16.3 测量电功率同步练习(基础+能力+综合)

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名称 16.3 测量电功率同步练习(基础+能力+综合)
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资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2018-12-04 14:07:17

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沪科版物理九年级第十六章电流做功与电功率第三节 测量电功率
同步练习
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.小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示。根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是(  )
A.闭合开关前,滑片要移到最右端,保护电路
B.图乙中的电流表示数为0.45A
C.小灯泡正常发光时的电阻为 5Ω
D.小灯泡的额定功率为 5W
3.为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是(  )
A.手移动变阻器的滑片,眼观电流表 B.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光 D.手按开关,眼观电流表
4.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是(  )
A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
5.如图1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2.5V。
(1)a是   表,b是   表。
(2)连接电路是开关应   ,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,发现小灯泡两端电压只有2V,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2所示的U﹣I图象。小灯泡的额定功率是   W。
6.如图所示是测额定电压为2.5V灯泡的额定功率的电路图。
(1)a是   表,b是   表。
(2)按电路图连接好电路,测量前,开关应   ,滑片P应滑到   点。
(3)如果小灯泡的阻值约为10Ω,电源由两节干电池串联组成,电流表有量程0~0.6A、0~3A两挡,电压表量程为0~3V和0~15V两个挡,那么电流表量程应选   挡,电压表量程应选   挡。
(4)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向   端移动,才能使电压表示数为   V,此时灯泡实际功率就是额定功率。
7.灯泡上所标明的PZ 2.5V,2.5V是灯泡的   电压,为测出灯泡的额定功率,根据额定功率的意义和公式P=   ,必须把灯泡两端的电压调整为   电压,并测出通过灯泡的   。
8.测量小灯泡电功率的实验原理是   。为测出额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,至少要用   节干电池作电源,电压表应选用    的量程。连接电路的过程中,开关应该   。闭合开关前,滑动变阻器应该调到   处。测出灯泡正常发光时的电流为0.2A,则该灯的额定功率为
   W。
9.小明做测量小灯泡电功率的实验,所用小电灯额定电压为2.5V。
(1)在图甲中,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)开关闭合后,若电路连接正确,发现小电灯不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因是   ;
(3)电路连接正确后闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某处时,电压表的示数为3V,要测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使其接入电路的电阻变   (选填“大”或“小”)。,当电压表示数为   V,小灯泡正常发光,此时,电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率是   W。
10.小明按如图所示电路测量小灯泡功率,备有器材规格如下:电源电压恒为6V,小灯泡
额定电压为2.5V,灯泡正常发光时灯丝电阻约为l0Ω,变阻器甲的规格“10Ω 1A”、
乙的规格“50Ω 0.5A”,电流表(0﹣0.6A、0﹣3A),电压表(0﹣3V、0﹣15V),下列说法错误的是(  )
A.在连接实验电路时,应将滑动变阻器滑片滑置最右端
B.变阻器应选择甲“10Ω 1A”的
C.实验可发现,灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同
D.在测量不同电压下的电功率,为减小误差,应选用量程为0﹣3V的电压表
11.小林设计了如图所示的四种电路用于测量小灯泡额定功率(已知小灯泡的额定电压、定值电阻R0的阻值),其中能完成测量目的电路是(  )
12.图中各电路图中电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡正常发光时的消耗的电功率是(  )
13.在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是(  )
A.改变被测灯泡的额定功率 B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流 D.保护电路
14.“探究小灯泡电功率”的实验电路如图甲,实验中选择“2.5V”小灯泡,调节滑动变阻器滑片的过程发现灯亮度变化,这是由   变化引起的。实验得到灯的U﹣I图象如图乙,则小灯泡的额定功率是   W。
15.在测量标有“0.3A”字样小灯泡的额定功率的实验中,估计灯泡额定功率约为1.5W,电源电压保持不变,使用的电流表“0﹣0.6A”、“0﹣3A”量程完好,电压表“0﹣3V”量程完好,但“0﹣15V”的量程已损坏,滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω、1A”字样。同学们按图乙正确连接好电路,滑动变阻器的滑片P在最大电阻位置上,闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2V和0.2A,则电源电压为   V;由于电压表0﹣15V量程损坏,从电路中撤去了电压表,然后缓慢移动变阻器滑片P,当电流表示数为   A时,灯泡正常发光;观察发现此时滑动变阻器滑片P恰好处于变阻器的中点位置,据此计算出灯泡额定功率为   W。
16.在科学实验时,往往需要我们手眼并用,下面是科学教材中的几个实验,想一想手和眼睛应该怎样配合:
(1)在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,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
(2)在使用显微镜观察装片的过程中,当用手调节镜筒下降时,眼睛应注视的部位是   
(3)往滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐滴加入盐酸的时候,当眼睛观察到   现象时,手关掉活塞,说明这两种溶液恰好完全反应。
17.某同学利用伏安法“测量小灯泡额定功率”时,所用电源电压不变,实验用小灯泡上标有“0.2A”字样,他的电路连接正确,实验步骤正确。闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数为4.5V,则此故障可能为   (选填“小灯泡短路”、“小灯泡断路”或“滑动变阻器断路”),他排除故障后重新开始实验,闭合开关,电压表、电流表的示数分别为1.5V和0.15A,然后他移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,滑片的位置恰好在变阻器的中点上,小灯泡的额定功率为   W。
18.在“测定小灯泡电功率”实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,如图所示,某实验小组选择合适器材后进行实验,试回答:
(1)实验小组闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻的滑片,小灯泡都不发光,且电流表有明显读数而电压表读数为零,经讨论分析,小灯泡可能出现了   (“断路”或“短路”)。
(2)实验中有同学移动滑动变阻器的滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向   (选填“A”或“B”)端移动。
(3)实验小组同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,结合图象,可计算出小灯泡的额定功率是   W。
19.在测量小灯泡的电功率的实验中,把标有“2.5V”的灯泡L与滑动变阻器R串联起来接在电压是5V的电源上,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,测得小灯泡的功率为0.5W,以下说法中不正确的是(  )
A.电流表的读数为0.2A,变阻器两端电压是5V B.滑动变阻器连入电路中的电阻R=12.5Ω
C.相等时间内,电流对L和R所做的功相等 D.灯泡L和滑动变阻器消耗的总电功率相等
20.课外兴趣小组活动时,某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系,已知小灯泡的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦。小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究,他先测出若干组电压和电流值,再由公式P=UI,求得对应的功率,并作出功率随电压变化的图线a.小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究,她先由R=计算出小灯泡的电阻R,再测出若干个电压值,最后根据P=,求得对应的功率,也作出功率随电压变化的图线b.则下列反映了他们的实验结果的图线是(  )
