14.4测量小灯泡的电功率 课时作业（解析版）
文档属性
| 名称 | 14.4测量小灯泡的电功率 课时作业（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 638.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁教版（五四学制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-09-11 15:10:38 | ||
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文档简介
课时提升作业
测量小灯泡的电功率
一、选择题(本大题共7小题,每小题2分,共14分)
1.在做“测定小灯泡额定功率”的实验中,手移动滑动变阻器的滑片时,眼睛应看着( )
A.电流表
B.电压表
C.小灯泡
D.开关
【解析】选B。本题考查“测定小灯泡额定功率”的实验。额定功率是指用电器在额定电压下的功率,“测定小灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时,同时观察电压表的示数,直到等于小灯泡的额定电压,记下此时电流表的示数,然后根据P=UI计算出小灯泡的额定功率。故选B。
2.由电功率的公式P=I2R可知,导体中的电流一定时,导体的电功率P与导体电阻R的关系图像是( )
【解析】选C。本题考查对电功率变形公式的理解。由P=I2R知,在导体中的电流一定时,导体的电功率P与导体电阻R成正比,正比图像是一条过原点的直线。故选C。
3.小明“测量小灯泡的电功率”,根据如图所示的电路图连好电路后,闭合开关S,发现灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数但超出量程,则产生这一现象的原因可能是( )
A.小灯泡发生了短路
B.小灯泡发生了断路
C.滑动变阻器发生了短路
D.滑动变阻器的滑片接触不良
【解析】选A。本题考查电路故障分析。如果灯泡短路,电压表无示数,电流表有示数,当滑动变阻器在最小值时,电流表示数有可能超出量程,所以A符合题意;如果灯泡断路,则电压表示数应接近于电源电压,所以B不符合题意;如果滑动变阻器短路,电路中电流将会很大,电压表、电流表示数均较大,所以C不符合题意;滑动变阻器的滑片接触不良,出现断路,电流表无示数,所以D不符合题意,故选A。
4.如图所示的四个电路中,电源电压已知,电阻R的阻值已知,根据电压表或电流表的示数,不能间接求出小灯泡电功率的电路图是( )
【解析】选C。本题考查电功率的测量。A图中定值电阻和小灯泡串联,电压表测量的是小灯泡两端的电压,示数记为U1。根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点,通过小灯泡的电流表达式为I=,则小灯泡电功率的表达式是P=U1I=U1;B图中定值电阻和小灯泡并联,电流表测量干路的总电流I,小灯泡两端的电压等于电源电压U。根据并联电路电流的特点,通过小灯泡的电流表达式为I1=I-,则小灯泡电功率的表达式是P=UI1=U(I-);C图中定值电阻和小灯泡并联,电压表测量电源电压,电源电压已知,电压表的测量是多余的,无法求出通过小灯泡的电流,因此无法测出小灯泡的功率;D图中定值电阻和小灯泡串联,电压表测量的是定值电阻两端的电压,示数记为U2。根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点,小灯泡两端的电压为U1=U-U2,通过小灯泡的电流表达式为I=,则小灯泡电功率的表达式是P=U1I=U2。由以上分析可知,能测出小灯泡功率的是A、B、D,不能测出功率的是C。
5.如图所示是初中2014级物理课外实验小组的同学用“伏安法”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.减小、减小
B.增大、减小
C.减小、增大
D.增大、增大
【解析】选D。本题考查电路的动态分析。由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,因为I=,所以电路中的电流增大,即电流表的示数增大,因U=IR,所以小灯泡两端的电压增大,即电压表的示数增大。故选D。
6.某同学利用如图所示电路测量额定电压为2.5
V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A.当电压表示数为2.5
V时,测出通过小灯泡的电流,就可算出小灯泡的额定功率了
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.闭合开关前,滑片P应滑到B端
