2024中考物理真题汇编:电能和电功率
一.选择题(共10小题)
1.(2024 淮安)如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器R2阻值变化的关系图象如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为7.5V
B.定值电阻R1阻值为5Ω
C.电路的最小功率为0.6W
D.电流表示数变化范围为0.2~0.3A
2.(2024 泰安)如图甲所示电路,电源电压保持不变,电阻R1=20Ω,图乙为小灯泡L的I﹣U关系图象。当只闭合开关S1时,电阻,R1功率为1.8W,电流表示数为I1,电路的总功率为P1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为I2,电路的总功率为P2;当开关S1、S2闭合,S3断开时,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为RL,电路的总功率为P3。已知P1:P2=1:5,下列说法中( )
①P2=0.36W
②R2=5Ω
③RL=1.8Ω
④P3=3.6W
A.只有②④正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
3.(2024 巴中)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2:3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比I1:I2=1:2
B.R1、R2两端的电压之比U1:U2=2:1
C.相同时间R1、R2消耗电功之比W1:W2=1:2
D.R1、R2的电功率之比P1:P2=2:1
4.(2024 巴中)如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图象。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.R的电阻为5Ω
C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W
D.闭合S时,电路的总功率为6W
5.(2024 广元)如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电流的仪表
B.电能表允许通过的最大电流是10A
C.电能表表盘示数为10226kW h
D.电饭煲正常工作10min,消耗电能6×105J
6.(2024 赤峰)图中电路中,电源电压为6V恒定不变,R为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表所示。定值电阻R0阻值为200Ω,闭合开关后,下列说法正确的是( )
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360
A.温度升高时,电流表示数变小
B.温度升高时,电压表示数变小
C.温度降低时,电压表示数与电流表示数的比值不变
D.当温度为30℃时,电路总功率为0.18W
7.(2024 苏州)图甲中,电源电压为12V、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器标有“?Ω,1A”字样,虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡(6V,0.5A)闭合开关,在元件安全的情况下,使滑片P移动范围最大,得到滑动变阻器的I﹣U图像如图乙。则:
①虚线框内是小灯泡;
②电路的最大功率为6W;
③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的阻值为10Ω;
④滑动变阻器最大阻值为20Ω。
以上结论正确的有( )
A.③④ B.②③ C.①② D.①④
8.(2024 临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后,“0.5V,0.2W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作,则( )
A.指示灯的灯丝电阻为0.8Ω
B.电动机的发热功率为1.6W
C.电动机的额定功率为0.08W
D.电路的总功率为1.8W
9.(2024 广安)小强上次查看家里的电能表显示为,本次查看时电能表示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.在这段时间内消耗的电能为792kW h
C.小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
D.只将一台标有“220V,1000W”的电热水器接入电路中,正常工作5min,电能表的指示灯闪烁300次
10.(2024 达州)如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图,该电热毯具有高低两挡加热功能,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,电路处于高温挡
B.只闭合开关S2时,电路处于低温挡
C.同时闭合开关S1、S2时,电路处于高温挡
D.同时闭合开关S1、S2时,电路处于低温挡
二.填空题(共5小题)
11.(2024 盐城)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为 kW h,他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1min,则该电水壶的功率为 W。
12.(2024 德州)图甲是一款家用蒸箱,图乙是其加热盘模块的简化电路,蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡,其中R1、R2为阻值不变的电热丝,当开关S1断开、S2接a时,蒸箱处于 挡,此时通过温控开关的电流为2A,已知蒸箱的额定电压为220V,R1=88Ω,则R2的阻值为 Ω,高温挡的电功率为 W。
13.(2024 镇江)如图是某电热水壶内部电加热器原理电路,它有“加热”和“保温”两挡,开关S断开时,电水壶处于 挡。已知该电热水壶处于“加热”挡,通电0.1h可使标有1200imp/(kW h)的电能表指示灯闪烁120次,则消耗的电能为 kW h,电热水壶“保温”挡功率为100W,则R2= Ω。
