是   ;
(3)排除故障,进行实验,当电流表的示数如图丙时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向   (选填“A”或“B”)端移动,当电流表示数达到0.3A时,电压表的示数如图丁,则小灯泡的额定功率为   W;
(4)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图戊所示的电路,也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下:
①把电流表接在a处,闭合开关,调节滑片P,使电流表的示数为I额;
②保持滑片P的位置不变,断开开关,把电流表接在b处,闭合开关,读出电流表的示数为I;
③计算得出小灯泡的额定功率P额=   (用R0、I额、I表示)。
23.(2024九下·威海模拟)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,实验电路如图甲所示,实验器材有:电压为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻和导线若干。
(1)图甲中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中画上正确的导线;   
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表、电压表都没有示数,用导线检验,接在开关、电流表、定值电阻两端,两表均无变化;接在滑动变阻器两端,两表都有示数,若电路只有一处有问题,故障可能是   ;
(3)实验中,定值电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向   (选填“左”或“右”)端滑动,这样做的目的是   ;
(4)小明逐一将5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻接入电路进行实验,电压表示数为2V不变,为顺利完成实验,应选取的滑动变阻器的规格为   ;
A.30Ω 0.5A B.40Ω 0.3A C.50Ω 0.5A D.60Ω 0.3A
(5)小明很快完成了老师布置的实验任务,他把以上实验装置中的定值电阻换成额定电压已知的小灯泡,由于电压表小量程损坏,他调整元件位置,用图乙的电路来做“测量小灯泡电功率”的实验并将实验数据和观察到的现象记录在下表中。
次数 电压表示数U/V 电流I/A 灯泡功率P/W 灯泡亮度
1 3.8 0.28 0.616 较暗
2 3.5 0.3
正常发光
3 3.2 0.32 0.896 较亮
①根据图乙和实验数据,计算出小灯泡的额定功率为   W;
②根据表中的实验现象,得出的错误结论是   。
A.小灯泡两端的实际电压越高,实际电功率越大
B.小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定
C.小灯泡的实际功率有多个,额定功率只有一个
D.实验中多次测量的目的是求小灯泡的平均功率
24.(2024九下·汕头期中)“测量小灯泡额定功率”的实验,老师准备了如下器材:电源电压恒为3V、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为 2.5V 的待测小灯泡电阻约为10Ω、滑动变阻器、导线若干,小明连接了如图甲所示的电路:
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“x”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)排除故障后,移动滑片P到某位置,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应把滑动变阻器的滑片P向   (选填“左”“右”)移动;
(3)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U 图像,根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是   W,灯泡正常工作的电阻   Ω;观察如图所示的I-U图像不是直线的原因是   ;
(4)同组的小鹏同学思考能不能只一只电表测出小灯泡的电功率,于是他设计了如图所示的四个电路图,图中的电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,其中定值电阻的阻值为R,在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是   。(填选项)
A .B C.C D.D
25.(2024九上·惠阳期末)如图甲所示,小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时,将A、B两个阻值不等的白炽灯泡,分别串联和并联在电路中。
(1)将两个灯泡串联在电路中,目的是控制电路中的   不变,比较灯泡的亮暗与   的关系,此探究过程应用了   法(选填“控制变量”或“转换”);
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于   端;
(3)串联时,灯泡B两端的电压如图乙所示,为   V;
(4)将两个灯泡并联在电路中时,小明在下表格中记录的电流值有错误,请你帮他指出来:   
灯泡 串联 并联
电压/V 亮暗 电流/A 亮暗
A 1.8 较亮 0.6  
B   较暗 0.4  
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.由于使用电流表时,电流表应与被测电路串联,所以甲表为电流表;使用电压表时,电压表应与被测电路并联,所以乙表为电压表,故A错误;
B.分析电路图可知,滑动变阻器与电阻R串联,将滑片P向左移时,滑动变阻器接入电路中阻值减小,由可知,电路中电流增大,由P=I2R可知,R的功率增大,故B正确;
C.为了减小测量误差,应多次测量R的电阻,求平均值,故C错误;
D.将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A,R一分钟发热
Q=W=UIt=2V×0.4A×60s=48J,故D错误。
故答案为:B。
【分析】将滑片P向左移时,滑动变阻器接入电路中阻值减小,电电流减小,功率变大。
2.【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)斜率代表电阻R的电流大小,滑片P从a端移动到b端,电流增大;
根据可知,为非线性变化,故AB不符合题意;
(2)变阻器的阻值有限,电压表示数无法达到 0V,故C不符合题意。【分析】(1)闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电路中的电流不为0、即始终有电流通过定值电阻R,则R消耗的电功率不为0;
(2)电阻R两端的电压为U,电阻R的阻值不变,根据公式进行分析和解答。
3.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A.探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和改变被测电阻两端电压来分析比较电阻一定时,电流和电压之间的关系,故A错误;
B.探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,得出电压一定时,电流与电阻之间的关系,故B错误;
C.测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;
D.在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是:改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,可比较小灯泡亮度与灯泡的实际功率之间的关系;不同电压时电功率不同,不可以求平均电功率,故D错误。
故选C。
【分析】探究电流和电压的关系时,保持电阻一定,滑动变阻器改变电压;探究电流和电阻关系时,滑动变阻器保持电压一定;测量电阻时,滑动变阻器可以实现多次测量,计算平均值减小误差;测量灯泡电功率时,滑动变阻器使灯泡分压不同。
4.【答案】A
【知识点】电路的动态分析;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,由可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故CD错误;
由可知,灯泡两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压减小,即电压表的示数减小,故A正确,B错误;
故答案为:A.