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
【解析】选B。本题考查测量小灯泡的电功率实验中的一些问题,主要考查了滑动变阻器的使用、电路故障的分析及额定功率的计算,还考查了小灯泡的亮暗程度与实际功率的关系。当电压表示数为2.5
V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,故A正确;闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,如小灯泡短路、灯座接触不良等,不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;闭合开关前,滑动变阻器应滑到其电阻最大位置,即B端,故C正确;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。
7.如图甲,在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡额定电压为6
V,额定功率在7～12
W之间,电路连接正确且电流表和电压表的量程在连接中也做出正确的选择,实验中当将变阻器的滑片滑到某处时两表的示数如图乙所示,则( )
A.灯泡的额定功率为7.5
W
B.在1
V时灯泡的功率为7.5
W
C.在5
V时灯泡的功率为7.5
W
D.在5
V时灯泡的功率为1.5
W
【解析】选C。本题综合考查电压表、电流表的读数和电功率公式的变形应用。灯泡额定电压为6
V,则电压表选择0～15
V量程;因为P=UI,所以灯泡额定电流I最小==≈1.2
A>0.6
A,电流表应选择0～3
A量程;由题图乙所示电流表可知,I=1.5
A,由图示电压表可知UL=5
V,此时灯泡实际功率P=ULI=7.5
W,C正确,B、D错误;由P=可知,灯泡实际功率随电压增大而增大,因此灯泡额定电压6
V对应的额定功率大于5
V时对应的实际功率,即额定功率应大于7.5
W,故A错误。故选C。
【方法归纳】利用公式求灯泡的实际功率
利用公式求灯泡的实际功率的关键是假定灯泡的电阻不变,可按照以下思路分析：
二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共10分)
8.为了迅速准确地测量额定电压为2.5
V的小灯泡的额定功率,至少需要________节干电池,用______________调节小灯泡两端电压后,电压表应和小灯泡并联,为了提高测量的准确程度,最好选________的量程。
【解析】此题是测量小灯泡的额定功率实验,考查了测量额定功率的基本过程,主要考查了滑动变阻器的作用及额定功率的计算。小灯泡的额定电压为2.5
V,每节干电池的电压为1.5
V,要测小灯泡的额定功率,至少需要2节干电池;要测量小灯泡的额定功率,通过调节滑动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压等于额定电压,测出此时的电流,根据P=UI计算出小灯泡的额定功率。为了提高测量的准确程度,电压表应选择0～3
V的量程,这样指针可以偏转到表盘的处。
答案：2 滑动变阻器 0～3
V
9.李明家中购买了一台空调,购买时广告宣传牌上标识有“1.5匹,制冷量
3
500
W”,他查资料发现1.5匹≈1
100瓦。李明想测量空调在一般情况下的实际功率,他只让空调工作,在6
min内观察到他家的电能表的表盘转过了60转,电能表上标有600
r/
kW·h。则此时空调的实际功率为________W。
【解析】表盘消耗1
kW·h的电能转动600转,6
min内表盘转了60转,耗电为W=×1
kW·h=0.1
kW·h=0.1×3.6×106J=3.6×105J。
则此空调的电功率为P===1
000
W。
答案：1
000
10.某同学在“测定小灯泡的功率”实验,所用电源电压为4
V且不变,小灯泡上标有“2.5
V”的字样,该同学电路连接正确。闭合开关后,移动变阻器的滑片,当观察到电压表的示数为______________V时,小灯泡正常发光,如果此时变阻器接入电路的电阻为5Ω,则小灯泡的额定功率为__________W。继续移动变阻器的滑片,当观察到电压表的示数为2.3
V时,小灯泡变____________(选填“亮”“暗”或“亮度不变”)。继续移动变阻器的滑片,如果此时变阻器接入电路的电阻为零,则小灯泡__________________(选填“一定变亮”“可能变亮”或“一定不亮”)。
【解析】此题考查测量小灯泡的额定功率,因为灯泡的额定电压为2.5
V,所以当观察到电压表的示数为2.5