14.如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器的规格“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,当开关S1、S2同时闭合时,小灯泡正常发光,则小灯泡正常发光的电阻RL为 Ω,滑动变阻器滑片P向右移动时,小灯泡的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);保持开关S1始终闭合,通过调节电路,使电路消耗的最大功率为P1,最小功率为P2,则P1:P2= 。
15.(2024 烟台)如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图象如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为 。
三.实验探究题(共5小题)
16.(2024 淄博)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时的电阻约为9Ω)。
(1)图甲是小明连接的电路,请指出不妥之处: 。
(2)重新连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,将数据及现象记录在表格中。
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡的实际功率/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.16 不亮
2 1.3 0.22 较暗
3 2.1 0.26 较亮
4 2.5 明亮
5 3.0 0.36 耀眼强光
①实验多次测量的目的是 。
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W;接下来要完成第5次实验,滑片应向 移动。
③通过实验发现,小灯泡两端的电压越大,实际功率 ,小灯泡越亮。
④小聪发现表格中有一个电流数据有误,该数据是 。
(3)完成实验后,小明取一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑片P,直至电压表示数为 V。
②断开开关S,保持滑片P位置不变, ,再闭合开关,记录电压表示数U'。
小灯泡正常发光时的电阻R= (用所测的量和已知量表示)。
17.(2024 宿迁)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)连接电路时,开关应 ,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 故障;
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡额定功率为 W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个)探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是 。
A.1.7V
B.2.2V
C.2.7V
18.(2024 北京)某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L1的额定功率,电源两端电压保持不变。
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 端。
②闭合开关,应 以确定小灯泡L1正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则L1的额定功率P1= W。
(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将L1替换为L2,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。依据上述现象,可推断出P1 P2(选填“>”、“=”或“<”),他继续完成了P2的测量后,验证了推断。
19.(2024 绥化)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用的小灯泡上标有“2.5V”字样,额定电流约为0.3A,电源电压恒为6V,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。(导线不允许交叉)
(2)现有规格为A“10Ω,2A”,B“20Ω,1A”和C“50Ω,0.2A”的三个滑动变阻器可供选择,应选择 (选填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是 和调节小灯泡两端的电压及通过的电流。
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该看着 (选填“电流表”或“电压表”)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)实验中改变小灯泡两端的电压,多次测量的目的是 。
(5)测得小灯泡的额定功率后,把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的功率大于其额定功率的四分之一,请对其加以分析: 。
20.(2024 广西)小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“a”或“b”)端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为 V;小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω,小灯泡的额定功率为 W;
(3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(4)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表?请说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述)。
答: 。
2024中考物理真题汇编:电能和电功率
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A C C D C A D D C
一.选择题(共10小题)