【分析】考查了欧姆定律的应用,关键是电路的动态分析,当滑动变阻器电阻减小时,根据串联电路的分压原理,分得电压减小,小灯泡两端的电压增大。
5.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验;电功的测量;电功率与电压、电流的关系;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A. 由于在测量小灯泡消耗的实际电能时,需要用到时间,而在这里没有涉及时间,故A错误;
B. 由于在测量小灯泡产生的热量时,需要用到时间,而在这里没有涉及时间,故B错误;
C. 知道灯泡的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,故C正确;
D. 由图可知,能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,故据公式可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的,故D错误。
【分析】AC.根据P=UI分析;
B.根据Q=I2Rt分析;
D.根据分析。
6.【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:A、闭合开关前,滑动变阻器应滑到B端,即其电阻最大位置.故A正确;
B、闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,并不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;
C、当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,正确;
D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮,故D正确.
故选B
【分析】(1)闭合开关前,滑动变阻器应滑到电阻最大位置;
(2)闭合开关后,小灯泡不发光的原因有:小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因;
(3)当电压表的示数为额定电压时,根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率;
(4)小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮.
7.【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,因为灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,所以L2的实际功率比L1的实际功率大.
由于两灯是串联,我们根据P=I2R可知,在电流相同的情况下,用电器的电功率与阻值成正比,所以R2>R1.
因为两灯的额定电压U相同,根据P=可知,电功率与电阻成反比.由于R1<R2,所以P1>P2.
故选 D.
【分析】由两个灯泡的亮度情况得出二者的电功率关系,然后根据P=I2R得出二者的电阻关系,最后根据P=得出二者的额定功率关系.
8.【答案】;A、由图可知,闭合开关后,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量两端的电压,滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律知道,电路中的电流变大,灯丝中电流变大,由串联分压特点知道,滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的电压特点知道,灯泡两端的电压变大,由可知,灯丝的实际功率变大,灯泡变亮,故A错误;B、从图乙可知,灯泡的图像为一条曲线,且当灯泡两端电压升高,灯丝温度升高,因此,小灯泡的电阻随温度的升高而变化,故B错误;C、由图可知,闭合开关后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压的特点可知,电压表示数变大,故C正确;D.当小灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡正常发光,由图象可知,此时灯泡的电流为,故灯泡的额定功率为,故D错误。
【知识点】电路的动态分析;电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 A、由图知道,闭合开关S后,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压,滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律知道,电路中的电流变大,灯丝中电流变大,由串联分压特点知道,滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的电压特点知道,灯泡两端的电压变大,由P=UI知道,灯丝的实际功率变大,灯泡变亮,A错误;
B、从图乙知道,灯泡的I-U图像为一条曲线,且当灯泡两端电压升高,灯丝温度升高,所以,小灯泡的电阻随温度的升高而变化,B错误;
C、由图知道,闭合开关S后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压的特点知道,电压表示数变大,C正确;
D、当小灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时,灯泡正常发光,由图象知道,此时灯泡的电流IL=0.2A
灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W,D错误 ;
故填C; A、由图可知,闭合开关后,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量两端的电压,滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律知道,电路中的电流变大,灯丝中电流变大,由串联分压特点知道,滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的电压特点知道,灯泡两端的电压变大,由可知,灯丝的实际功率变大,灯泡变亮,故A错误;B、从图乙可知,灯泡的图像为一条曲线,且当灯泡两端电压升高,灯丝温度升高,因此,小灯泡的电阻随温度的升高而变化,故B错误;C、由图可知,闭合开关后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压的特点可知,电压表示数变大,故C正确;D.当小灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡正常发光,由图象可知,此时灯泡的电流为,故灯泡的额定功率为,故D错误。
【分析】根据横纵坐标代表的物理量结合欧姆定律分析出灯泡的电阻变化情况,再结合滑动变阻器对电路中电流的影响和电功率公式做具体分析计算。
9.【答案】断开;C;电压表的示数;不能
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】为了电路安全,连接时开关要断开;在“测定小灯泡的电功率”实验中,滑动变阻器的主要作用是使小灯两端电压为额定电压;
在“测定小灯泡的电功率”实验中,应使灯泡两端的电压达到额定电压,所以在移动滑片的过程中,眼睛应该注意观察电压表的示数 .
