第十八章 电功率 第3节 测量小灯泡的电功率 达标检测AB卷
A卷 基础过关
测量小灯泡的电功率
1.在做“测量小灯泡电功率”的实验中,某班四位同学所连接的电路图如图所示,其中连接正确的是( )
2.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动滑动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数 D.电流表的示数
3.某同学做“测量小灯泡电功率”的实验时,连接了如图甲所示的电路,实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5 V”字样。www.21-cn-jy.com
(1)要完成甲图的电路连接,电压表应选择连接________(选填“0～3 V”或“0～15 V”)的量程。2·1·c·n·j·y
(2)在闭合开关前,变阻器的滑片应放在________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为额定电压时,小灯泡正常发光,此时电流表表盘如乙图所示,电流表的示数是________A,则小灯泡的额定功率是________W。21cnjy.com
(4)向左移动变阻器滑片,会看到灯泡变________(选填“暗”或“亮”)一些。
实验故障的分析与判断
4.在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压。其原因可能是下述的哪一种( )21教育网
A.电压表的量程太大 B.电流表的量程太大
C.电源电压太低 D.变阻器的电阻太大
5.如图是测定小灯泡电功率的实验电路,电路连接正确后闭合开关,发现灯不亮,电流表指针稍有偏转,电压表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡断路
B.滑动变阻器短路
C.灯丝电阻值过大
D.滑动变阻器连入电路阻值过大
6.如图甲所示是测定一个额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率电路图。
(1)请你用笔画线代替导线,按图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)电路接通后,移动变阻器滑片P,小灯泡始终不发光,电压表始终没有示数,电流表的示数随滑片的移动而变化。导致这种情况出现的可能原因是__________
__________________________________________________________________。
(3)小灯泡正常发光时,电流表指针的位置如图丙所示,则通过小灯泡的电流是________A,小灯泡的额定功率是________W。www-2-1-cnjy-com
7.如图甲是测小灯泡的额定功率的电路图,小灯泡的阻值约为10Ω,额定电压为2.5 V。
(1)a是________表,b是________表。
(2)连接电路时开关应______,滑片P应滑到________点。
(3)小强连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是________。2-1-c-n-j-y
(4)闭合开关,发现小灯泡两端的电压只有2 V,滑片P向___________端移动能使灯泡正常发光。21*cnjy*com
(5)伏安法测功率的依据是___________________________________________。
小强通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图乙所示的U-I图象。小灯泡的额定功率是________W。【来源：21cnj*y.co*m】
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L2标有“24 V 12 W”。开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1 A,电压表的示数为12 V,灯泡L1正常发光,不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响。求：【出处：21教育名师】
(1)灯泡L1的额定功率。
(2)灯泡L2的电阻。
(3)当开关S1、S2都闭合时,求电流表的示数和灯泡L2的实际功率。
B卷 课时提升
(时间40分钟 总分80分)
班级 姓名 考号 总分：
一、选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
1.下列各组仪器中,可以用来测量功率的是( )
①电能表和秒表 ②电能表和电压表
③电能表和电流表 ④电流表和电压表
A.①② B.③④ C.①④ D.②③④
2.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.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2.5 V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