1.【解答】解:由图甲可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、由图乙可知,当R2接入电路的电阻为10Ω时,R1两端的电压为3V,由串联电路的电压特点和分压原理可知,此时R1的电阻与R2接入电路的电阻比为:,即①
同理,当R2接入电路的电阻为20Ω时,R1两端的电压为2V,由串联电路的电压特点和分压原理可知,此时R1的电阻与R2接入电路的电阻比为:,即②
由①②解得:R1=10Ω,U=6V,故AB错误;
C、由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电路中的最小电流:I小0.2A,则电路的最小功率:P小=UI小=6V×0.2A=1.2W,故C错误;
D、由欧姆定律可知,当R1两端的电压最大时,电路中的电流最大,因为电压表的量程为0~3V,所以R1两端的最大电压为3V,则电路中的最大电流:I大0.3A<0.6A,符合题意,因此电流表示数变化范围为0.2~0.3A,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解;①.当只闭合S1时,P1=1.8W,P1:P2=1:5,所以P2=5P1=5×1.8W=9W,故①错误;
②电源电压U6V,R2的功率P=P2﹣P1=9W﹣1.8W=7.2W,,故②正确;
③当开关S1、S2闭合,S3断开时,灯泡和R1并联,灯泡两端电压等于电源电压U=6V,由乙图可知此时I=0.3A,所以RL20Ω,故③错误;
④当开关S1、S2闭合,S3断开时,灯泡和R1并联,此时灯泡的功率为P,P3=P+P1=1.8W+1.8W=3.6W,故④正确;
故选:A。
3.【解答】解:由图可知,闭合开关后,R1和R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测R2两端的电压;
A、串联电路中电流处处相等,因此通过R1、R2的电流值之比为I1:I2=1:1,故A错误;
B、电压表V1、V2示数之比为2:3,根据串联电压规律知,即U2:(U1+U2)=2:3;,U1:U2=1:2,故B错误;
C、根据串联电路的电流处处相等,结合W=UIt知,相同时间R1、R2消耗电功之比等于电压之比,即W1:W2=U1:U2=1:2,故C正确;
D、根据P=UI知,电功率之比等于电压之比,P1:P2=U1:U2=1:2,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:AB、闭合S时,R与L串联,电压表测L电压,此时电压表示数为2V,根据乙图可知此时电流为0.6A;
图中R电压4V时,电流为0.4A,电阻R10Ω;
根据串联电路的特点知,R的电流也是0.6A,R的电压U=I'R=0.6A×10Ω=6V,
根据串联电路电压规律知,电源电压U电=UL+U=2V+6V=8V;故AB错误;
C、闭合S时,R消耗的电功率为P=UI=6V×0.6A=3.6W,故C正确;
D、闭合S时,电路的总功率为P=U电I=8V×0.6A=4.8W,故D错误。
故选:C。
5.【解答】解:A、电能表是测量一定时间内用电器消耗电能(电功)的仪表,不是测量电流,故A错误;
B、10(20)A表示此电能表平时工作允许通过的最大电流不超过20A,但可以小于10A,故B错误;
C、电能表表盘示数为1022.6kW h,故C错误;
D、600r/kW h 表示电路中每消耗1kW h的电能,电能表转盘转过600r,
则电能表的1min转盘转过了10转,电饭煲消耗的电能:
WkW hkW h3.6×106J=6×104J,
则10min消耗的电能:6×104J×10=6×105J,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:AB、由图可知,两电阻串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路中的电流;温度升高时,由表中数据可知,热敏电阻阻值变小,电路中总电阻变小,因电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;由欧姆定律可知,R0两端电压变大,即电压表示数变大,故AB错误;
C、由图可知,电压表测R0两端电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可知,电压表示数与电流表示数的比值大小等于定值电阻R0的阻值,因此当温度降低时,电压表示数与电流表示数的比值不变,故C正确;
D、当温度为30℃时,由表中数据可知,热敏电阻的阻值为360Ω,则电路的总功率为:
P0.06W,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:(1)由电路图可知,定值电阻或小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。根据欧姆定律可得,滑动变阻器的I﹣U关系式为:
I=I定或I=IL,
由图乙可知,滑动变阻器的I﹣U关系为一次函数关系,则虚线框内的元件阻值为一定值,由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,所以虚线框内是定值电阻,不是小灯泡,故①错误;
(2)由于电压表最大量程大于电源电压,故滑动变阻器的滑片可以移动到最大阻值处,
由图乙可知,滑动变阻器两端的电压最大为Umax=8V,通过电路的最小电流为Imin=0.4A,
则滑动变阻器的最大阻值为Rmax20Ω,故④正确;
此时定值电阻两端的电压为U定=U电﹣Umax=12V﹣8V=4V,
定值电阻的阻值为R定10Ω,
当滑动变阻器两端的电压最小时,电路中的电流最大,
此时定值电阻两端的电压为U定′=U电﹣Umin=12V﹣6V=6V,
电路中的最大电流为Imax=I定′0.6A,
电路的最大功率为Pmax=U电Imax=12V×0.6A=7.2W,故②错误;
(3)串联电路各处电流相等,当P定=P滑时,由P=UI=I2R可知,定值电阻与滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值相等,为10Ω,故③正确;
故选:A。
8.【解答】解:A、由P可知,指示灯的灯丝电阻:RL1.25Ω,故A错误;
B、由图乙可知,电动机和指示灯串联,由P=UI可知,电路中的电流:I=IM=IL0.4A,
电动机的发热功率:PRM=(0.4A)2×0.5Ω=0.08W,故B错误;
C、根据串联电路的电压特点可知,电动机两端的电压:UM=U﹣UL=4.5V﹣0.5V=4V,
电动机的额定功率:PM=UMIM=4V×0.4A=1.6W,故C错误;