V时,灯泡正常发光,滑动变阻器两端的电压U滑=
4
V-2.5
V=1.5
V;则I===0.3
A,则P=UI=2.5
V×0.3
A=0.75
W;
当观察到电压表的示数为2.3
V时,小灯泡两端的电压变小,则灯泡变暗;继续移动变阻器的滑片,如果此时变阻器接入电路的电阻为零,则灯泡两端的电压等于4
V,若灯泡未被烧坏,则变亮;若被烧坏,则不亮。
答案：2.5 0.75 暗 可能变亮
【方法归纳】比较灯泡亮度的方法
比较灯泡亮度的关键是比较实际功率
11.将分别标有“6
V 6
W”的灯泡L1和“6
V 3
W”的灯泡L2并联接在6
V的电源上,则实际功率较大的灯是________(选填“L1”或“L2”),电路中干路的电流是________A。
【解析】本题考查电功率的计算。灯泡L1和L2并联接在6
V的电源上都正常发光,L1消耗的功率为6
W,L2消耗的功率为3
W,L1的功率大于L2的功率。通过L1的电流为：I1===1
A,通过L2的电流为：I2===0.5
A,所以干路中的电流为1.5
A。
答案：L1 1.5
三、实验探究题(本大题共2小题,共8分)
12.(4分)某同学用图甲所示的电路图测量小灯泡的额定电功率(小灯泡标有“2.5
V”字样)。
(1)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是____________________(填序号)。
①更换小灯泡;②检查电路是否断路;③移动滑动变阻器滑片。
(2)实验过程中,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.5
V时,电流表的示数如图乙所示,其值为__________A,小灯泡的额定功率为________W。
【解析】本题考查小灯泡功率的测量。(1)闭合开关后,电路中有电流,说明电路没有断路,应调节滑动变阻器改变电路中的电流,再观察小灯泡的亮度;(2)电流表使用0～0.6
A的量程,每个小格表示的电流值是0.02
A,指针指在0.2
A刻度后的第4个小格处,则电流表的示数为0.2
A+4×0.02
A=0.28
A;小灯泡的额定功率P=UI=2.5
V×0.28
A=0.7
W。
答案：(1)③ (2)0.28 0.7
13.(4分)在做电学实验时,我们多次按照如图所示的电路图连接器材并进行实验。
(1)该实验电路图能够进行哪些电学实验 (写出三个实验名称即可)__。
(2)根据如图所示的电流表、电压表的表盘示数,请你计算出相关物理量。
(3)根据如图所示的电路图,把图中提供的器材用笔画线代替导线将它们连接起来。如果想利用该实物图研究电流与电阻的关系,请写出需要增加的器材。
【解析】本题考查初中物理电学实验设计。(1)由电路图可知,利用此电路图可以探究电压一定,电流与电阻关系(电阻一定,电流与电压关系)、伏安法测R电阻、伏安法测R电功率等实验;(2)由电流表、电压表可知,电流表采用的是0.6
A量程,一小格表示0.02
A,此时电流表示数为0.3
A,电压表采用的是3
V量程,一小格表示0.1
V,此时电压表示数为2.4
V,故R===8Ω,P=UI=2.4
V×
0.3
A=0.72
W;(3)由电路图连接实物图时,遵循先串联再并联的原则,先从电源正极出发依据电路图顺次连接电路元件,注意电流表的使用规则,最后把电压表正确并联在电阻两端。如果使用该电路探究电流与电阻的关系,应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻大小,因此需要增加定值电阻。
答案：(1)电压一定,电流与电阻关系(电阻一定,电流与电压关系)、伏安法测R电阻、伏安法测R电功率
(2)R的电阻为8Ω,R的电功率为0.72
W
(3)如图所示
定值电阻
四、计算题(本大题共2小题,共8分)
14.(4分)如图所示的电路中,电源电压为3
V,R为阻值未知的定值电阻,小灯泡L的规格为“6
V
3
W”,若小灯泡的阻值不随温度变化,闭合开关S后,电流表的示数为0.55
A。求：
(1)小灯泡的电阻;
(2)小灯泡的实际功率;
(3)定值电阻R的阻值。
【解析】本题考查的是电功率的计算。小灯泡与电阻R并联,电流表测量干路电流。
(1)RL===12Ω
(2)小灯泡的实际功率：
P实===0.75
W
(3)小灯泡实际电流IL===0.25
A
电阻电流IR=0.55
A-0.25
A=0.3
A
电阻的阻值：R===10Ω
答案：(1)12Ω (2)0.75
W (3)10Ω
15.(4分)如图甲所示的电路中,电源电压为6
V且保持不变,滑动变阻器R1标有“100Ω
2
A”字样。闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙所示。求：