3.小明同学在测定额定电压为“3.8 V”的小灯泡的额定功率时,发现电压表“0～15 V”量程坏了,而“0～3 V”量程完好,实验所用其他器材完好,所用的电源电压恒为6 V,在不更换实验器材的情况下,同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图,则能完成实验的电路图是( )【版权所有：21教育】
4.在做“测定小灯泡额定功率”的实验中,小明在连接好电路后,他无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变,而且小灯泡很亮,其原因可能是( )21教育名师原创作品
A.滑动变阻器的总阻值太大
B.小灯泡被短路
C.滑动变阻器没有接入电路
D.电路中有断路
5.小红在做“伏安法测灯泡功率”的实验时,连好如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,闭合开关S,发现小灯泡L不亮。接下来,以下做法最合理的是( )21*cnjy*com
A.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
B.断开开关S,更换额定功率更大的灯泡重新实验
C.断开开关S,增加电池的个数重新实验
D.断开开关S,拆掉导线重新连接电路
6.小明按图示电路测量小灯泡的功率,备有器材规格如下：电源电压恒为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V,灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω,变阻器甲的规格为“10Ω 1 A”、乙的规格为“50Ω 0.5 A”,电流表量程有“0～0.6 A”
“0～3 A”,电压表量程有“0～3 V”“0～15 V”,下列说法错误的是( )
A.当电压表示数为2.5 V时,灯泡消耗的功率等于额定功率
B.为减小误差,电压表量程选“0～3 V”,电流表量程选“0～0.6 A”
C.变阻器应选择甲“10Ω 1 A”
D.由本实验可发现,灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同
二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共24分)
7.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。【来源：21·世纪·教育·网】
8.在测定“小灯泡的电功率”的实验中,已知电源电压为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,小灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1 A”字样。电表选择合适的量程,连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,此时电压为__________V,电流为________A,小灯泡的功率是________W。
9.在“测量小灯泡的功率”的实验中,小明要测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率,通过实验得到这个小灯泡的U-I关系图象如图所示。由图可知：小灯泡的额定功率P=________W;当U=1.5 V时,小灯泡的电阻R=______Ω。
10.小华同学在“测定小灯泡的功率”的实验中,所用的滑动变阻器上标有”
50Ω 2 A”字样,小灯泡标有“0.3 A”字样,他按电路图正确连接好实验电路,合上开关便记下两表的示数为2 V、0.2 A。接着移动滑片P,当变阻器的滑片P移动到中点时小灯泡恰好正常发光。由此可知小华所用的电源电压为______V,小灯泡的额定电压是______V,小灯泡的额定功率为______W。小灯泡正常发光时的电阻是________Ω。
三、实验探究题(本大题共2小题,共32分)
11.(16分)在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“2.5 V”字样)：
(1)如图甲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。
(2)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________。
(3)某次实验中,测得电路中电流、电压如图乙所示,此时电流表的示数为______A,电压表的示数为______V,小灯泡的实际功率为______W。
(4)某同学绘制的通过小灯泡的电流随电压变化关系图象如图丙所示,是否正确________,原因是? __。
(5)在实验中,若把电流表与电压表的位置互换,闭合开关后造成________。
A.电流表被烧坏
B.电压表被烧坏
C.小灯泡被烧坏
D.小灯泡不亮
(6)若实验中电流表已损坏,现有一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,请你按照如图丁所示的电路,在不改变电路连接的情况下,正确测出小灯泡的额定功率。正确连接电路后,接下来的实验步骤是：21·世纪*教育网
①闭合开关________,断开________,移动滑片至某一位置,使电压表的示数为________V;