如图可知,一节电池的电压为1.5 V,小于额定电压,所以不能达到目的 .
故答案为:断开;C;电压表的示数;不能 .
【分析】为了电路安全,连接电路时,开关要断开;滑动变阻器的在实验中的主要作用是改变用电器两端的电压;在“测定小灯泡的电功率”实验中,眼睛应该注意观察电压表的示数,达到所需的电压时停止移动滑片;实验中,电源电压应高于或等于用电器的额定电压 .
10.【答案】P=UI;电压表;电流表;滑动变阻器;正常
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】用电压表测灯的电压,用电流表测灯的电流,故实验原理是P=UI。测量小灯泡的额定功率是,可以调节滑动变阻器接入电路中的阻值,从而改变灯泡两端的电压,当灯泡两端的电压为额定电压时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的功率为额定功率。故答案为P=UI,电压表,电流表,滑动变阻器,正常
【分析】测电功率的实验原理:P=UI,根据测电功率的实验原理可知,用电压表测量灯泡两端电压,电流表测量通过灯泡中的电流。测小灯泡额定功率时,移动滑片的位置,使电压表的示数等于灯泡的额定电压,灯泡只有在额定电压下工作时,才称为正常工作。
11.【答案】断开;;0.5;变大;灯丝的电阻随温度升高而增大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:(1)连接电路时,开关应断开;
(2)由图知,电压表测得的是灯泡和滑动变阻器两端的总电压,电压表应与小灯泡并联,电路如图所示:

(3)由图象知,当电压为2.5V时,电流为0.2A,所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)由图象分析得,电压增大的速度大于电流增大的速度,所以灯丝的电阻在增大;
是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大.
故答案为:(1)断开;(2)见上图;(3)0.5;(4)变大;灯丝的电阻随温度升高而增大.
【分析】(1)在连接电路时,防止电路中电流过大,开关应断开;
(2)在检查电路时,可先检查串联电路,后检查电压表的连接;
(3)确定出电压为2.5V时的电流值,根据公式P=UI计算出灯泡的额定功率;
(4)分析图象中图线的变化,通过电流和电压的变化程度判断.
12.【答案】(1)同时将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路
(2)0.9
(3)偏大
(4)3
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量灯泡的额定功率时,
(1)闭合开关发现小灯泡不亮,移动变阻器滑片P,电流表、电压表示数都不变,电路的电流较小,电阻较大,是变阻器接入阻值最大,滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路。
(2)由图乙、丙,电流表和电压表都接小量程,电流表示数为0.36A,电压表示数为2.5V,小灯泡的额定功率:;
(3)电压表和灯泡并联,考虑有电流通过电压表,所测灯泡的额定电流偏大,根据P=UI,测得的额定功率与真实值相比偏大。
(4)由图像丁,定值电阻两端的电压为
,即电压表的示数应保持3V不变。
【分析】(1)滑动变阻器两个下面接线柱接入电路,电阻最大,电路的电流最小;
(2)根据电压表、电流表的量程和指针位置,判断电压和电流,根据P=UI,计算电功率;
(3)电流表测量了灯泡和电压表的电流,电流偏大,计算的电功率偏大;
(4)探究电流和电阻关系时,根据U=IR,可以计算电压大小。
(1)小明连好电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,移动变阻器滑片P,电流表、电压表示数都不变,说明电路是电流较小,根据欧姆定律可知电路中电阻较大,则说明变阻器没有了变阻的作用且接入阻值最大,所以原因可能是同时将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路。
(2)由图乙、丙可知电流表和电压表都接小量程,电流表示数为0.36A,电压表示数为2.5V,则小灯泡的额定功率是
(3)电压表和灯泡并联,若考虑有电流通过电压表,则所测灯泡的额定电流偏大,根据P=UI可知测得的额定功率与真实值相比偏大。
(4)由图像丁可知,定值电阻两端的电压为
即电压表的示数应保持3V不变。
13.【答案】(1)电压表断路
(2)消耗;C
(3)0.2;0.5
(4)B
(5)C
【知识点】电功的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由乙图可知,闭合开关,移动滑片P,电压表无示数,而小灯泡正常发光,这说明电路是通路状态,所以故障可能是电压表断路了。