(1)流过电阻R2中的电流和电阻R2的阻值;
(2)通电10
s,电流通过电阻R2所做的功W2;
(3)此时电阻R1的电功率P1;
(4)在移动滑动变阻器R1的滑片P时,是否存在使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同的情况 如果存在,请求出此时滑动变阻器R1消耗的电功率P1′;如果不存在,请说明理由。
【解析】(1)流过电阻R2中的电流I2=I-I1=1.2
A-0.4
A=0.8
A;电阻R2的阻值R2===7.5Ω;(2)通电10
s,电流通过电阻R2所做的功W2=UI2t=6
V×0.8
A×10
s=48
J;(3)电阻R1的电功率P1=UI1=6
V×0.4
A=2.4
W;(4)若电流表A1的量程为0～0.6
A,电流表A2的量程为0～3
A,则当两个电流表偏离零刻度的角度恰好相同时有：I′=5I1′,I1′+I2=5I1′,I1′+0.8
A=5I1′,I1′=0.2
A,P1′=
UI1′=6
V×0.2
A=1.2
W。
答案：(1)0.8
A 7.5Ω (2)48
J (3)2.4
W
(4)见解析
【培优训练】
某中学物理兴趣小组开展活动时,老师拿给同学们一个小灯泡、一个符合测量要求的电压表和电阻箱,另有合适的电源、开关等。要求测量出该小灯泡的额定功率。同学们先查看了小灯泡的铭牌,发现铭牌上只能看见“6
V”字样。于是,同学们设计了如图所示的电路进行测量。图中R是电阻箱,电源电压恒定,不考虑温度对灯泡电阻的影响。请你回答下列问题：
(1)电路闭合后,逐渐减小电阻箱R接入电路的电阻,当R接入电阻为48Ω时,电压表读数为12
V,当R接入电阻为38Ω时,电压表读数为11.4
V,根据这两组数据,请你通过计算,求出电源的电压。
(2)要测量出小灯泡的额定功率,此时电压表的读数应该调为多少 电阻箱R接入电路的电阻是多少 小灯泡的额定功率是多少
【解析】本题考查电功率的测量。
(1)设电源电压为U,当R接入电阻为48Ω时,电压表读数为12
V,根据串联电路电流相等可得：
=
①
当R接入电阻为38Ω时,电压表读数为11.4
V,根据串联电路电流相等可得：=
②
由①②两式得：U=15
V;R灯=12Ω。
(2)小灯泡的额定电压是6
V,要测量出小灯泡的额定功率,则电压表的示数为
UR=U-U灯=15
V-6
V=9
V;
此时电路中的电流I===0.5
A,
电阻箱R接入电路的电阻R===18Ω
小灯泡的额定功率是P=U灯I=6
V×0.5
A=3
W。
答案：(1)15
V (2)9
V 18Ω 3
W
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测量小灯泡的电功率
一、选择题(本大题共7小题,每小题2分,共14分)
1.在做“测定小灯泡额定功率”的实验中,手移动滑动变阻器的滑片时,眼睛应看着( )
A.电流表
B.电压表
C.小灯泡
D.开关
【解析】选B。本题考查“测定小灯泡额定功率”的实验。额定功率是指用电器在额定电压下的功率,“测定小灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时,同时观察电压表的示数,直到等于小灯泡的额定电压,记下此时电流表的示数,然后根据P=UI计算出小灯泡的额定功率。故选B。
2.由电功率的公式P=I2R可知,导体中的电流一定时,导体的电功率P与导体电阻R的关系图像是( )
【解析】选C。本题考查对电功率变形公式的理解。由P=I2R知,在导体中的电流一定时,导体的电功率P与导体电阻R成正比,正比图像是一条过原点的直线。故选C。
3.小明“测量小灯泡的电功率”,根据如图所示的电路图连好电路后,闭合开关S,发现灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数但超出量程,则产生这一现象的原因可能是( )
A.小灯泡发生了短路
B.小灯泡发生了断路
C.滑动变阻器发生了短路
D.滑动变阻器的滑片接触不良
【解析】选A。本题考查电路故障分析。如果灯泡短路,电压表无示数,电流表有示数,当滑动变阻器在最小值时,电流表示数有可能超出量程,所以A符合题意;如果灯泡断路,则电压表示数应接近于电源电压,所以B不符合题意;如果滑动变阻器短路,电路中电流将会很大,电压表、电流表示数均较大,所以C不符合题意;滑动变阻器的滑片接触不良,出现断路,电流表无示数,所以D不符合题意,故选A。
4.如图所示的四个电路中,电源电压已知,电阻R的阻值已知,根据电压表或电流表的示数,不能间接求出小灯泡电功率的电路图是( )