21.测量小灯泡电功率的实验中,把标有“2.5V”的灯泡L与滑动变阻器R串联后接在电压是5V的电源上,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,测得功率为0.5W,以下说法不正确的是(  )
A.电流表读数为0.2A,变阻器两端电压为5V B.滑动变阻器连入电路的电阻R=12.5Ω
C.相等时间内,电流对L和R所做的电功相等 D.灯泡L和滑动变阻器R的总功率P总=1W
22.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“3V,1W”字样。闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是(  )
A.灯泡的额定功率为1W
B.灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C.灯泡的实际功率为0.64W
D.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:7
 23.小明同学在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用电源电压不变,实验器材齐全且完好,小灯标有“3V”字样。小华正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。闭合k开关后,电压表的示数为5V,此时小灯泡发光较暗。接着移动变阻器的滑片,观察到电流表示数增大,电压表示数减小,则他在连接电路时存在的问题是   。经过思考,他正确连接电路,分别测得加在灯泡两端的电压U和通过其中的电流I,并根据所得数据描出了I﹣U图象,如图。出现图中从原点(O)到M点再到N点的曲线,产生这种现象的原因是   。
24.小华设计了一种测量小灯泡额定功率的电路,如图所示。电源电压保持4V不变,R0是阻值为10Ω的定值电阻,小灯泡额定电压为2.5V.连接好电路,进行如下操作:
(1)断开开关S2,闭合开关S和、S1,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为   V;
(2)保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出电压表示数为1.6V;
(3)可求出小灯泡正常工作时电流是   A,额定功率为   W。
25.如图所示的是“测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率”的实验电路图。电源两端的电压保持不变,闭合开关,电压表的示数为2.6V,现要测定小灯泡的额定功率,应将滑片向   (选填“左”或“右”)移动至电压表示数为   V,若此时电流表示数为0.4A,则小灯泡的额定功率为   W。
26.小明在做“伏安法测电功率”的实验时。
(1)用笔画线代替导线把实物图连接完整。
(2)当电压表的示数如图b所示,小灯泡的电阻为   ?,小灯泡的电功率为   W。
 27.有一个小灯泡标有“5.0V”字样,要测定它的额定功率。已知小灯泡正常发光时的电阻值约10Ω,电源电压为6V。
(1)连接电路前,开关应   ,小明连接的电路如图所示,图中有一处明显错误是   。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应该在   (选填“a”或“b”)端。
(3)某次连接线路后,闭合开关灯不亮,电流表有示数,电压表没有示数,猜想以下3种故障,其中可能的是   (填字母序号)。
A.可能是灯丝断了 B.可能是开关接线处断路 C.可能是小灯泡的灯座短路
为避免出现上述故障时损坏电流表,选择的滑动变阻器的最小阻值应不小于   Ω。
(4)实验中,在移动滑动变阻器的滑片的同时,要观察当   表示数为   时,再记录另一个电表的示数,可以计算小灯泡的额定功率。
(5)小华将上述器材中的小灯泡换成了定值电阻,来探究“电流与电阻的关系”。
①实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图乙所示的电流,I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:   
②上述实验中,小华用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向   (选填“a”或“b”)端移动滑片,使电压表示数为   V时,读出电流表的示数。
28.小实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中,所用电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)检查电路连接无误后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表几乎无示数。产生这一现象的原因可能是   
A.变阻器断路 B.电压表短路 C.电压表断路 D.小灯泡断路
(2)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向   移(选填“左”或“右”)。
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,记录了多组数据,并作出如图丙所示的I﹣U图象。根据图象可知小灯泡的额定功率为   W。
(4)当小灯泡正常发光时,通电20s小灯泡消耗的电能为   J。
29.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)在图甲中用笔代替导线,使其成为完整的实验电路,要求:滑动变阻器的滑片P向左移,小灯泡变亮;
(2)连接电路,闭合开关后,在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中,发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图1乙所示,这是由于选用了滑动变阻器   (选填“A”或“B”);
A.滑动变阻器A(阻值范围0﹣60Ω,滑片行程10cm)
B.滑动变阻器B(阻值范围0﹣600Ω,滑片行程10cm)
(3)测量过程中,某一次的电流示数如图1丙所示,则电流值是   A,短暂时间后,灯丝突然烧断,则电压示数   (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)该组同学接着换用相同的规格灯泡,重新进行实验,根据实验数据绘出I﹣U图象,如图A所示,结果发现图象为曲线,造成这一现象的原因可能是小灯泡灯丝电阻会随   变化,根据图象得出了小灯泡额定功率为   W;
(5)小灯泡在通电之前的电阻可能是   (选填“0Ω”、“3Ω”、“5Ω”或“10Ω”);
(6)另外一组同学也进行了该实验时,根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图2所示。你认为错误的原因可能是   ;
(7)两组同学交流讨论后,他们觉得:用阻值已知的定值电阻来替代某一电表也能测出小灯泡的额定功率,并设计了四个电路图,如图3所示。其中正确的是   。
30.在测量额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)功率的实验中,老师提供了以下器材:电流表、电压表、开关、电压为6V的电源和滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)何刚同学设计了如图1所示的电路图。在连接电路过程中,开关要   ,滑动变阻器的阻值调到   ,理由是   。
(2)当电路正确连接后,调节滑动变阻器,发现电流表无示数,电压表有较大示数,分析其原因可能是   。
(3)纠正电路中的错误后,移动滑动变阻器,使小灯泡发光,此时电流表、电压表的示数如图2甲、乙所示,电路中的电流是   A,小灯泡两端的电压是   V,要测量小灯泡的额定功率,根据电路图,应将滑动变阻器的滑片向   调节(选填“左”或“右”)。
(4)李亮同学重新移动滑动变阻器多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了通过小灯泡的电流随两端电压变化的图象,如图3所示,则小灯泡的额定功率是   W.在该图象中发现电流不与电压成正比,因为   。
31.(1)请补充完成图甲中测小灯泡电功率的实物图连接。
(2)连接电路时,开关S应处于状态   (选填“断开”或“闭合”)。滑动变阻器的滑片应置于   (选填“最左端”、“最右端”、“中间”、随意放置)。
(3)若某次实验电压表、电流表的示数如图乙、丙所示,灯泡两端的电压是   V,流过灯泡的电流是   A,此时灯泡消耗的电功率是   W。
(4)合上开关,电流表示数不为零,电压表示数为3V,无论如何移动滑片,两表示数都不变,你认为接线可能出现的问题是   。
32.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用   
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
(2)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到   (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是   。
(5)排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是   V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向   (选填“A”或“B”)端移动。
(6)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化关系的图象(如图丙所示).分析图象可知:
①小灯泡的额定功率为   W。
②小灯泡灯丝电阻是变化的,主要是受   变化的影响。
③实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V时,小灯泡不发光,根据图象分析其原因是   。
 
33.如图所示,定值电阻R与一标有“6V 3W”的小灯泡L串联在电源电压为9V的电路中,闭合开关S后,电压表的示数为6V.(设定灯丝的电阻固定不变)
求:(1)小灯泡L的电阻;
(2)电路中电流表的示数;
(3)小灯泡的实际电功率;
(4)请根据题设条件,提出一个问题并解答。
34.一盏白炽灯上标有“220V 10W”字样。求:
(1)白炽灯正常工作时的电阻是多少欧?
(2)当其两端电压变为110V时,实际消耗的电功率是多少瓦?
(3)这盏灯正常工作2min,消耗的电能是多少焦耳?