(2)闭合开关,滑片P在滑动变阻器B端,即滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流较小,灯泡两端电压较小,所以小灯泡不发光,电流表和电压表有微小示数,但此时小灯泡也消耗电功率,只是电功率较小,要使小灯泡正常发光,根据串联电路电压特点可知,应减小滑动变阻器承担的电压,增大灯泡两端的电压,由分压原理可知,应将滑片向C端移动从而减小滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)由丙图可知,电流表使用的是小量程,所以分度值为0.02A,示数为0.2A,则灯泡的功率为;
(4)由电路图(甲图)可知,电源电压为6V,灯泡的额定电压为2.5V,则实验中滑动变阻器需要承担的电压最少为,灯泡正常发光时的电流为0.2A,则滑动变阻器的阻值为,即滑动变阻器的阻值至少是17.5Ω,允许通过滑动变阻器的最大电流要大于0.2A,故AC不符合题意,B符合题意。
故选:B。
(5)A.将一额定功率相同的LED灯替换小灯泡L接入电路中,当LED灯正常工作时,由于LED灯和小灯泡L的额定电压可能不同,根据可知,通过LED灯的电流不一定大于通过小灯泡L的电流,故A错误;
B.由于两灯的额定功率相同,所以当LED灯正常工作时,实际功率等于额定功率,因此LED灯的实际功率等于小灯泡L的实际功率,故B错误;
C.由于两灯的额定功率相同,所以正常工作时,由可知,相同时间内LED灯消耗的电能等于小灯泡L消耗的电能,故C正确。
故选:C。
故答案为:(1) 电压表断路 ;(2) 消耗 ;C;(3) 0.2 ; 0.5;(4)B;(5)C。
【分析】(1)电压表无示数,而小灯泡正常发光,说明电路为通路状态,电压表可能断路;
(2)滑动变阻器的滑片移至阻值最大端,导致电路中电流过小,灯泡电功率过小,以至于不发光; 要使小灯泡正常发光,应将适当移动滑片,使滑动变阻器接入电路的电阻变小;
(3)有图中的电流表可知其所使用的的量程、分度值、读数,再根据P=UI可求出灯泡的功率;
(4)根据串联分压可求出实验中滑动变阻器需要承担的最少电压;根据欧姆定律求出滑动变阻器的最少阻值;电路中电流不应超过额定电流。
(5)灯泡的亮度由实际电功率决定,实际电功率越大,灯泡越亮;根据和分别比较两种情况下电流的大小、小寒电能的大小。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表的示数始终如图乙所示,即电压表无示数,而小灯泡正常发光,说明电路是通路状态,因此故障可能是电压表断路了。
(2)[1][2]闭合开关,此时滑片P在滑动变阻器B端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流较小,灯泡两端电压较小,因此看到小灯泡不发光,但是此时小灯泡也消耗电功率,只是电功率较小,为了使小灯泡正常发光,由串联电路电压特点可知,应减小滑动变阻器承担的电压,增大灯泡两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,即将滑片向C端移动。
(3)[1][2]由图丙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,此时灯泡的功率为
(4)由电路图可知,电源电压为6V,灯泡的额定电压为2.5V,则实验中滑动变阻器需要承担的电压最少为
灯泡正常发光时的电流为0.2A,则此时滑动变阻器的阻值为
即滑动变阻器的阻值至少为17.5Ω,允许通过滑动变阻器的最大电流要大于0.2A,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)A.将一额定功率相同的LED灯替换小灯泡L接入电路中,当LED灯正常工作时,因LED灯和小灯泡L的额定电压可能不同,由可知通过LED灯的电流不一定大于通过小灯泡L的电流,故A错误;
B.两灯的额定功率相同,当LED灯正常工作时,实际功率等于额定功率。因此LED灯的实际功率等于小灯泡L的实际功率,故B错误;
C.两灯的额定功率相同,正常工作时,由可知,相同时间内LED灯消耗的电能等于小灯泡L消耗的电能,故C正确。
故选C。
14.【答案】电流表;;0.5;B;C;
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)图中电压表串联进电路中,导致电路发生断路,故电流表没有示数;该电压表需与小灯泡并联,电流表必须与小灯泡串联在电路中,如图所示:
(2)由图乙可知电流表示数,根据P=UI计算灯泡的额定功率
(3)测量灯泡的额定功率原理为P=UI, 闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为U ,测量出灯泡的电压,接下来测量灯泡的电流,步骤为测量出定值电阻的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,所以 将电压表的 B改接C,此时定值电阻的电压为,电路中电流
即小灯泡的额定功率
综上 第1空、 电流表; 第3空、 0.5; 第4空、 B; 第5空、 C; 第6空、
【分析】1、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析