②保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电压表的示数U1;
③得出小灯泡额定功率的表达式P=________。
12.(16分)在测量标有额定电压为2.5 V的某小灯泡的电功率实验中,选用的电源电压为4.5 V,图乙是未连接完整的实验电路。21·cn·jy·com
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图完成图乙所示的实物图连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数如图丙所示时,其示数为____A。
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由表可知,随着电压的增大,小灯泡消耗的功率______(选填“增大”“不变”或“减小”),当小灯泡正常工作时,其功率为______W,其电阻为______Ω。(结果保留1位小数)
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
熄灭
熄灭
微光
较暗
不很亮
较亮
明亮
电压U/V
0.1
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.10
0.32
0.38
0.42
0.48
0.52
0.56
(5)根据表中数据,请在图丁中画出U-I关系图象。
(6)根据表中的数据,画出的图线是______(选填“直线”或“曲线”),原因是不同电压下,灯丝的电阻随温度的升高而______(选填“增大”“不变”或“减小”)。21世纪教育网版权所有
第十八章 电功率 第3节 测量小灯泡的电功率 达标检测AB卷
A卷 基础过关
测量小灯泡的电功率
1.在做“测量小灯泡电功率”的实验中,某班四位同学所连接的电路图如图所示,其中连接正确的是( )
【解析】选B。本题考查判断电路的连接情况。A图中电压表不能与灯泡串联,故A错;C图中电压表未接入电路,且电流表正负接线柱接反,故C错;D图中电压表只用了一个接线柱,未接入电路,不能使用,故D错;只有B图中的电路连接正确,故选B。21世纪教育网版权所有
2.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动滑动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数 D.电流表的示数
【解析】选C。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C。21*cnjy*com
3.某同学做“测量小灯泡电功率”的实验时,连接了如图甲所示的电路,实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5 V”字样。21教育网
(1)要完成甲图的电路连接,电压表应选择连接________(选填“0～3 V”或“0～15 V”)的量程。【来源：21cnj*y.co*m】
(2)在闭合开关前,变阻器的滑片应放在________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为额定电压时,小灯泡正常发光,此时电流表表盘如乙图所示,电流表的示数是________A,则小灯泡的额定功率是________W。www.21-cn-jy.com
(4)向左移动变阻器滑片,会看到灯泡变________(选填“暗”或“亮”)一些。
【解析】本题考查电功率测量的实验。
(1)由P=UI,可知测小灯泡电功率应用电压表测灯泡两端的电压,因为小灯泡的额定电压为2.5 V,所以电压表应选择0～3 V量程。【出处：21教育名师】
(2)为保护电路,开关闭合前,应将滑片滑到最大值处;由图知,滑动变阻器下面接的是右边一个接线柱,所以在闭合开关前,变阻器的滑片应放在最左端。
(3)小灯泡正常发光,两端的电压应为2.5 V;
根据实际情况,电流表的量程应为0～0.6 A,分度值为0.02 A,所以电流表的示数为0.2 A,则P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W。21*cnjy*com
(4)由图知,向左移动变阻器滑片,滑动变阻器的阻值变大,电路中的电流变小,灯泡两端的电压变小,灯泡变暗。
答案：(1)如图所示 0～3 V
(2)左 (3)0.2 0.5 (4)暗
实验故障的分析与判断
4.在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压。其原因可能是下述的哪一种( )
A.电压表的量程太大 B.电流表的量程太大
C.电源电压太低 D.变阻器的电阻太大
【解析】选C。本题考查伏安法测电功率的分析。首先确定这里的电路连接是正确的,那么影响电压表的示数的原因只有两个,一是电源电压的大小,二是变阻器的阻值。因此,在阻值调节后仍不能达到额定电压,就说明电源电压可能太低了,故选C。
5.如图是测定小灯泡电功率的实验电路,电路连接正确后闭合开关,发现灯不亮,电流表指针稍有偏转,电压表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡断路
B.滑动变阻器短路
C.灯丝电阻值过大
D.滑动变阻器连入电路阻值过大