D、电路的总功率:P=UI=4.5V×0.4A=1.8W,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:A、电能表是测量电功的仪表,不是电功率,故A错误;
B、电能表前、后的示数为8553.2kW h、8632.4kW h,这段时间内消耗的电能为:8632.4kW h﹣8553.2kW h=79.2kW h,故B错误;
C、由图知,电能表的工作电压是220V,电能表平时工作允许通过的最大电流为20A,小强家同时使用的用电器最大总功率:P最大=UI最大=220V×20A=4400W,故C错误;D、电热水器正常工作时的电功率P=P额=1000W=1kW,
单独正常工作5min消耗的电能:
W=Pt=1kWhkW h,
3600imp/(kW h)表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表的指示灯闪烁3600次,
这段时间内电能表指示灯闪烁的次数:
n=3600imp/(kW h)kW h=300imp(次),故D正确。
故选:D。
10.【解答】解:A、只闭合开关S1时,只有定值电阻R1接入电路,此时的电功率为;电路处于低温挡,故A错误;
B、只闭合开关S2时,电路是断开的,两个电阻都不工作,故B错误;
CD、同时闭合开关S1、S2时,两个电阻并联,总电阻最小,根据,电路处于高温挡,故C正确,D错误。
故选:C。
二.填空题(共5小题)
11.【解答】解:电能表读数为326.6kW h;
P=UI=220V×20A=4400w;
每1kW h闪烁1600次,闪烁48次为0.03kW h;
功率W=0.03×3.6×106J=108000J,
P=W/t=108000J÷60s=1800w;
故答案为:326.6;4400;1800。
12.【解答】解:(1)当S1闭合,S2拨到b时,R1、R2并联;当S1断开,S2拨到a时,R1、R2串联;当S1闭合,S2拨到a时,电路为R1的简单电路;因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由P=UI可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,蒸箱为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,蒸箱为低温挡;电路为R1的简单电路时,蒸箱为中温挡;则当开关S1断开、S2接a时,蒸箱处于低温挡;
(2)当S1断开,S2拨到a时,R1、R2串联,由欧姆定律可知,此时电路中总电阻:R低110Ω,由串联电路的电阻特点可知,R2的阻值:R2=R低﹣R1=110Ω﹣88Ω=22Ω;
(3)高温挡时R1、R2并联,由并联电路的电流特点和欧姆定律可知,高温挡时电路中的总电流:I高=I1+I212.5A,则高温挡的电功率:P高=UI高=220V×12.5A=2750W。
故答案为:低温;22;2750。
13.【解答】解:开关S断开时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由P可知总功率最小,处于保温挡;S闭合时,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由P可知此时总功率最大,处于高温挡;
消耗的电能:WkW h=0.1kW h,
高温挡的功率:P高1kW=1000W,
R1的阻值:R148.4Ω,
保温挡时总电阻:R484Ω,
R2的阻值:R2=R﹣R1=484Ω﹣48.4Ω=435.6Ω。
故答案为:保温;0.1;435.6。
14.【解答】解:小灯泡正常发光的电阻RL12Ω;
图中滑动变阻器与小灯泡是并联关系,互不影响,因此滑动变阻器滑片P向右移动时,小灯泡的亮度将不变;
保持开关S1始终闭合,电流表与滑动变阻器串联,量程为0~0.6A,当通过滑动变阻器的电流为0.6A时,根据P=UI可知,电路消耗的功率最大,此时滑动变阻器的电功率为PR=UI=6V×0.6A=3.6W,此时电路消耗的最大功率为P1=PR+PL=3.6W+3W=6.6W;
保持开关S1始终闭合,将开关S2断开,当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,根据P可知,电路消耗的功率最小,此时电路消耗的最小功率为P2=PR′1.8W;
则P1:P2=6.6W:1.8W=11:3。
故答案为:12;不变;11:3。
15.【解答】解:由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。
(2)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流I大=0.6A,
由I可得,电源的电压:U=I大R0=0.6A×R0,
当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,
由图象可知,此时U滑=2V,电路中的最小电流I小=0.2A,
则滑动变阻器的最大阻值:R滑10Ω;
(1)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:U=I小(R0+R滑)=0.2A×(R0+10Ω),
因电源的电压不变,所以,0.6A×R0=0.2A×(R0+10Ω),
解得:R0=5Ω;
电源的电压:U=I大R0=0.6A×5Ω=3V;
(3)电阻R0消耗的最大功率P大1.8W;
根据串联分压原理得,,即,解得,U0=1V,
电阻R0消耗的最小功率P小0.2W;
P大:P小=1.8W:0.2W=9:1。
故答案为:(1)3;(2)10;(3)9:1。
三.实验探究题(共5小题)
16.【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为9Ω,根据欧姆定律可知电路电流约为:
I'0.28A,故电流表应选用小量程;
(2)①在“测量小灯泡的 电功率”实验中,改变小灯泡两端的电压,多次测量小灯泡的实际功率并比较其亮度,目的是得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律;
②根据表格数据可知,第4次实验中,电压表示数即小灯泡两端电压等于其额定电压,则此时小灯泡的功率为其额定功率;
由(1)可知,电流表选用小量程;第4次实验时电流表的示数如图乙所示,电流表分度值为0.02A,其示数为0.28A,则小灯泡的额定功率为:
P额=P4=U4I4=2.5V×0.28A=0.7W;