35.市场上有二种原理不同的空调,分别是“变频空调”和“定频空调,其铭牌如下表所示。以制冷为例,定频空调在正常工作时的功率不变,依靠其不断地“开”、“停”压缩机来调整室内温度。“变频空调”开机时压缩机即以最大功率工作,当室温达到设定温度时,空调的功率就减少到较小值,以维持室温基本不变,若这两台空调在同等条件下工作时,制冷功率的变化如图所示,请根据题目信息完成下列计算分析。
定频空调
变频空调
额定
电压
220V
额定电压
220V
制冷
功率
1100W
制冷功率
400W﹣1600W
(1)请你计算定频空调工作时的额定电流。
(2)两种空调按甲图所示特点持续工作8小时,请比较变频空调和定频空调的消耗电能,列式计算哪个更省电?
(3)小科同学对“变频”很感兴趣,设计如图乙所示的变频空调压缩机工作原理简图,图中Rx为热敏电阻,阻值随温度升高而增大,M2是大功率压缩机。当开关闭合时,首先大功率压缩机工作,当温度下降至一定温度时,自动切换为小功率压缩机工作。
若要适当提高室内温度,则RP滑片如何移动,写出分析过程。
沪科版物理九年级第十六章电流做功与电功率第三节 测量电功率 同步练习
参考答案与试题解析
(3)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。
【点评】本题是一道基础题,知道测电功率的原理、知道各仪器的作用是正确解题的关键。
2.【分析】(1)闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大;
(2)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数;
(3)根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻;
(4)根据P=UI求出灯泡的额定功率。
【解答】解:
A、为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大,即滑片移到最左端,故A错误;
B、图乙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,故B错误;
C、由I=可得,灯泡正常发光时的电阻R===5Ω,故C正确;
D、小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对额定电压和电流表读数、欧姆定律、电功率公式的掌握与应用,是一道较为简单的应用题。
3.【分析】用手调节滑片时,眼要观察电压表的示数。
【解答】解:由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压,故在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼应观察电压表的示数的变化,当电压表达到额定电压时,再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。
故选:B。
【点评】本题考查了在测定小灯泡的额定功率时手与眼的分工。
4.【分析】(1)灯泡亮度由灯泡的实际功率决定,灯泡越亮,灯泡实际功率越大。
(2)分析电路图,灯泡的连接方式是并联,两灯泡所在支路两端的电压相等。
(3)每个支路都有电流表,根据公式P=UI、I=,我们判断电流和电功率的关系就要用到电阻这个物理量,所以实验要选取规格不同的灯泡。
(4)根据并联电路电流的规律进行分析。
【解答】解:
A、灯泡的亮暗是由它的实际功率决定的,灯泡越亮,实际功率越大,所以小灯泡电功率的大小可以通过灯泡的亮度来判断,故A正确。
B、由图可知,两灯泡的连接方式是并联。在并联电路中,各支路两端的电压都相等。故B正确。
C、实验目的是研究电功率与电流的关系。所以在电路中的两个灯泡的规格即功率要有所不同,故C错误。
D、在并联电路中干路电路与支路电流的关系是干路电流等于各支路电流之和;将其中一只电流表移接到干路上也可以求出两个支路的电流,可以完成实验,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了并联电路的规律,灯泡亮度与电功率的关系,是一道综合性题目;电功率与电压、电流三个之间的关系是一个难点,实验能帮助我们很好的理解这一关系。
5.【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表与被测电路并联,分析图示电路图确定电表类型。
(2)为保护电路,连接电路时应断开开关,滑动变阻器滑片置于阻值最大处。
(3)常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
(4)根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向。
(5)伏安法测功率的原理是P=UI,由图示图象求出灯泡额定电压对应的电流,然后由P=UI求出灯泡额定功率。
【解答】解:(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,连接电路是开关应断开,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)小灯泡两端电压只有2V,小于灯泡额定电压2.5V,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2所示的U﹣I图象可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A,小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:(1)电压;电流;(2)断开;B;(3)灯泡断路;(4)左;(5)P=UI;0.5。
【点评】本题考查了电表的用法、实验注意事项、滑动变阻器的调节、求灯泡功率等问题,是实验的常考问题,一定要掌握;理想电压表内阻无穷大,要与被测电路并联,理想电流表内阻为零,要与被测电路串联。
6.【分析】(1)电流表串联接入电路,电压表并联在被测电路两端,分析图示电路图,然后答题。
(2)为保护电路,连接电路时要断开开关,闭合开关前滑片要置于阻值最大处。
(3)根据灯泡正常发光时的电流选择电流表量程,根据灯泡额定电压选择电压表量程。
(4)灯泡在额定电压下的功率是额定功率,根据电压表示数与灯泡额定电压的关系判断滑片的移动方向。
【解答】解:(1)由图示电路图可知,a与灯泡并联,a是电压表;b串联在电路中,b是电流表。
(2)为保护电路,测量前,开关应断开,滑片P应滑到B点。
(3)灯泡正常发光时的电流约为:I===0.25A,电流表应选择0~0.6A;灯泡额定电压为2.5V,电压表选0~3V量程。
(4)电压表示数为1.8V小于灯泡额定电压2.5V,由电路图可知,为测灯泡额定功率,应向A端移动滑片,直到电压表示数为2.5V为止。
故答案为:(1)电压;电流;(2)断开;B;(3)0~0.6A;0~3V;(4)A;2.5。
【点评】本题考查了电压表与电流表的用法、电表量程的选择、实验注意事项、实验操作等,难度不大,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题;要注意:电流表应串联在被测电路中,电压表应与被测电路并联。
7.【分析】(1)灯泡上一般标有额定电压和额定功率;
(2)测电功率的实验原理:P=UI;测小灯泡额定功率时,移动滑片的位置,使电压表的示数为灯泡的额定电压,灯泡只有额定电压的工作时,才称为正常工作。
【解答】解:(1)灯泡上所标明的电压值,是灯泡的额定电压;
(2)测电功率的实验原理:P=UI;并且必须把灯泡两端的电压调整为额定电压,并测出通过灯泡的额定电流。
故答案为:额定;UI;额定;额定电流。
【点评】本题考查了测量灯的电功率的实验的原理及注意事项。注意灯泡只有在额定电压下工作时,灯泡才能正常发光。
8.【分析】测量小灯泡电功率的实验原理:P=UI;
根据一节干电池的电压和灯泡的额定电压计算出所用干电池的个数;
根据电压表的正确使用方法进行分析,即电压表并联在电路中,所测量的电压不能超过电压表的量程;
连接电路的过程中,开关处于断开状态,滑动变阻器的滑片应在阻值最大处;
根据P=UI计算出灯泡的额定功率。
【解答】解:测量小灯泡电功率的实验原理:P=UI;
因为一节干电池提供1.5V的电压,而灯泡的额定电压为2.5V,所以至少需要两节干电池,电压表与被测灯泡并联连接,量程选择0~3V;
连接电路的过程中,开关应该处于断开状态;闭合开关前,需将调节滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;
灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:P=UI;2;0~3V;断开;阻值最大;0.5。