【解析】选D。灯泡断路时,电流表无示数,电压表有示数,为电源电压,与题中现象不符,A错;滑动变阻器短路时,灯泡发光,电压表有示数,为电源电压,与题中现象不符,B错;灯丝电阻过大时,灯泡发光,电压表有示数,与题中现象不符,C错;滑动变阻器连入电路阻值过大时,电路中的电流很小,灯泡的实际功率很小,故灯泡不亮,电流表指针稍有偏转,电压表测量小灯泡的电压,由于电流很小,故小灯泡两端的电压过小,电压表指针几乎不动,与题中现象相符,D正确。
6.如图甲所示是测定一个额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率电路图。
(1)请你用笔画线代替导线,按图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)电路接通后,移动变阻器滑片P,小灯泡始终不发光,电压表始终没有示数,电流表的示数随滑片的移动而变化。导致这种情况出现的可能原因是__________
__________________________________________________________________。
(3)小灯泡正常发光时,电流表指针的位置如图丙所示,则通过小灯泡的电流是________A,小灯泡的额定功率是________W。21cnjy.com
【解析】本题考查测量小灯泡电功率的实验。(1)从电源正极依次连接开关、滑动变阻器、灯泡、电流表再回到电源负极;电压表要并联在灯泡两端,滑动变阻器的正确接法是“一上一下”,电流表选用0～0.6 A量程,电压表选用0～3 V量程,注意电流要从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出。(2)移动变阻器滑片P,小灯泡始终不发光,说明电路发生断路或小灯泡短路,电流表的示数随滑片的移动而变化,说明电路故障是小灯泡短路,此时电压表没有示数。(3)根据图丙可知,电流表量程为0～0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.26 A,灯泡的额定功率P=UI=2.5 V×0.26 A=0.65 W。2·1·c·n·j·y
答案：(1)
(2)灯座短路(或灯泡短路) (3)0.26 0.65
7.如图甲是测小灯泡的额定功率的电路图,小灯泡的阻值约为10Ω,额定电压为2.5 V。
(1)a是________表,b是________表。
(2)连接电路时开关应______,滑片P应滑到________点。
(3)小强连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是________。
(4)闭合开关,发现小灯泡两端的电压只有2 V,滑片P向___________端移动能使灯泡正常发光。
(5)伏安法测功率的依据是___________________________________________。
小强通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图乙所示的U-I图象。小灯泡的额定功率是________W。
【解析】本题考查电功率的测量。(1)由图示电路图可知,电表a与灯泡并联,是电压表,电表b串联在电路中,是电流表。
(2)为保护电路,连接电路时开关应断开,滑片P应滑到B点。
(3)闭合开关,移动变阻器滑片P,小灯泡始终不亮,可能是灯泡短路或电路存在断路。电流表没有示数,说明电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外的电路不存在断路,则与电压表并联的灯泡断路。
(4)小灯泡两端的电压只有2 V,小于灯泡额定电压2.5 V,为使灯泡正常发光,滑片P向左端移动。
(5)伏安法测功率的原理是功率公式：P=UI;由图乙所示的U-I图象可知,灯泡额定电压2.5 V对应的电流为0.2 A,小灯泡的额定功率：P=UI=2.5 V×0.2 A=
0.5 W。
答案：(1)电压 电流 (2)断开 B (3)灯泡断路 (4)左 (5)P=UI 0.5
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L2标有“24 V 12 W”。开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1 A,电压表的示数为12 V,灯泡L1正常发光,不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响。求：
(1)灯泡L1的额定功率。
(2)灯泡L2的电阻。
(3)当开关S1、S2都闭合时,求电流表的示数和灯泡L2的实际功率。
【解析】本题考查电功率的计算。
(1)开关S1闭合、S2断开时,电路中只有L1,灯泡正常发光,则U额1=U=12 V,I额1=I1=1 A,则其额定功率为：P额1=U额1I额1=12 V×1 A=12 W。【来源：21·世纪·教育·网】
(2)由P=UI=得,灯泡L2的电阻R2===48Ω。
(3)当开关S1、S2都闭合时,两灯泡并联,此时通过L1的电流仍为1 A,通过L2的电流I2===0.25 A;
所以电流表的示数为I=I1+I2=1 A+0.25 A=1.25 A;
L2的实际功率P2=UI2=12 V×0.25 A=3 W。
答案：(1)12 W (2)48Ω (3)1.25 A 3 W
B卷 课时提升