2、伏阻法测电功率:原理为P=UI, 闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为U ,测量出灯泡的电压,接下来测量灯泡的电流,步骤为测量出定值电阻的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,本题中将电压表的 B改接C,此时定值电阻的电压为,电路中电流
即小灯泡的额定功率
15.【答案】A
【知识点】电功率与电压、电流的关系;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 A:与 串联时的电流为
电路从 与 串联到 与 ,并联,电阻变小,电流变大,所以电流表的示数增大了0.7A,
所以又因为
所以 故A正确;
B. 由于 电源电压为 故B错误;
C.当只闭合开关S ,滑动变阻器的滑片P在最右端时, 与 串联,滑动变阻器两端的电即电压表示数为 消耗的功率为 将滑片移到最左端,再闭合开关S 与 并联,此时 消耗的功率为 当只闭合开关 ,滑片P在中点时, 与 3被短路,灯泡与 串联,此时电压表测量灯泡两端电压,示数是3V,滑动变阻器两端的电压为 ,由于
解得 由于
根据串联电阻的分压原理可知
灯的电阻为 与 串联、灯泡与 串联时,两电路的电流之比为
且电源电压不变,所以有
解得 所以电阻 的阻值为
故C错误;
D.当只闭合开关 且滑片位于右端时,R与
灯L串联,此时电路中的电阻最大,电流最小,灯泡的电功率也最小。电路的最小电流为
灯泡的最小电功率为
故D错误。
【分析】 分别看电路变化情况,从串联到并联导致电阻变化,进而得出电流变化,通过电流变化值等条件计算出相关物理量;接着对不同开关状态下的电路进行具体分析,包括串联时各元件的电压、功率等情况,利用相关公式和已知条件逐步推导计算出电阻值等;最后讨论在特定开关状态下电路中电阻、电流以及灯泡功率的情况,并进行相应计算和判断。整个过程围绕着电路的变化和元件的物理特性进行推理和计算。
16.【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:A、从图可知两灯泡串联,通过两灯泡的电流相同,所以该电路所示实验可以研究电功率与电压的关系;故A正确;
B、根据本实验的现象和数据,可以得出“电流相同时,电压越大,用电器的电功率越大”;由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小,所以无法得出“电流相同时,电功率跟电压成正比”这个结论,故B错误;
C、为了判断灯泡的功率大小,我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小,灯泡越亮灯泡的功率越大.故C正确;
D、两灯泡串联,流过它们的电流相同,LI、L2规格不同,则灯泡两端的电压不同,因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系;故D正确.
故选B.
【分析】(1)要探究电功率和电压、电流之间的关系,必须要求电压或电流中的其中一个量不变来研究另一个,所以采用控制变量法得到三者的关系.从图 可知,两个灯泡串联,则通过两个灯泡的电流相同,从而可以判断出探究的问题.在该实验中功率的大小无法直接计算出来,可以借助转换法进行判断.
(2)灯泡实际功率越大,灯泡越亮,通过灯泡的亮度可以比较灯泡电功率的大小.
(3)灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小,无法准确得出实际功率和灯泡两端的电压关系.
17.【答案】电功;秒表;P=
【知识点】电能表参数的理解;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:电能表是用来测量消耗电能的多少,即测量电功的仪表;借助电能表测量家庭中电吹风的额定功率,需要用电能表铝盘转动的圈数计算消耗的电能,用秒表测量时间,根据 求出功率.
故答案为:电功,秒表, .
【分析】电能表是用来测量消耗电能的仪表;由P=知需要测出电吹风的工作消耗的电功,还要再测出电吹风的工作时间才能测出电功率,测量时间的仪器有:秒表、手机、手表等计时器。
18.【答案】U﹣IR0;UI﹣I2R0;电路总功率P总与电流I成正比;;当电流增大时,滑动变阻器的功率先增大后减小 
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,则电流相等,若已知电源电压恒为U,定值电阻R1的阻值为R0,某时刻电路中的电流为I,则滑动变阻器R2两端的电压U2=U﹣IR0;
滑动变阻器R2的电功率P2=U2I=UI﹣I2R0;
(2)根据表格中电路中功率P总与对应的电流I,描点画出图象如图2所示:
根据表格中滑动变阻器R2的电功率P2、与对应电流,描点画出图象如图3所示:
(3)
根据图2曲线可得出结论:电路总功率P总与电流I成正比;
根据图3曲线可得结论:当电流增大时,滑动变阻器的功率先增大后减小.