【点评】本题考查了测量小灯泡功率的原理、电池的串联、电压表量程的选择、连接电路的注意事项以及额定功率的计算,涉及的内容较多,但都属于基础知识考查范围。
9.【分析】(1)本实验中滑动变阻器应串联入电路中,由此完成电路连接;
(2)常见的电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因;
(3)灯泡两端电压高于其额定电压,由电路图根据串联电路特点确定滑片的移动方向,由图示电流表确定其量程与分度值,读出其示数,然后由P=UI求出灯泡额定功率。
【解答】解:
(1)测量小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器应一上一下串联入电路中,电路连接如图所示:
(2)闭合开关,灯泡不亮,可能是灯泡短路或电路存在断路,电流表指针几乎不动,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电路不存在断路,则与电压表并联的灯泡断路;
(3)电压表示数为3V大于灯泡额定电压2.5V,为测灯泡额定功率,应减小灯泡两端的电压,增大滑动变阻器分得的电压,故应增大滑动变阻器接入电路的阻值;由图可知,应将滑片向a端移动,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止;
由图乙所示电流表表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.34A,
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W。
故答案为:(1)见上图;(2)灯泡断路;(3)大;2.5;0.85。
【点评】本题考查了连接电路图、电路故障的判断、滑动变阻器的调节、电表读数、求灯泡功率等问题,是一道电学实验综合题,是常考题型,一定要掌握。
 
10.【分析】A、为保护电路,在连接实验电路时,滑动变阻器滑片置于阻值最大处;
B、根据P=UI得出灯的额定电流,根据串联电路的电压特点求出灯正常发光时滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律确定此时滑动变阻器接入电路中的电阻,据此选择滑动变阻器的规格;
C、不同电压下灯泡的实际功率不同,亮度不同;
D、灯的实际电压不能超过灯的额定电压的,即最大电压为3V,据此分析。
【解答】解:A、为保护电路,在连接实验电路时,应将滑动变阻器滑片滑置最右端,A正确;
B、小灯泡额定电压为2.5V,灯泡正常发光时灯丝电阻约为l0Ω,灯泡的额定电流为:
IL===0.25A;
灯泡正常发光时,根据串联电路电压的规律,变阻器两端的电压:
UR=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,由欧姆定律,变阻器接入电路中的电阻:
R==═14Ω>10Ω,所以变阻器选“50Ω 0.5A”,故B错误;
C、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,故C正确。
D、灯的额定电压为2.5V,灯的实际电压不能超过灯的额定电压的,即最大电压为3V,故在测量不同电压下的电功率,为减小误差,电压表量程选“0~3V”,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了测量小灯泡功率的实验,涉及到电表量程的选择和滑动变阻器的选择,关键是利用好串并联电路和欧姆定律。
11.【分析】AB、若该电路中没有电流表,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用,故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联;
要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率;
CD、根据电路分析能否使灯正常发光回答。
【解答】解:A、S2打到1,移动滑片,使电压表示数为灯的额定电压,保持滑片不动,S2打到2,电压表测灯与定值电阻的总电压,根据串联电路的规律和欧姆定律可知灯的额定电流,根据P=UI可求灯的额定功率;A正确;
B、无论S2打到1或2,不能确定灯是否正常发光,B错误;
C、S2打到2,电流表测灯的电流,不知灯的额定电流,不能确定灯是否正常发光,C错误;
D、无论S2打到1或2,灯与电阻并联,电流表测总电流,不能确定灯是否正常发光,D错误;
故选:A。
【点评】本题考查特殊方法没灯的功率,关键是确定能否使灯正常发光,有一定难度。
12.【分析】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。可以不考虑S1和滑动变电阻的作用,假设都是闭合状态,分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系,看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。
【解答】解: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,该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不符合题意;
B、S2闭合S3断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;S3闭合S2断开,电压表测定值电阻R两端的电压,其上端为负极,下端为正极;电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,B图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不符合题意;
C、开关处于1的位置,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;开关处于2的位置,电压表测量的是灯泡的两端电压U0,则小灯泡的电流为I=,小灯泡的额定功率表达式是P=U0I=U0,该电路能测出灯泡正常发光时的功率,符合题意;
D、开关S3闭合,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关S3断开、S2闭合,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不符合题意;
故选:C。
【点评】本题考查了测灯泡额定功率问题,分析电路图,判断能不能测出灯泡正常发光时流过它的电流是解题的关键;分析开关闭合与断开时电路的连接情况,综合性较强,很容易出错。
13.【分析】在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器的基本作用是保护电路,主要作用是改变灯泡的电压、电流,从而改变其实际功率;
一个用电器的额定功率是不变的,其实际功率随实际电压的改变而改变。
【解答】解:滑动变阻器在实验中首先起到保护电路的作用,所以D正确,不符合题意;
通过改变滑动变阻器的电阻,还可以改变电路中的电流及灯泡两端的电压,所以BC正确,不符合题意;
灯泡的额定功率是不变的,其实际功率随着实际电压的改变而改变,所以A错误,符合题意。
故选:A。
【点评】此题是伏安法测电功率的实验,考查了滑动变阻器的作用及对额定功率的理解,掌握滑动变阻器在实验中的基本作用及主要作用;一个用电器的额定功率是不变的,其实际功率会随着实际电压的变化而变化。
14.【分析】(1)甲图中,灯与变阻器串联,调节滑动变阻器滑片的过程中,电路中的电流变化,根据P=I2R分析灯的实际功率变化,灯的亮度由灯的实际功率决定;
(2)由图乙找出当灯的电压为2.5V时电流大小,根据P=UI求小灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)甲图中,灯与变阻器串联,调节滑动变阻器滑片的过程中,电路中的电流变化,根据P=I2R,灯的实际功率变化,灯的亮度发生变化;
(2)由图乙知,当灯的电压为2.5V时,电流大小为0.3A,小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
故答案为:灯泡实际功率;0.75。
【点评】本题考查灯的亮度的决定因素及额定功率的计算。为基础题。
15.【分析】(1)根据串联电路电压的特点和欧姆定律即可求出电源电压;
(2)当通过灯泡的电流为额定电流时,灯泡正常发光;
(3)先根据U=IR求出滑动变阻器两端电压,然后根据串联电路电压的特点求出灯泡两端电压,最后根据P=UI求出灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压:U=2V+0.2A×50Ω=12V;
(2)因为灯泡的额定电流为0.3A,因此当电流表的示数为0.3A时,灯泡正常发光;