(时间40分钟 总分80分)
班级 姓名 考号 总分：
一、选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
1.下列各组仪器中,可以用来测量功率的是( )
①电能表和秒表 ②电能表和电压表
③电能表和电流表 ④电流表和电压表
A.①② B.③④ C.①④ D.②③④
【解析】选C。用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,由电功率公式P=UI可以求出用电器的电功率,因此用④可以测出电功率;用电能表测出用电器消耗的电能,用秒表测出用电器的工作时间,由公式P=求出用电器的功率,因此用①可以测出电功率;用②电能表和电压表不能测出电功率,用③电能表和电流表不能测出电功率。故选C。
2.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.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2.5 V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
【解析】选B。为了保护电路,闭合开关前,滑片P应滑到B端,A正确;闭合开关后,小灯泡不发光,可能是滑动变阻器电阻太大,使电路中电流太小,也可能是小灯泡灯丝断了,B错;当电压表示数为2.5 V时,小灯泡两端的电压为额定电压,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,C正确;通过实验可知,小灯泡的亮度跟实际功率有关,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,D正确。故选B。
3.小明同学在测定额定电压为“3.8 V”的小灯泡的额定功率时,发现电压表“0～15 V”量程坏了,而“0～3 V”量程完好,实验所用其他器材完好,所用的电源电压恒为6 V,在不更换实验器材的情况下,同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图,则能完成实验的电路图是( )
【解析】选B。本题考查电路图的设计以及电功率的测量。灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压。当滑动变阻器两端的电压为6 V-3.8 V=2.2 V时,灯泡两端电压达到额定电压3.8 V,读出此时电流表的读数,根据公式P=UI可求灯泡的额定功率。故选B。
4.在做“测定小灯泡额定功率”的实验中,小明在连接好电路后,他无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变,而且小灯泡很亮,其原因可能是( )
A.滑动变阻器的总阻值太大
B.小灯泡被短路
C.滑动变阻器没有接入电路
D.电路中有断路
【解析】选C。本题考查对电路故障的判断。由题意知小灯泡很亮,说明小灯泡的实际功率很大,而滑动变阻器在电路中起控制调节小灯泡电压的作用,调节滑动变阻器滑片对电流表、电压表示数无影响,对灯泡亮度无影响,说明电路中的电流大小不变,灯泡两端的电压大小不变,因此滑动变阻器没有起到调节小灯泡两端电压的作用。故选C。www-2-1-cnjy-com
5.小红在做“伏安法测灯泡功率”的实验时,连好如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,闭合开关S,发现小灯泡L不亮。接下来,以下做法最合理的是( )【版权所有：21教育】
A.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
B.断开开关S,更换额定功率更大的灯泡重新实验
C.断开开关S,增加电池的个数重新实验
D.断开开关S,拆掉导线重新连接电路
【解析】选A。该电路为串联电路,闭合开关,灯泡不亮时,先观察电流表是否有示数,如果无示数,说明电路出现断路现象,然后检测出现断路的位置,并进行处理;当电路发生断路故障时,换用更大功率的灯泡或增加电池数量,灯泡同样不发光,故B、C选项错误;如果灯丝断了或导线发生断路,拆掉导线重新连接电路,灯泡仍然不亮,故D选项错误。故选A。
【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：
6.小明按图示电路测量小灯泡的功率,备有器材规格如下：电源电压恒为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V,灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω,变阻器甲的规格为“10Ω 1 A”、乙的规格为“50Ω 0.5 A”,电流表量程有“0～0.6 A”
“0～3 A”,电压表量程有“0～3 V”“0～15 V”,下列说法错误的是( )
A.当电压表示数为2.5 V时,灯泡消耗的功率等于额定功率
B.为减小误差,电压表量程选“0～3 V”,电流表量程选“0～0.6 A”
C.变阻器应选择甲“10Ω 1 A”
D.由本实验可发现,灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同