【解析】选C。本题考查电功率的测量。A图中定值电阻和小灯泡串联,电压表测量的是小灯泡两端的电压,示数记为U1。根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点,通过小灯泡的电流表达式为I=,则小灯泡电功率的表达式是P=U1I=U1;B图中定值电阻和小灯泡并联,电流表测量干路的总电流I,小灯泡两端的电压等于电源电压U。根据并联电路电流的特点,通过小灯泡的电流表达式为I1=I-,则小灯泡电功率的表达式是P=UI1=U(I-);C图中定值电阻和小灯泡并联,电压表测量电源电压,电源电压已知,电压表的测量是多余的,无法求出通过小灯泡的电流,因此无法测出小灯泡的功率;D图中定值电阻和小灯泡串联,电压表测量的是定值电阻两端的电压,示数记为U2。根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点,小灯泡两端的电压为U1=U-U2,通过小灯泡的电流表达式为I=,则小灯泡电功率的表达式是P=U1I=U2。由以上分析可知,能测出小灯泡功率的是A、B、D,不能测出功率的是C。
5.如图所示是初中2014级物理课外实验小组的同学用“伏安法”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.减小、减小
B.增大、减小
C.减小、增大
D.增大、增大
【解析】选D。本题考查电路的动态分析。由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,因为I=,所以电路中的电流增大,即电流表的示数增大,因U=IR,所以小灯泡两端的电压增大,即电压表的示数增大。故选D。
6.某同学利用如图所示电路测量额定电压为2.5
V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A.当电压表示数为2.5
V时,测出通过小灯泡的电流,就可算出小灯泡的额定功率了
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.闭合开关前,滑片P应滑到B端
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
【解析】选B。本题考查测量小灯泡的电功率实验中的一些问题,主要考查了滑动变阻器的使用、电路故障的分析及额定功率的计算,还考查了小灯泡的亮暗程度与实际功率的关系。当电压表示数为2.5
V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,故A正确;闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,如小灯泡短路、灯座接触不良等,不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;闭合开关前,滑动变阻器应滑到其电阻最大位置,即B端,故C正确;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。
7.如图甲,在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡额定电压为6
V,额定功率在7～12
W之间,电路连接正确且电流表和电压表的量程在连接中也做出正确的选择,实验中当将变阻器的滑片滑到某处时两表的示数如图乙所示,则( )
A.灯泡的额定功率为7.5
W
B.在1
V时灯泡的功率为7.5
W
C.在5
V时灯泡的功率为7.5
W
D.在5
V时灯泡的功率为1.5
W
【解析】选C。本题综合考查电压表、电流表的读数和电功率公式的变形应用。灯泡额定电压为6
V,则电压表选择0～15
V量程;因为P=UI,所以灯泡额定电流I最小==≈1.2
A>0.6
A,电流表应选择0～3
A量程;由题图乙所示电流表可知,I=1.5
A,由图示电压表可知UL=5
V,此时灯泡实际功率P=ULI=7.5
W,C正确,B、D错误;由P=可知,灯泡实际功率随电压增大而增大,因此灯泡额定电压6
V对应的额定功率大于5
V时对应的实际功率,即额定功率应大于7.5
W,故A错误。故选C。
【方法归纳】利用公式求灯泡的实际功率
利用公式求灯泡的实际功率的关键是假定灯泡的电阻不变,可按照以下思路分析：
二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共10分)
8.为了迅速准确地测量额定电压为2.5
V的小灯泡的额定功率,至少需要________节干电池,用______________调节小灯泡两端电压后,电压表应和小灯泡并联,为了提高测量的准确程度,最好选________的量程。
【解析】此题是测量小灯泡的额定功率实验,考查了测量额定功率的基本过程,主要考查了滑动变阻器的作用及额定功率的计算。小灯泡的额定电压为2.5