(3)灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压:U′=I×R=0.3A××50Ω=7.5V;
此时灯泡两端电压:UL=12V﹣7.5V=4.5V;
灯泡的额定功率:PL=ULI=4.5V×0.3A=1.35W。
故答案为:12;0.3;1.35。
【点评】本题考查额定电流的含义、串联电路电压的特点、欧姆定律以及额定功率的计算,是实验的常考内容,要求熟练掌握。
16.【分析】(1)根据灯在额定电压下正常发光分析的;
(2)明确显微镜的构造和使用方法;
(3)往氢氧化钠溶液逐滴加入盐酸,当眼睛观察到溶液由红色变为无色时,说明与氢氧化钠与盐酸恰好完全反应。
【解答】解:(1)灯在额定电压下正常发光,在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表示数,选C;
(2)镜筒下降时如果只注视目镜,看不到物摬的位置,易让物镜压碎了玻璃标本,故在镜筒下降时要注视物镜,防止压碎了玻璃标本;
(3)氢氧化钠溶液显碱性能使酚酞试液变红,逐滴加入盐酸,与氢氧化钠发生中和反应,两者恰好完全反应时,溶液不再显红色分析。
故答案为:(1)C;(2)物镜;(3)溶液由红色变为无色。
【点评】本题考查物理、化学、生物相关实验中,眼睛应注意观察的对象和现象,体现了学科间的融合。
17.【分析】(1)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,可能是电路中有断路发生;再根据电压表的示数情况分析判断故障;
(2)闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为1.5V和0.15A可求出所用滑动变阻器的最大阻值R,然后由滑片恰好在变阻器的中点时的阻值,标有“0.2A”字样小灯泡正常发光时,利用U=IR求出滑动变阻器两端电压,从而计算出此时灯泡两端电压,再利用P=UI即可求出小灯泡的额定功率。
【解答】解:
(1)闭合开关,灯不亮,电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表有示数,说明电压表到电源两极间是通路,所以故障是灯泡断路了,使得电压表串联在电路中,且电压表示数接近电源电压,即电源电压为4.5V;
若灯泡短路,则电压表无示数;若滑动变阻器断路,整个电路断路,电压表也无示数,不合题意;
(2)实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中电流。
闭合开关时,滑动变阻器的滑片在最大阻值处,电压表、电流表的示数分别为1.5V和0.15A,即此时电路中的电流I=0.15A,小灯泡两端的电压UL=1.5V,
所以滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣UL=4.5V﹣1.5V=3V,
由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:R===20Ω,
当小灯泡正常发光时,滑片恰好在变阻器的中点上,所以此时电路中电流:I′=I滑=I额=0.2A,
根据欧姆定律可得,此时滑动变阻器两端的电压:U滑′=I额×=0.2A×=2V,
所以灯泡的额定电压:U额=U﹣U滑′=4.5V﹣2V=2.5V,
则小灯泡的额定功率为:P=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:小灯泡断路;0.5。
【点评】本题测灯泡额定功率的实验,考查了故障判断和灯泡额定功率的计算。注意的是题目中隐含的条件:排除故障后按照正确的操作进行实验,闭合开关,此时滑动变阻器连入的阻值最大,由此即可计算出滑动变阻器的最大阻值。
18.【分析】(1)常见的电流故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
(2)根据图乙确定电压表的量程与最小分度值,读出电流表的示数,根据电压表的示数与灯泡额定电压间的关系及滑动变阻器的接法确定滑动变阻器滑片的移动方向;
(3)由图象找出灯泡额定电压所对应的电流,然后由公式P=UI求出灯泡的额定功率。
【解答】解:
(1)闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻的滑片,小灯泡都不发光,且电流表有明显读数,说明电路为通路;电压表读数为零,说明灯泡发生了短路,导致灯泡不亮、电压表也被短路而无示数;
(2)由图乙知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,此时电压表示数是2.2V,小于灯泡的额定电压;要使灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,减小变阻器两端的电压,由串联分压规律可知,应减小变阻器接入电路的阻值,故滑片P应向B端移动,直到电压表示数为2.5V为止;
(3)由I﹣U图象可知,灯泡的额定电压2.5V时对应的电流为0.2A,
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
故答案为:(1)短路;(2)B;(3)0.5。
【点评】本题考查了电路的故障判断、滑动变阻器的作用及调节、求灯泡的额定功率等问题;最后一问求灯泡的额定功率,由I﹣U图象找出灯泡的额定电压所对应的额定电流是正确解题的难点,也是解题的关键。
 19.【分析】(1)灯泡正常发光时,其两端的电压等于其额定电压,根据P=UI求出灯泡中的电流,即为电流表的示数;根据串联电路的分压特点,求出滑动变阻器两端的电压;
(2)根据I=求出滑动变阻器连入电路的电阻值;
(3)串联电路中各处的电流都相等,根据W=UIt作出分析和解答;
(4)根据P=UI分析出答案。
【解答】解:(1)灯泡正常发光时,其两端的电压等于其额定电压为2.5V,
∵P=UI
∴电流表的读数I===0.2A,
灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡两端的电压为2.5V,电源电压为5V,所以变阻器两端电压为U滑=5V﹣2.5V=2.5V,故A错误;
(2)∵I=
∴滑动变阻器连入电路中的电阻R===12.5Ω,故B正确;
(3)根据上面分析可知,灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,通电时间相等,电流相等,根据W=UIt可知,电流对L和R所做的功相等,故C正确;
(4)灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,电流相等,根据P=UI可知,灯泡和滑动变阻器消耗的总电功率相等,故D正确。
故选:A。
【点评】此题主要考查的是学生对串联电路电流、电压特点和欧姆定律、电功、电功率计算公式的理解和掌握,综合性很强,难度不大。
20.【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大,根据题干给出的两种情况,根据电功率公式应用数学知识分析答题。
【解答】解:(1)∵P=,∴灯泡正常发光时的电阻R==≈8.3Ω;
由题意知:P甲=和P乙=,由此可见,
电功率P关于电压U的二次函数(跟y=ax2+bx+c,且a>0,b=0,c=0时相符合),
故图象是经过原点开口向上的抛物线,故CD错误。
(2)∵P甲=和P乙=,灯泡电阻R随温度升高而变大,
∴①当小灯泡两端电压U<2.5V时,小灯泡在低于额定电压下工作,
它的电阻R<8.3Ω,则P甲>P乙,此时抛物线a在抛物线b的上方。
②当小灯泡两端电压U=2.5V时,小灯泡在额定电压下工作,
它的电阻R=8.3Ω,则P甲=P乙=0.75W,且此时两抛物线相交。
③当小灯泡两端电压U>2.5V,小灯泡在高于额定电压下工作,
它的电阻R>8.3Ω,则P甲<P乙,此时抛物线a在抛物线b的下方。
综上所述,B图中的图线反映了他们的实验结果。
故选:B。
【点评】本题考查了灯泡实际功率与灯泡电压间的关系,本题难度较大,知道灯泡电阻随温度的变化而变化、应用数学知识分析是解题的关键。
21.【分析】(1)灯泡正常发光时,其两端的电压等于其额定电压,根据P=UI求出灯泡中的电流,即为电流表的示数;根据串联电路的分压特点,求出滑动变阻器两端的电压;
(2)根据I=求出滑动变阻器连入电路的电阻值;
(3)串联电路中各处的电流都相等,根据W=UIt分析判断;
(4)知道电流和电源电压,根据P=UI分析出答案。
【解答】解:(1)灯泡正常发光时,其两端的电压等于其额定电压为2.5V,
因为P=UI,
所以电流表的读数I===0.2A,
灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡两端的电压为2.5V,电源电压为5V,