故答案为:(1)U﹣IR0;UI﹣I2R0;
(2)如图所示;
(3)电路总功率P总与电流I成正比;
当电流增大时,滑动变阻器的功率先增大后减小.
【分析】(1)利用串联电路特点和欧姆定律求出滑动变阻器两端电压;结合P=UI求出电功率;
(2)利用表格中数据描点画出图象;
(3)利用图象特点,分析得出结论.
19.【答案】A ;通过的电流相等时,两端电压越大,小灯越亮 ;两端电压相等时,通过的电流越大,小灯越亮 ;当小灯两端的电压与通过它的电流乘积相等时,小灯的亮暗程度相同 ;小灯两端的电压与通过它的电流乘积越大,小灯越亮 ;电压与电流的乘积 
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:①由表一和表二的数据可知,表一中两个小灯的电流相等,表二中两个小灯的电流不相等;
根据串联电路各处的电流相等可知,表一中的实验数据是该小组同学根据图A所示的电路图进行实验测得的.
②由表一中的实验数据可知,通过两个小灯的电流I甲=I乙,两个小灯的电压U甲>U乙,
现象:小灯甲的亮度***,小灯乙的亮度*,即小灯甲比小灯乙亮,
由此可以得出:通过的电流相等时,两端电压越大,小灯越亮.
③由表二中的实验数据可知,通过两个小灯的电流I甲<I乙,两个小灯的电压U甲=U乙,
现象:小灯甲的亮度**,小灯乙的亮度***,即小灯乙比小灯甲亮,
由此可以得出:两端电压相等时,通过的电流越大,小灯越亮.
④(a)亮度相同(***)时,小灯两端的电压和通过电流的乘积不变(0.36),
亮度相同(**)时,小灯两端的电压和通过电流的乘积不变(0.24),
故可得结论:当小灯两端电压与通过它的电流的乘积相等时,小灯亮暗程度相同.
(b)亮度不同(*、**、***、****、*****)时,小灯两端的电压和通过电流的乘积变大(0.18、0.24、0.36、0.6、0.8),
故可得结论:小灯两端电压与通过它的电流的乘积越大,小灯越亮.
⑤由以上结论可以得出:小灯的亮暗程度是由小灯发光时的电压与电流的乘积决定的.
故答案为:①A;
②通过的电流相等时,两端电压越大,小灯越亮;
③两端电压相等时,通过的电流越大,小灯越亮;
④(a)当小灯两端电压与通过它的电流的乘积相等时,小灯亮暗程度相同;
(b)小灯两端电压与通过它的电流的乘积越大,小灯越亮;
⑤电压与电流的乘积.
【分析】①由电路图可知,图A是串联电路,图B是并联电路,分析两表格中通过灯泡的电流即可判断表一中的实验数据的电路图;
②分析表一中的实验数据及相关现象可知,通过两个小灯的电流相等,其两端的电压不同,小灯的亮暗不同;
③分析表二中的实验数据及相关现象可知,两个小灯两端的电压相等,通过的电流不同,小灯的亮暗不同;
④分析四个表格中小灯两端的电压和通过电流的乘积相同时,小灯的亮度相同,并且两者的乘积越大,小灯越亮;
⑤根据以上结论得出决定小灯的亮暗程度的因素.
20.【答案】;灯断路;0.26;0.65;不能;2;2.5;1;
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)灯泡正常发光时的电流为0.3A,所以电流表选择0~0.6A的量程,开关、灯泡、电流表串联接入电路,电路图如图所示:
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路有断路;电压表有示数,说明在电压表两接线柱与电源相连形成通路,故电路故障为灯泡断路.当灯泡断路时,电压表串联在电路中,因为电压表的内阻很大,所以电路中的电流会很小,电流表测不出。
(3)由图知,电流表量程是0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.26A,即灯泡的额定电压是2.5V,额定电流是0.26A,则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)要验证欧姆定律中的电流与电压的关系,应保持电阻阻值不变,但根据实验数据发现小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化,所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.