【解析】选C。本题考查测量小灯泡的电功率实验。电压表测小灯泡两端的电压,小灯泡额定电压为2.5 V,故当电压表示数为2.5 V时,小灯泡消耗的功率等于额定功率,A正确;小灯泡额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,额定电流为I===0.25 A,故电压表量程选“0～3 V”,电流表量程选“0～0.6 A”,B正确;小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6 V-2.5 V=3.5 V,滑动变阻器接入电路中的电阻R滑===14Ω,故滑动变阻器应选乙“50Ω
0.5 A”,C错;由本实验可发现,灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同,
D正确。故选C。
二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共24分)
7.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】本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
8.在测定“小灯泡的电功率”的实验中,已知电源电压为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,小灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1 A”字样。电表选择合适的量程,连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,此时电压为__________V,电流为________A,小灯泡的功率是________W。
【解析】本题考查电功率的测量实验。灯泡的额定电压为2.5 V,则电压表的量程为0～3 V,分度值为0.1 V,图甲电压表的示数U=2.2 V;灯泡的额定电流大约为
I额===0.25 A,
则电流表的量程为0～0.6 A,分度值为0.02 A,示数I=0.24 A;
此时,小灯泡的电功率P=UI=2.2 V×0.24 A=0.528 W。
答案：2.2 0.24 0.528
9.在“测量小灯泡的功率”的实验中,小明要测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率,通过实验得到这个小灯泡的U-I关系图象如图所示。由图可知：小灯泡的额定功率P=________W;当U=1.5 V时,小灯泡的电阻R=______Ω。
【解析】本题考查了根据图象计算电功率。小明要测量的小灯泡的额定电压为2.5 V,由题图可知,小灯泡的额定电流为0.25 A,所以额定功率为P=UI=2.5 V×0.25 A=0.625 W;当U=1.5 V时,通过小灯泡的电流为0.2 A,根据公式R===7.5Ω。
答案：0.625 7.5
10.小华同学在“测定小灯泡的功率”的实验中,所用的滑动变阻器上标有”
50Ω 2 A”字样,小灯泡标有“0.3 A”字样,他按电路图正确连接好实验电路,合上开关便记下两表的示数为2 V、0.2 A。接着移动滑片P,当变阻器的滑片P移动到中点时小灯泡恰好正常发光。由此可知小华所用的电源电压为______V,小灯泡的额定电压是______V,小灯泡的额定功率为______W。小灯泡正常发光时的电阻是________Ω。
【解析】连接好实验电路,合上开关时滑动变阻器连入电路的电阻为50Ω,灯泡两端的电压为2 V,通过灯泡和滑动变阻器的电流为0.2 A,
则滑动变阻器的电压U=IR=0.2 A×50Ω=10 V,故电源电压U=2 V+10 V=12 V;
当变阻器的滑片P移动到中点时,小灯泡恰好正常发光,滑动变阻器连入电路的电阻为25Ω,通过灯泡和滑动变阻器的电流为0.3 A,
则滑动变阻器的电压U=IR=0.3 A×25Ω=7.5 V,
则灯泡的额定电压U额=12 V-7.5 V=4.5 V,
故灯泡的额定功率P=UI=4.5 V×0.3 A=1.35 W,
灯泡正常发光时的电阻R===15Ω。
答案：12 4.5 1.35 15
【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
三、实验探究题(本大题共2小题,共32分)
11.(16分)在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“2.5 V”字样)：
(1)如图甲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。21·世纪*教育网
(2)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________。
(3)某次实验中,测得电路中电流、电压如图乙所示,此时电流表的示数为______A,电压表的示数为______V,小灯泡的实际功率为______W。
(4)某同学绘制的通过小灯泡的电流随电压变化关系图象如图丙所示,是否正确________,原因是? __。
(5)在实验中,若把电流表与电压表的位置互换,闭合开关后造成________。
A.电流表被烧坏
B.电压表被烧坏
C.小灯泡被烧坏
D.小灯泡不亮