所以变阻器两端电压为U滑=5V﹣2.5V=2.5V,故A错误;
(2)因为I=,所以滑动变阻器连入电路中的电阻R===12.5Ω,故B正确;
(3)根据上面分析可知,灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,通电时间相等,电流相等,根据W=UIt可知,电流对L和R所做的功相等,故C正确;
(4)灯泡和滑动变阻器串联,各处的电流相等,根据P=UI可知,灯泡和滑动变阻器消耗的总电功率为P=UI=5V×0.2A=1W,故D正确。
故选:A。
【点评】此题主要考查的是学生对串联电路电流、电压特点和欧姆定律、电功、电功率计算公式的理解和掌握,综合性很强,但难度不大。
22.【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,确定电压表的量程并读出电压表的示数,根据I=求出额定电流,根据欧姆定律求出其电阻;
(2)根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,先假设灯泡的电阻不变,根据P=求出此时灯泡的实际功率,再根据灯泡的电阻与温度有关,判断此时灯泡实际功率的大小;
(3)根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比。
【解答】解:(1)由铭牌可知,灯泡的额定功率为1W,
额定电压为3V,所以电压表的量程为0~3V,故此时电压表的示数为2.1V;
灯泡的额定电流I额===A,
灯泡的电阻RL===9Ω;
(2)此时灯泡两端的电压UL=U﹣U滑=4.5V﹣2.1V=2.4V,
若灯泡的电阻不变时,此时灯泡的实际功率P实===0.64W,
因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大,且此时灯泡分得的电压小于额定电压,
所以此时灯泡的电阻会变小,实际功率应大于0.64W;
(3)因串联电路电流相等,电阻分得的电压与电阻成正比,
所以,===。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式公式的应用,关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并读出其示数,难点是会根据灯泡电阻与温度的关系判断实际功率的变化。
 23.【分析】(1)根据题意确定电压表与什么器材并联,然后连接实物电路图。
(2)从图象可以看出灯泡电阻是在变化的,因为灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解:(1)将滑片移到变阻器的一端,闭合电键,电压表的示数为5V,小灯较暗,接着移动变阻器的滑片,电流表示数逐渐变大,说明电路总电阻减小,滑动变阻器接入电路的阻值减小灯泡两端电压增大,滑动变阻器两端电压减小,电压表示数逐渐变小,说明电压表并联在滑动变阻器两端;
(2)从图象可以看出灯泡电阻是在变化的,因为灯丝的温度在变化,灯丝电阻受温度的影响。
故答案为:电压表并联在滑动变阻器两端;灯丝的温度在变化。
【点评】本题考查了学生根据题意确定电压表的连接方式以及影响电阻大小的因素,是一道中等题。
24.【分析】根据变阻器连入电路中电阻大小不变,由第2次操作,由串联电路的规律和欧姆定律可求变阻器连入电路 中的电阻大小,在第1次操作中,根据串联电路的规律和欧姆定律,求出通过变阻器的电流即灯的额定电流,根据P=UI求灯的额定功率。
【解答】解:由题知,电源电压保持4V不变,R0是阻值为10Ω的定值电阻,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)由图知,断开开关S2,闭合开关S和S1,灯泡和变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,
为测小灯泡的额定功率,则应移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2.5V;
(2)保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出电压表示数为1.6V;
(3)在上面的第2次操作中,保持持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出电压表示数为1.6V;此时定值电阻R0与变阻器串联,电压表测R0的电压,
根据串联电路的电压规律,则变阻器的电压U滑=U﹣U0=4V﹣1.6V=2.4V,
根据串联分压原理可得=,
即:=,
解得R滑=15Ω;
在第1次操作中,由串联电路的规律和欧姆定律可得,通过变阻器的电流即灯的额定电流:
IL=I滑===0.1A;
则灯的额定功率:PL=ULIL=2.5V×0.1A=0.25W。
故答案为:(1)2.5;(3)0.1;0.25。
【点评】本题测量定额电压为2.5V的小灯泡的额定功率,考查电路设计方案的能力,难度较大。
25.【分析】(1)在串联电路中,电阻之比等于电压之比,故据此能判断滑片的移动情况;
(2)根据灯泡的额定电压和额定电流,据公式P=UI可计算出此时的额定功率。
【解答】解:(1)在串联电路中,电阻之比等于电压之比,故此时灯泡的电压由2.6V调节为2.5V,故灯泡两端的电压需变小,即变阻器两端的 电压应变大,故其阻值应变大,所以滑片应向右端移动,直到电压为额定电压2.5V时为止;
(2)灯泡正常发光时,两表的示数是“2.5V”和“0.4A”,即此时的功率是P=UI=2.5V×0.4A=1W。
故答案为:右;2.5;1。
【点评】本题考查额定功率的测量实验,知道串联电路的电压与电阻的特点是关键。
26.【分析】(1)掌握实物电路的连接,将电流表串联在电路中;
(2)确定电压表和电流表的量程及分度值,然后读数。根据公式P=UI计算灯泡的额电功率。
【解答】解:(1)电流表应与滑动变阻器、灯泡串联在电路中,由题意可知电流表选择0﹣0.6A的量程,如图所示:

(2)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V;由图象可知此时的电流为0.18A,电阻为:R===12Ω,灯泡的额电功率P=UI=2.2V×0.18A=0.396W。
故答案为:(1)见上图;(2)12;0.396。
【点评】此题“测定小灯泡的功率”的实验,考查了电压表的连接及电压表、电流表的读数,同时考查了电功率的计算,是一道基础性题目。
 27.【分析】(1)连接电路前,开关应断开;电流表接入电路中要求电流从正接线柱流进,负接线柱流出;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最大值处;
(3)根据各选项故障分析现象,从而确定答案;根据电流表的最大电流求出滑动变阻器的最小阻值;
(4)要注意电压表示数,当电压表示数等于灯泡额定电压时,灯泡正常发光。
(5)①分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,据此得出结论;
②将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,电路中的总电阻变大,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变大,要使定值电阻两端的电压不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,直到电压表的示数达到原来的示数不变。
【解答】解:
(1)为了保护电路,在连接电路前应断开开关;
由图知,电路连接的一处错误是:电流表的正负接线柱接反了;
(2)为了保护电路,由电路图知,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最大值a端;
(3)闭合开关灯不亮,电流表有示数,电压表没有示数。
A.若灯丝断了,电压表串联入电路中,则灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,不符合题意;
B.若开关接线处断路,整个电路断路,灯泡不亮,两电表均无示数,不符合题意;
C.若小灯泡的灯座短路,则灯泡不亮,电压表没有示数,电流表有示数,符合题意;
灯泡短路,只有变阻器接入电路中,电源电压为6V,电流表的最大值为0.6A,则滑动变阻器的最小阻值为:R'===10Ω;
(4)因为灯泡的额定电压为5V,所以在实验过程中,眼睛应注意观察电压表当电压表示数是5V时,表明灯正常发光,记下此时电流表的示数。
(5)①分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