V,每节干电池的电压为1.5
V,要测小灯泡的额定功率,至少需要2节干电池;要测量小灯泡的额定功率,通过调节滑动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压等于额定电压,测出此时的电流,根据P=UI计算出小灯泡的额定功率。为了提高测量的准确程度,电压表应选择0～3
V的量程,这样指针可以偏转到表盘的处。
答案：2 滑动变阻器 0～3
V
9.李明家中购买了一台空调,购买时广告宣传牌上标识有“1.5匹,制冷量
3
500
W”,他查资料发现1.5匹≈1
100瓦。李明想测量空调在一般情况下的实际功率,他只让空调工作,在6
min内观察到他家的电能表的表盘转过了60转,电能表上标有600
r/
kW·h。则此时空调的实际功率为________W。
【解析】表盘消耗1
kW·h的电能转动600转,6
min内表盘转了60转,耗电为W=×1
kW·h=0.1
kW·h=0.1×3.6×106J=3.6×105J。
则此空调的电功率为P===1
000
W。
答案：1
000
10.某同学在“测定小灯泡的功率”实验,所用电源电压为4
V且不变,小灯泡上标有“2.5
V”的字样,该同学电路连接正确。闭合开关后,移动变阻器的滑片,当观察到电压表的示数为______________V时,小灯泡正常发光,如果此时变阻器接入电路的电阻为5Ω,则小灯泡的额定功率为__________W。继续移动变阻器的滑片,当观察到电压表的示数为2.3
V时,小灯泡变____________(选填“亮”“暗”或“亮度不变”)。继续移动变阻器的滑片,如果此时变阻器接入电路的电阻为零,则小灯泡__________________(选填“一定变亮”“可能变亮”或“一定不亮”)。
【解析】此题考查测量小灯泡的额定功率,因为灯泡的额定电压为2.5
V,所以当观察到电压表的示数为2.5
V时,灯泡正常发光,滑动变阻器两端的电压U滑=
4
V-2.5
V=1.5
V;则I===0.3
A,则P=UI=2.5
V×0.3
A=0.75
W;
当观察到电压表的示数为2.3
V时,小灯泡两端的电压变小,则灯泡变暗;继续移动变阻器的滑片,如果此时变阻器接入电路的电阻为零,则灯泡两端的电压等于4
V,若灯泡未被烧坏,则变亮;若被烧坏,则不亮。
答案：2.5 0.75 暗 可能变亮
【方法归纳】比较灯泡亮度的方法
比较灯泡亮度的关键是比较实际功率
11.将分别标有“6
V 6
W”的灯泡L1和“6
V 3
W”的灯泡L2并联接在6
V的电源上,则实际功率较大的灯是________(选填“L1”或“L2”),电路中干路的电流是________A。
【解析】本题考查电功率的计算。灯泡L1和L2并联接在6
V的电源上都正常发光,L1消耗的功率为6
W,L2消耗的功率为3
W,L1的功率大于L2的功率。通过L1的电流为：I1===1
A,通过L2的电流为：I2===0.5
A,所以干路中的电流为1.5
A。
答案：L1 1.5
三、实验探究题(本大题共2小题,共8分)
12.(4分)某同学用图甲所示的电路图测量小灯泡的额定电功率(小灯泡标有“2.5
V”字样)。
(1)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是____________________(填序号)。
①更换小灯泡;②检查电路是否断路;③移动滑动变阻器滑片。
(2)实验过程中,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.5
V时,电流表的示数如图乙所示,其值为__________A,小灯泡的额定功率为________W。
【解析】本题考查小灯泡功率的测量。(1)闭合开关后,电路中有电流,说明电路没有断路,应调节滑动变阻器改变电路中的电流,再观察小灯泡的亮度;(2)电流表使用0～0.6
A的量程,每个小格表示的电流值是0.02
A,指针指在0.2
A刻度后的第4个小格处,则电流表的示数为0.2
A+4×0.02
A=0.28
A;小灯泡的额定功率P=UI=2.5
V×0.28
A=0.7
W。
答案：(1)③ (2)0.28 0.7
13.(4分)在做电学实验时,我们多次按照如图所示的电路图连接器材并进行实验。
(1)该实验电路图能够进行哪些电学实验 (写出三个实验名称即可)__。
(2)根据如图所示的电流表、电压表的表盘示数,请你计算出相关物理量。
(3)根据如图所示的电路图,把图中提供的器材用笔画线代替导线将它们连接起来。如果想利用该实物图研究电流与电阻的关系,请写出需要增加的器材。