(6)若实验中电流表已损坏,现有一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,请你按照如图丁所示的电路,在不改变电路连接的情况下,正确测出小灯泡的额定功率。正确连接电路后,接下来的实验步骤是：21·cn·jy·com
①闭合开关________,断开________,移动滑片至某一位置,使电压表的示数为________V;
②保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电压表的示数U1;
③得出小灯泡额定功率的表达式P=________。
【解析】(1)从实物图中可以看出,电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的“3”接线柱和滑动变阻器右下端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,即将电压表的“3”接线柱和灯泡右端接线柱连接;
(2)电流表有示数,而灯泡不发光,可能是电路电流太小,灯泡实际功率太小,不足以引起灯泡发光造成的,可以移动滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使电路电流变大,灯泡实际功率变大,看灯泡能否发光;
(3)电流表使用的量程是0～0.6 A,分度值是0.02 A,电流表的示数为0.24 A,电压表使用的量程是0～3 V,分度值是0.1 V,电压表的示数为1.5 V,则小灯泡的实际功率为P=UI=1.5 V×0.24 A=0.36 W;
(4)由于灯丝的电阻受温度的影响大,即灯丝的电阻随着温度的升高而变大,所以作出的U-I图象不是直线,故此图象是错误的;
(5)小明把电流表与电压表的位置互换,电压表和灯泡、滑动变阻器串联,电流表和小灯泡并联,电流表的电阻很小,把小灯泡短路,所以小灯泡不亮;电压表的电阻很大,通过的电流很小,电流表几乎没有示数,不会被烧坏;电流表和滑动变阻器的电阻相对于电压表的电阻来说可以忽略不计,相当于电压表并联在电源两端,测量电源电压,所以电压表有示数,故选D;
(6)连好电路后,可先闭合开关S、S1,断开S2,此时电压表测量灯泡两端的电压,移动滑片至某一位置,使电压表的示数为2.5 V;保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,此时电压表测量灯泡和电阻两端的总电压,记下电压表的示数U1,则定值电阻两端的电压U=U1-2.5 V;所以I==;所以P=2.5 V×I=2.5 V×。
答案：(1)如图所示
(2)调节滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光
(3)0.24 1.5 0.36
(4)不正确 灯丝的电阻随着温度的升高而变大
(5)D
(6)①S、S1 S2 2.5
③2.5 V×
12.(16分)在测量标有额定电压为2.5 V的某小灯泡的电功率实验中,选用的电源电压为4.5 V,图乙是未连接完整的实验电路。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图完成图乙所示的实物图连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数如图丙所示时,其示数为____A。
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由表可知,随着电压的增大,小灯泡消耗的功率______(选填“增大”“不变”或“减小”),当小灯泡正常工作时,其功率为______W,其电阻为______Ω。(结果保留1位小数)21教育名师原创作品
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
熄灭
熄灭
微光
较暗
不很亮
较亮
明亮
电压U/V
0.1
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.10
0.32
0.38
0.42
0.48
0.52
0.56
(5)根据表中数据,请在图丁中画出U-I关系图象。
(6)根据表中的数据,画出的图线是______(选填“直线”或“曲线”),原因是不同电压下,灯丝的电阻随温度的升高而______(选填“增大”“不变”或“减小”)。2-1-c-n-j-y
【解析】本题考查测量小灯泡电功率实验。(1)滑动变阻器应“一上一下”串联在电路中,且由电路图可知,所使用的下接线柱为A;(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即B端;(3)由图丙知,电流表的量程为0～0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.12 A;(4)由表格中数据知,灯泡中电流随两端实际电压的增大而增大,由P=UI,分析可知,随着电压的增大,小灯泡消耗的功率增大;当U=2.5 V时,I=0.56 A,则P=UI=2.5 V×0.56 A=1.4 W;R==≈4.5Ω;(5)根据表格中数据描点,用平滑曲线连接作出U-I关系图象;(6)图象为曲线;结合欧姆定律可看出,此时小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大。
答案：(1)
(2)B (3)0.12 (4)增大 1.4 4.5
(5)
(6)曲线 增大