(5)要测灯泡的额定功率就应该让灯泡两端的电压等于额定电压,使灯泡正常发光,因此先让电压表测量灯泡两端电压,调节滑动变阻器让电压表的示数为2.5V,使灯泡正常发光,然后在不改变电路连接的情况下,测出定值电阻两端的电压,再结合串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流,最后根据P=UI表示出灯泡的额定功率。具体方法是:①闭合开关Sl,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;②再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U,由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡正常发光时,定值电阻R0两端的电压为U-2.5V,由欧姆定律可得,此时通过灯泡的电流:I=(U 2.5V)/R0;③灯泡额定功率的表达式:P额=UI=(2.5V×(U 2.5V))/R0.
【分析】电功率的测量.
21.【答案】;左;0.7;小华;灯的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值;0.25;保持滑动变阻器的阻值不变;U额(I2﹣I1)
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)测灯泡额定功率的实验中,电流表应与灯泡串联,灯泡的额定电压2.5V,电压表使用0~3V与灯泡并联,如图所示:
(2) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最大阻值处即最左端。由图乙知,电流表示数为0.28A,根据P=UI计算小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.28A=0.7W
(3)灯的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故小华同学的观点是错误的。
(4)①[6]闭合开关S和S2,断开S1,调节滑动变阻器使R,使电流表示数为0.25A,此时电灯泡两端电压为2.5V,
②闭合开关S和S1,断开开关S2,保持滑动变阻器的阻值不变,电流表测干路电流,记录此时电流表的示数为I2;根据并联电路电流规律可知通过灯泡的电流IL=I2﹣I1,根据P=UI可计算灯泡L的额定功率P=U额(I2﹣I1)
【分析】1、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、安阻法测电功率:电路为并联电路,调节变阻器使得电灯泡电压为额定电压,使用电流表计算处电阻的电流,根据P=UI计算电阻的电功率
22.【答案】;滑动变阻器断路;A;0.75;(I-I额)R0I额
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)电压表应选择0~3V的量程并联在灯泡两端,变阻器接线柱要一上一下接入电路,根据要求,左下接线柱接入电路,如图:
(2)实验操作说明电路断路,b、a、c、d部分是通路,a、d之间断路,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路;
(3)要使灯在额定电压下正常发光,需增大电路中的电流,减小电路中的总电阻,所以应使变阻器连入电路中的电阻变小,故滑片向A移动,直到电流表示数为0.3A;电压表选用小量程,示数为2.5V,小灯泡的额定功率为: P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)干路电流为I,灯泡额定电流为I额;定值电阻电流为I'=I-I额,定值电阻电压为U0=I'R0=(I-I额)R0,
灯泡的额定电压为U额=U0=I'R0=(I-I额)R0,灯泡的额定功率为P额=U额I额=(I-I额)R0I额。
【分析】(1)伏安法测小灯泡的电功率,雲要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,故需要将电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联、根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程,滑动变阻器采用一上一下的连接方式串联在电路中,根据当滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流增大分析接入变阻器的下接线柱;
(2)由题意可知,电路连接完好,只有一个元件有故障,当电压表和电流表均无示数时电路不可能是短路,只能是断路利用一支电压表检测电路故障时,电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路,若电压表无示数说明电乐表两接线柱与电源之间断路;
(3)读出电流美的云数,根据电流美示数与灯泡定电流的大小判定电路中电流的变化,根据欧姆定律分析电路中总甲阻的变化和滑动变阻器阻值的变化;根据电压表选用的量程确定分度值读数,根据P=UI求灯的额定功率;
(4)根据并联电路的电流规律求出通过定值电阻的电流,根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压,根据并联电路的电压特点求出灯泡的额定电压,然后根据P=UI求出灯泡的额定功率。
23.【答案】;滑动变阻器断路;右;保持定值电阻两端的电压不变;C;1.05;D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)电压表应与定值电阻并联,滑动变阻器应与定值电阻串联,据此作图:
(2)用导线检验,接在开关、电流表、定值电阻两端,用电器短路,两表均无变化,说明这些部位没有断路;接在滑动变阻器两端,两表都有示数,说明滑动变阻器断路。
(3)探究电流与电阻的关系,需要保证定值电阻电压不变,根据串联分压可知将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;应增大滑动变阻器接入电路的电阻,增大滑动变阻器分得的电压,所以滑片应向右端移动,增大变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数不变。