【解析】本题考查初中物理电学实验设计。(1)由电路图可知,利用此电路图可以探究电压一定,电流与电阻关系(电阻一定,电流与电压关系)、伏安法测R电阻、伏安法测R电功率等实验;(2)由电流表、电压表可知,电流表采用的是0.6
A量程,一小格表示0.02
A,此时电流表示数为0.3
A,电压表采用的是3
V量程,一小格表示0.1
V,此时电压表示数为2.4
V,故R===8Ω,P=UI=2.4
V×
0.3
A=0.72
W;(3)由电路图连接实物图时,遵循先串联再并联的原则,先从电源正极出发依据电路图顺次连接电路元件,注意电流表的使用规则,最后把电压表正确并联在电阻两端。如果使用该电路探究电流与电阻的关系,应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻大小,因此需要增加定值电阻。
答案：(1)电压一定,电流与电阻关系(电阻一定,电流与电压关系)、伏安法测R电阻、伏安法测R电功率
(2)R的电阻为8Ω,R的电功率为0.72
W
(3)如图所示
定值电阻
四、计算题(本大题共2小题,共8分)
14.(4分)如图所示的电路中,电源电压为3
V,R为阻值未知的定值电阻,小灯泡L的规格为“6
V
3
W”,若小灯泡的阻值不随温度变化,闭合开关S后,电流表的示数为0.55
A。求：
(1)小灯泡的电阻;
(2)小灯泡的实际功率;
(3)定值电阻R的阻值。
【解析】本题考查的是电功率的计算。小灯泡与电阻R并联,电流表测量干路电流。
(1)RL===12Ω
(2)小灯泡的实际功率：
P实===0.75
W
(3)小灯泡实际电流IL===0.25
A
电阻电流IR=0.55
A-0.25
A=0.3
A
电阻的阻值：R===10Ω
答案：(1)12Ω (2)0.75
W (3)10Ω
15.(4分)如图甲所示的电路中,电源电压为6
V且保持不变,滑动变阻器R1标有“100Ω
2
A”字样。闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙所示。求：
(1)流过电阻R2中的电流和电阻R2的阻值;
(2)通电10
s,电流通过电阻R2所做的功W2;
(3)此时电阻R1的电功率P1;
(4)在移动滑动变阻器R1的滑片P时,是否存在使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同的情况 如果存在,请求出此时滑动变阻器R1消耗的电功率P1′;如果不存在,请说明理由。
【解析】(1)流过电阻R2中的电流I2=I-I1=1.2
A-0.4
A=0.8
A;电阻R2的阻值R2===7.5Ω;(2)通电10
s,电流通过电阻R2所做的功W2=UI2t=6
V×0.8
A×10
s=48
J;(3)电阻R1的电功率P1=UI1=6
V×0.4
A=2.4
W;(4)若电流表A1的量程为0～0.6
A,电流表A2的量程为0～3
A,则当两个电流表偏离零刻度的角度恰好相同时有：I′=5I1′,I1′+I2=5I1′,I1′+0.8
A=5I1′,I1′=0.2
A,P1′=
UI1′=6
V×0.2
A=1.2
W。
答案：(1)0.8
A 7.5Ω (2)48
J (3)2.4
W
(4)见解析
【培优训练】
某中学物理兴趣小组开展活动时,老师拿给同学们一个小灯泡、一个符合测量要求的电压表和电阻箱,另有合适的电源、开关等。要求测量出该小灯泡的额定功率。同学们先查看了小灯泡的铭牌,发现铭牌上只能看见“6
V”字样。于是,同学们设计了如图所示的电路进行测量。图中R是电阻箱,电源电压恒定,不考虑温度对灯泡电阻的影响。请你回答下列问题：
(1)电路闭合后,逐渐减小电阻箱R接入电路的电阻,当R接入电阻为48Ω时,电压表读数为12
V,当R接入电阻为38Ω时,电压表读数为11.4
V,根据这两组数据,请你通过计算,求出电源的电压。
(2)要测量出小灯泡的额定功率,此时电压表的读数应该调为多少 电阻箱R接入电路的电阻是多少 小灯泡的额定功率是多少
【解析】本题考查电功率的测量。
(1)设电源电压为U,当R接入电阻为48Ω时,电压表读数为12
V,根据串联电路电流相等可得：
=
①
当R接入电阻为38Ω时,电压表读数为11.4
V,根据串联电路电流相等可得：=
②
由①②两式得：U=15
V;R灯=12Ω。
(2)小灯泡的额定电压是6
V,要测量出小灯泡的额定功率,则电压表的示数为
UR=U-U灯=15
V-6
V=9
V;
此时电路中的电流I===0.5
A,
电阻箱R接入电路的电阻R===18Ω
小灯泡的额定功率是P=U灯I=6
V×0.5
A=3
W。
答案：(1)15
V (2)9
V 18Ω 3
W
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