接下来要完成第5次实验,调节滑片使电压表示数由2.5V变为3.0V,电源电压不变,根据串联分压的规律可知,应减小滑动变阻器的阻值,滑片应向右移动;
③分析表格数据,根据 P=UI可知,5次实验中小灯泡的实际功率依次为 P1=0.08W、P2=0.286W、P3=0.546W、P4=0.7W、P5=1.08W,由此可知,小灯泡两端的电压越大,实际功率越大,小灯泡越亮;
④分析表格数据,根据R可知,5次实验中小灯泡的电阻依次为R1=3.125Ω、R2≈5.91Ω、R3≈8.08Ω、R4≈8.93Ω、R5≈8.33Ω,因为小灯泡越亮,灯丝温度越高,灯丝电阻随温度的升高而变大,所以第5次实验中电流数据0.36有误;
(3)①由图丙可知,定值电阻R0、小灯泡、滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压;实验目的是测量小灯泡正常发光时的电阻,因此调节滑片,使小灯泡两端电压即电压表示数等于其额定电压2.5V;
②小灯泡两端电压已知,根据可知,还需要测出通过小灯泡的电流,根据串联电路中电流处处相等可知,只需测出通过定值电阻R0的电流,因此将电压表改接在定值电阻R0两端,测出R0两端电压U',则电路中的电流I,
小灯泡正常发光时的电阻为:
R。
故答案为:(1)电流表选用的量程太大;(2)①得出小灯泡的实际电压、实 际功率、亮度之间的普遍规律;②0.7;右;③越大;④0.36;(3)①2.5;②将电压表改接在定值电阻R0两端;。
17.【解答】解:(1)图中电压表测量电源电压,应该测量灯泡电压,如图所示:
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应断开,试触时发现,电流表有示数,小灯泡发光,说明电路是通路,电压表无示数,则电压表发生了断路故障;
(3)电流表用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,
小灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻,当电阻最大为25Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联分压规律电压之比等于电阻之比,结合串联电压规律知,控制的最小电压U为:
U:(4.5V﹣U)=25Ω:20Ω;
解得U=2.5V;故选C。
故答案为:(1)见解答;(2)断开;断路;(3)0.24;0.6;(4)C。
18.【解答】解:(1)①滑动变阻器使用前应将连入电路的阻值调到最大处,由图甲可知,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在A端时,变阻器连入电路的阻值最大;
②小灯泡L1的额定电压为2.5V,闭合开关,应调节变阻器使电压表示数为2.5V,以确定小灯泡L1正常发光,此时电流表示数为0.3A,则L1的额定功率P1=U1I1=2.5V×0.3A=0.75W。
(2)电路电源电压不变,电压表示数由2.5V降为2.3V,由串联电压规律知变阻器两端的电压增加0.2V,变阻器接入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知电路电流增加,由欧姆定律可知,电路总电阻减小,则电压表并联的电阻减小,即灯泡L2的阻值小于灯泡L1的阻值,两灯泡的额定电压相同,由P得P1<P2。
故答案为:(1)①A;②调节变阻器使电压表示数为2.5V;0.75;(2)<。
19.【解答】解:(1)小灯泡上标有“2.5V”字样,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,如下图所示:
;
(2)小灯泡上标有“2.5V”字样,额定电流约为0.3A;当灯正常发光时,根据串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路中的电阻为:
R滑11.7Ω>10Ω,且灯泡额定电流大于0.2A,故为了能够顺利完成实验探究,应选用“20Ω 1A”的滑动变阻器,即选B;
在“测定小灯泡功率”的实验中,滑动变阻器的作用是:保护电路和调节小灯泡两端的电压及通过的电流;
(3)当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光,因此眼睛应该看着电压表移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.26A,则小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)实验中改变小灯泡两端的电压,多次测量的目的是:测量不同电压下小灯泡的实际功率;
(5)根据P知,在电阻R不变时,电压为原来的二分之一,功率为原来的四分之一,但因灯丝的电阻随温度的降低而减小,故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大于其额定功率的四分之一。
故答案为:(1)见解答图;(2)B;保护电路;(3)电压表;0.65;(4)测量不同电压下小灯泡的实际功率;(5)根据P知,在电阻R不变时,电压为原来的二分之一,功率为原来的四分之一,但因灯丝的电阻随温度的降低而减小,故小灯泡两端的电压调为额定电压的一半,测得的实际功率大于其额定功率的四分之一。
20.【解答】解:(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处的b端;闭合开关后,发现小灯泡不亮,可能是电路中出现断路,则可能变阻器断路;
(2)电压表选择小量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为1.2V。
由图丙可知,小灯泡正常发光时的电流为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
6.25Ω,
小灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W;
(3)图丙中,当灯泡电压变大时,通过灯泡的电流也增大,灯泡的功率变大,灯丝温度变高,灯泡的电阻随温度的升高而增大;
(4)温度越高,电阻丝的电阻越大,根据串联电路分压原理可知,电阻丝两端的电压越大,因此选择电压表改装为温度显示仪。
答:(1)b;断路;(2)1.2;6.25;1;(3)增大;(4)温度越高,电阻丝的电阻越大,根据串联电路分压原理可知,电阻丝两端的电压越大,因此选择电压表改装为温度显示仪。
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