②将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,定值电阻两端的电压增大,要使电压表的示数不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻即滑片向a端移动,直到电压的示数达到2V为止。
故答案为:(1)断开;电流表的正负接线柱接反了;(2)a;(3)C;10;(4)电压;5V;(5)①电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;②a;2。
【点评】本题考查了电路图的连接、电路故障的分析、实验注意事项、故障的判断,在电流与电阻的关系的探究中要注意控制变量法的应用。
28.【分析】(1)灯泡不亮,电流表几乎无示数,说明电路可能出现了断路,再根据电压表示数分析判断;
(2)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数,电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;
(3)从图象上找到额定电压对应的点,读出对应的电流,利用P=UI计算额定功率;
(4)由W=Pt计算正常发光20s灯泡消耗的电能。
【解答】解:
(1)闭合开关灯泡不亮,电流表几乎无示数,电路可能出现了断路,电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源间是通路,所以出现这种现象的原因可能是灯泡断路了,故选D;
(2)由图乙知,电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.2V;
要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向右端移动,使电压表的示数为2.5V为止;
(3)由图象知,当灯的电压是2.5V时,对应的电流值为0.2A,额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)正常发光20s灯泡消耗的电能:W=Pt=0.5W×20s=10J。
故答案为:(1)D;(2)右;(3)0.5;(4)10。
【点评】本题考查了测量电功率的实验中电路故障的判断、电压表的读数、串联电路的分压作用及额定功率的计算,同时还考查了学生对图象的分析和处理能力。
29.【分析】(1)根据滑动变阻器的滑片P向左移,小灯泡变亮,确定变阻器的连接;
(2)由图乙可知滑片移动时灯泡两端电压的变化,确定选用的滑动变阻器的规格;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,短暂时间后,灯丝突然烧坏,分析电路连接回答;
(4)小灯泡灯丝电阻会随温度的变化而变化,根据图象知灯在额定电压下的电流,由P=UI求小灯泡额定功率;
(5)由欧姆定律,求出灯的电压为0.5V时的电阻;根据通电后灯的温度升高电阻变大分析;
(6)因为灯泡与变阻器串联,由图丙的B可知,电流增大时,对应的电压表示数减小;而随着电流的增大,由欧姆定律可知分析灯的电压变化,根据串联电路的电压规律,可知变阻器分得的电压变化,据此分析;
电压表并联在灯泡两端时,随着电流的增大,灯泡两端的电压增大,根据串联电路电压的特点,变阻器两端的电压会随之减小,据此分析。;
(7)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。可以不考虑S1和滑动变电阻的作用,假设都是闭合状态,分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系,看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片P向左移,小灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故滑片以左电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)由图乙可知,滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显,说明滑动变阻器选择最大的阻值较大,即选用了滑动变阻器B;
(3)测量过程中,某一次的电流示数如图1丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02Aa,则电流值是0.44A,短暂时间后,灯丝突然烧断,电压表串联在电路中测电源电压,故电压示数变大;
(4)如图A所示,结果发现图象为曲线,造成这一现象的原因可能是小灯泡灯丝电阻会随温度的变化而变化,不是一个定值造成的,根据图象知,灯在额定电压下的电流为0.25A,得小灯泡额定功率为:
P=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;
(5)由图2A知,当灯的电压为0.5V时,电流约为0.1A,
由欧姆定律可得,此时灯的电阻:R===5Ω,
因通电后灯的温度升高,其电阻变大,故小灯泡在通电之前的电阻小于这个值,但不可能为0,故可能是3Ω;
(6)另外一组同学也进行了该实验时,根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图2B所示,
因为灯泡与变阻器串联,由图2的B图线可知,电流增大时,对应的电压表示数减小;而随着电流的增大,由欧姆定律可知,灯的电压应增大,根据串联电路的电压规律,变阻器分得的电压减小,由此可知电压表并联在变阻器两端了;
(7)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,故不符合题意;
B、S2闭合S3断开,电压表测电灯两端的电压,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法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故不合题意;
C、开关处于1的位置,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;开关处于2的位置,电压表测量的是灯泡的两端电压U0,则小灯泡的电流为:I=,
小灯泡的额定功率表达式:P=U0I=U0×,故C符合题意;
D、开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流,该不符合题意。
故选C。
故答案为:(1)如上;(2)B;(3)0.44;变大;(4)温度;0.625;(5)3Ω;(6)电压表与变阻器并联了;(7)C。
【点评】本题测定小灯泡额定功率,考查电路连接、电路分析、电流表读数、影响电阻大小的因素、额定功率的计算、反常现象的分析及测功率的特殊方法。
 
30.【分析】(1)根据电路图连接实物图时,开关处于断开状态,避免连接完最后一根导线,电路中就有电流,可能会损坏电路元件;滑动变阻器的滑片处于b端,连入电路的阻值最大,电流最小,对电路起到保护作用;
(2)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;
(3)根据电表的量程和分度值读出两电表的示数,额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,要使灯泡两端的电压由1.1V增大到2.5V,应使电路中电流增大,即减小滑动变阻器的接入电阻,则可知滑片的移动方向;
(4)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据图读出灯泡的额定电流,再根据P=UI求出灯泡的额定功率;图象不是直线说明电压与电流的比值即电阻是变化的,可以从影响电阻大小的因素进行分析。
【解答】解:(1)何刚同学设计了如图1所示的电路图。在连接电路过程中,开关要断开,滑动变阻器的阻值调到阻值最大处,即最右端,理由是保护电路;
(2)电路正确连接后,调节滑动变阻器,发现电流表无示数,电压表有较大示数,说明与电压表两接线柱之间并联的电路是断路,所以出现故障的可能原因是灯泡的灯丝断了(或连接灯泡的导线断了);
(3)由图3知,电流表量程是~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数I=0.16A;
电压表量程是0~3V,分度值为0.1V,电压表示数U=1.1V;
灯泡两端的电压为1.1V,小于额定电压2.5V,要使灯泡两端的电压增大应增大电路中的电流,根据欧姆定律可知应减小电路中的总电阻即减小滑动变阻器接入电路的电阻,滑片P应向左移动;
(4)根据通过小灯泡的电流随两端电压变化的图象3知,灯在额定电压下的电流为0.25A,小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
由图3可知电压和电流的比值是变化的即灯泡的电阻是变化的,原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以通过小灯泡的电流不与其两端的电压成正比。