(4)定值电阻阻值最大,串联分压可知,变阻器阻值最大,当定值电阻接入20Ω,其两端电压为2V,所以电阻器电压为4V,电阻为40Ω; 由欧姆定律,电路的最大电流为I=2V/5Ω=0.4A,应选取的滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”,故选C。
(5)据题可知额定电压为3.5V,电流为0.3A,灯泡的额定功率P额 =U额 I额 =3.5V×0.3A=1.05W
A.灯泡两端的电压越大,通过灯泡的电流越大,根据P=UI可知电功率越大,灯泡越亮,故AB正确,
C. 小灯泡的额定额定功率有1个,实际功率有多个,C错误
D.实验中多次测量的目的是探究灯泡亮度与实际功率的关系,得出普遍性的规律,故D错误,
故选D。
综上第2空为滑动变阻器断路;第3空为右;第4空为保持定值电阻两端的电压不变;第5空为C;第6空为1.05;第7空为D
【分析】根据电表的连接、故障分析、串联分压、欧姆定律、电功率填空
1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、电路故障分析:用导线短接用电器,观察电表的变化,可判断故障位置,如本题中用导线检验,接在开关、电流表、定值电阻两端,用电器短路,两表均无变化,说明这些部位没有断路;接在滑动变阻器两端,两表都有示数,说明滑动变阻器断路
3、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,变阻器阻值最大,当定值电阻接入20Ω,其两端电压为2V,所以电阻器电压为4V,电阻为40Ω
4、欧姆定律:公式为U=IR,本题中电路灯泡的电压为2V,电阻为5Ω,据此计算最大电流
5、电功率:P=UI,额定额定功率有1个,实际功率有多个
24.【答案】(1)
(2)左
(3)625;10;灯丝电阻随温度的变化而变化
(4)C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)原电路图中,电压表串联在电路中,变阻器与灯泡并联是错误的,变阻器与灯泡应串在电路中,电压表应并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)灯在额定电压下正常发光,电压表的示数2.2V小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,直至小灯泡正常发光,即应把滑动变阻器的滑片P向左移动。
(3)当小灯泡的电压为额定电压2.5V时,灯泡正常发光;由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W,灯泡正常工作的电阻:。
当导体中有电流通过时,导体都要发热,且电流越大,温度越高。导体的温度越高,导体的电阻就越大。由于电阻的变化出现了导体中的I-U图线不是一条直线。
(4)四个选项中,开关S1和滑动变阻器接法都一样,假设开关S1都闭合,
A、S2闭合、S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S2断开、S3闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流,故A不符合题意。
B、S2闭合、S3断开,电压表测量灯泡两端的电压,其上端为正接线柱、下端为负接线柱;S3闭合、S2断开,电压表测定值电阻R两端的电压,其上端为负接线柱,下端为正接线柱;电压表的两次接线方式相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故B不符合题意。
C、开关处于2的位置时,电压表测量的是灯泡两端电压,调节滑动变阻器使电压表示数为U0;开关处于1的位置时,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;根据串联电路电压特点和欧姆定律可知小灯泡的电流为,小灯泡的额定功率表达式是,故C符合题意。
D、开关处于1的位置时,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量通过滑动变阻器的电流;开关处于2的位置时,电流表把小灯泡短路,测量的是通过定值电阻和滑动变阻器的电流。测不出灯泡的额定电流,故D不符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)如上图所示;(2)左;(3)0.625;10;灯丝的电阻随温度的升高而增大;(4)C。
【分析】(1)变阻器与灯泡应串在电路中,电压表应并联在灯泡两端。
(2)灯在额定电压下正常发光,将电压表的示数与灯泡的额定电压比较,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑动变阻器接入电路的电阻变化。
(3)根据图乙找到额定电压对应的额定电流,利用P=UI计算灯泡的额定功率,根据欧姆定律求小灯泡正常发光时的阻值;通过图象可以发现导体的电阻是变化的,导体电阻的决定因素有:导体的材料、长度、横截面积、温度四个因素。因此从导体的决定因素入手来分析解答。
(4)小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积,小灯泡的额定电压U0已知,关键是测出额定电流。四个选项中S1和滑动变电阻的作用都一样,假设S1都是闭合状态,分别分析每个电路的其他开关及电流表或电压表的情况,看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。
25.【答案】(1)电流;电压;控制变量
(2)最右
(3)1.2
(4)两灯的电流值应互换
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)将两个灯泡串联在电路中,由串联电路电流处处相等可知,目的是控制电路中的电流不变,比较灯泡的亮暗与电压的关系,采用的方法是控制变量法。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于右端,使滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)根据电压表读数为:1.2V。
【分析】(1)根据串联电路中的电流特点和控制变量法分析。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器调到阻值最大 。
(3)直接从电压表上进行读数。
1 / 1
同课章节目录