故答案为:
(1)断开;最右端;
(2)灯泡的灯丝断了(或连接灯泡的导线断了);
(3)0.16;1.1;左;
(4)0.625;小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题考查了探究灯泡额定功率的实验,涉及到了电路连接时注意的事项、电路故障的判断、电表的读数、滑动变阻器的正确使用、欧姆定律和电功率的计算等,关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等以及分析图象得出灯泡电阻与温度的关系,虽然涉及的知识点较多,但都是基本内容,所以平时要多注意基础知识的学习。
31.【分析】(1)根据电源电压确定电压表选用小量程与灯并联,图丙中电流表选用小量程与灯串联,将变阻器的最大电阻连入电路中,与灯串联;
(2)为保护电路,连接电路时,开关S应处于状态断开。滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)由电压表、电流表的选用的量程确定分度值读数,根据P=UI求灯泡消耗的电功率;
(4)合上开关,电流表示数不为零,说明电路为通路,根据电压表示数为3V为电源电压,无论如何移动滑片两表示数都不变分析。
【解答】解:(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与灯并联,图丙中电流表选用小量程与灯串联,为保护电路,将变阻器的最大电阻连入电路中,与灯串联,如下所示:
(2)连接电路时,开关S应处于状态断开,滑动变阻器的滑片应置于最左端;
(3)若某次实验电压表、电流表的示数如图乙、丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压是 2.5V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,流过灯泡的电流是0.3A,此时灯泡消耗的电功率是:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)合上开关,电流表示数不为零,说明电路为通路,电压表示数为3V为电源电压,无论如何移动滑片,两表示数都不变,说明变阻器没有了变阻的作用,可能出现的问题是:滑动变阻器同时接了上面的两个接线柱(或滑动变阻器短路)。
故答案为:(1)如上;(2)断开;最左端;
(3)2.5; 0.3; 0.75; (4)滑动变阻器同时接了上面的两个接线柱(或滑动变阻器短路)。
【点评】本题测灯的功率,考查电路的连接、注意事项、电表读数及功率的计算及反常现象的分析。
32.【分析】(1)由串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时滑动变阻器连入阻值,从而选择合适的变阻器;
(2)本实验中,电流表和灯泡串联,根据灯泡正常发光电流确定电流表量程,由此连接电路;
(3)闭合开关前,变阻器滑片应处于最大值处;
(4)电流表无示数,电路可能出现断路,再由电压表示数分析判断故障;
(5)由图乙读出两电压表示数,根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系确定滑动变阻器滑片的移动方向;
(6)①由图象读出灯泡电压为2.5V时通过灯泡的电流,由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率;
②灯泡电阻受温度的影响,由此分析解答;
③灯泡亮度由实际功率决定,由此分析解答。
【解答】解:
(1)由欧姆定律可知,灯泡正常发光电流约为:I==≈0.21A,
由串联电路特点和欧姆定律可得,灯泡正常发光时滑动变阻器连入阻值:R滑===≈16.7Ω,所以选择滑动变阻器B合适;
(2)测定小灯泡的电功率的实验中电流表应与灯泡串联,由灯泡正常发光电流可知电流表应使用0﹣0.6A量程,如图所示:

(3)为了保护电路,闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到最大值A端;
(4)小灯泡始终不发光,电流表无示数,电路可能出现断路,电压表有示数,说明电压表与电源间是通路,电路只有一处故障,所以故障是灯泡断路;
(5)由图乙知,电压表使用0﹣3V量程,分度值0.1V,示数为2.2V;
灯泡电压小于额定电压2.5V,由电路图可知,要使灯泡正常发光,应向B端移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值减小,灯泡两端的电压增大到2.5V为止;
(6)①由图丙可知,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;
②由P=UI可知灯泡两端的电压和电流在增大,电功率也在逐渐变大,温度升高,原因是灯泡的电阻受温度变化的影响;
③根据灯泡的亮度由实际功率决定,由图象知,当灯泡两端电压小于0.5V时,电流为0.1A,由P=UI知灯泡实际功率非常小,所以灯泡不发光。
故答案为:(1)B;(2)如上图所示;(3)A;(4)小灯泡断路;(5)2.2; B;(6)①0.625; ②温度;③实际电功率太小。
【点评】本题考查了滑动变阻器的选择、实物图的连接、实验操作、欧姆定律的应用、电表的读数、电路故障判断、功率计算等知识点,考查的知识点较多,要求学生有较强的能力。
 
33.【分析】(1)由题意可知,灯泡额定电压和额定功率,由电功率的变形公式R=可以求出灯泡电阻;
(2)由串联电路电压规律求出灯泡两端的电压,由欧姆定律可以求出电路电流;
(3)由P=UI计算小灯泡的实际电功率;
(4)本题是一道开放题,可以求灯泡的实际功率或求电阻的功率等问题。
【解答】解:
(1)由P=可得灯泡电阻:
RL===12Ω;
(2)由图知,R与L串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,
所以灯泡两端电压:UL=U﹣UR=9V﹣6V=3V,
串联电路中电流处处相等,由欧姆定律可得电流表示数:
I=IL===0.25A;
(3)小灯泡的实际电功率:
PL实=UL实I=3V×0.25A=0.75W;
(4)求电阻R的阻值是多少?
由欧姆定律可得R的阻值:
R===24Ω。
答:(1)小灯泡L的电阻为12Ω;
(2)电路中电流表的示数为0.25A;
(3)小灯泡的实际电功率为0.75W;
(4)R的阻值是多少?R的阻值为24Ω。
【点评】本题考查了电阻、电流等的计算,是一道基础题,熟练应用电功率的变形公式、串联电路特点、欧姆定律即可正确解题。
34.【分析】(1)搞清“220V 10W”字样的含义,根据R=求灯正常工作时的电阻;
(2)根据P实=求灯的实际功率;
(3)由W=Pt求消耗的电能。
【解答】解:(1)“220V 10W”字样表示灯的额定电压为220V,额定功率为10W,P=UI=U×=,所以,
白炽灯正常工作时的电阻是R===4840Ω;
(2)当其两端电压变为110V时,实际消耗的电功率P实===2.5W;
(3)这盏灯正常工作2min,消耗的电能是多少焦耳W=Pt=10W×2×60s=1200J。
答:(1)白炽灯正常工作时的电阻是4840Ω;
(2)当其两端电压变为110V时,实际消耗的电功率是2.5W;
(3)这盏灯正常工作2min,消耗的电能是1200J。
【点评】对电灯这样的将电能全部转化为内能的电路,电功率P=UI=;其中(2)也可按如下的方法求解:因灯的电阻不变,根据P=知,电功率P与电压的平方成正比,所以P实=×10W=2.5W。
35.【分析】(1)根据P=UI的变形公式算出定频空调工作时的额定电流;
(2)根据图象判断出定频空调和变频空调的工作时间,根据W=UIt算出两种空调消耗的电能;
(3)工作中电磁继电器的控制电流大小不变,所以控制电路中的总电阻需保持不变。热敏电阻RX,阻值随温度升高而增大,若要适当提高室内温度,热敏电阻RX变大,实验滑动变阻器的电阻应变小,确定RP滑片的移动方向。
【解答】解:(1)根据P=I U 得,
定频空调工作时的额定电流:
I===5A;
(2)由图象知:定频空调1小时内,压缩机由h的时间在工作,故8小时内工作4小时,
定频空调的消耗电能:
W定=Pt=1.1kw×4h=4.4kw?h;
由图象知,大功率压缩机工作0.,25h,'
其余都是小功率的压缩机工作,
变频空调 消耗的电能为:W变=P1t1+P2t2=1.6kw×0.25h+0.4kw×7.75h=3.5kwh;
因为W定>W变;
所以变频空调消耗的电能更少
(3)因为工作中电磁继电器的控制电流大小不变,所以控制电路中的总电阻需保持不变。热敏电阻RX,阻值随温度升高而增大,若要适当提高室内温度,热敏电阻RX变大,实验滑动变阻器的电阻应变小,因此RP滑片应适当向左移动。
答:(1)定频空调工作时的额定电流为5A。