2019年秋人教版物理九年级——第十八章第三节测定小灯泡的电功率(word含答案)

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名称 2019年秋人教版物理九年级——第十八章第三节测定小灯泡的电功率(word含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2019-12-21 17:27:36

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2019年秋人教版物理九年级
——第十八章第三节测定小灯泡的电功率
一、单选题(本大题共20小题,共40.0分)
下列关于测量原理的说法错误的是(????)
A. 测滑轮组的机械效率:η=W有/W额 B. 测密度:ρ=m/V C. 测小灯泡的电功率:P=UI D. 测小灯泡的电阻:R=U/I
小明将标有“6V?6W”的灯L1与标有“6V?3W”的灯L2串联(假设灯丝电阻不变),如图所示.下列说法错误的是(????)
A. 该电路能探究串联电路的电压特点 B. 该电路能探究电流与电压的关系 C. 该电路能探究电流做功的多少与电压的关系 D. 该电路可以测出灯泡L1的额定功率
下列说法正确的是(????)
A. 对人体的安全电压是不高于36V B. 保险丝应与所保护的电路并联起来 C. 在家庭电路中可以用铜丝代替保险丝 D. 用电路的电功率可用专用的功率表来测量
某学生想通过如图所示的电路图来进行下列四个实验(电源电压保持不变,R1为定值电阻,你认为不可行的实验是(????)
A. 验证欧姆定律 B. 验证焦耳定律 C. 测定电阻R1消耗的功率 D. 验证电路两端总电压等于各部分电阻两端电压之和
下列选项中有关物理概念和原理阐述准确的是(????)
A. 不同物质的比热容一般不同,它与物体吸收或放出的热量、物体的质量、升高或降低的温度有关 B. 在初中物理教学中“光线”、“磁感线”等概念的引入,采用了控制变量的研究方法 C. 可以用电能表和秒表来测定家庭电路中用电器的电功率 D. 汽车安全带做的比较宽是为了增大压强
下列关于测量原理的说法,错误的是(????)
A. 测浮力:F浮=G?F,其中F是当弹簧测力计吊着浸在液体中的物体静止时的示数 B. 测滑动摩擦力:f=F,其中F是当弹簧测力计拉着物体在水平方向上运动时的示数 C. 测小灯泡的电功率:P=UI D. 测小灯泡的电阻:R=UI
下列关于功率的测量方法中,不正确的是(????)
A. 利用电能表和秒表可以测量用电器单独工作的电功率 B. 利用电压表和电流表可以测量用小灯泡发光时的电功率 C. 利用弹簧测力计和刻度尺可以测量拉动木块时拉力的功率 D. 利用体重计、刻度尺和秒表可以测量中学生爬楼梯的功率
在“测定小灯光的功率”的实验中,正确连接好电路并闭合开关后,若发现小灯光不亮,电表的示数较小,下一步的操作应该是(????)
A. 调节滑动变阻器 B. 断开开关检查电路连接是否正确 C. 检查小灯泡是否损坏 D. 换用电压较低的电源
电现象中有三个同学们非常熟悉的实验: a、探究电流与电压的关系; b、伏安法测电阻; c、伏安法测电功率. 这三个实验均要用到滑动变阻器,并多次测量电压和电流值.但滑动变阻器的作用以及对测量数据的处理方式并不相同.下列说法正确的是(????)
A. a实验是为了多次测量求平均值来减小误差,滑动变阻器的作用主要是保护电路 B. b实验是为了多次测量寻找普遍规律,滑动变阻器的作用主要是改变电阻两端的电压 C. c实验是为了比较实际功率与额定功率,滑动变阻器的作用主要是改变灯泡两端的电压 D. 三个实验都是为了多次测量求平均值来减小误差,滑动变阻器是为了控制电压一定
做伏安法测量小灯泡功率的实验,所测灯泡的额定电压是2.2V.某同学连接的电路如图所示,当他合上开关时发现:灯不亮,电流表指针也不动,但电压表的指针接近满刻度。他尝试移动滑动变阻器的滑动片P,仍不能改变以上现象。你认为是下列哪种原因?(????)
A. 灯泡是坏的,或者灯泡与灯座接触不良 B. 电流表接线柱没有拧紧,接触不良 C. 电路的连接不正确 D. 两节电池的电压太小,电路中电流很微弱
下列说法中,正确的是(????)
A. 根据R=UI可知,导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定 B. 发光二极管是半导体材料 C. 在测量小灯泡的电阻时多测几组数据是为了求平均数,减小误差 D. 在测量小灯泡的电功率时应该多测几组数据是为了求平均数,算出额定功率
有两个额定电压相同的小灯泡,串联起来接到电源上,亮度不同。在确定哪个灯泡的额定功率比较大时,要做以下分析:
??? ①从关系式P=I2R可以知道;
??? ②较亮灯泡的电阻较大;
??? ③在相同电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比;
??? ④从关系式P=U2/R可以知道;
? ? ⑤串联时流过两个灯泡的电流相同;
??? ⑥所以,串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
请你将最合理的排序选出来【? ????】
A. ②①③④⑤⑧ B. ⑧②①③④⑤ C. ①③④②⑥⑤ D. ⑤①②④③⑥
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
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
某学生想通过如图所示的电路图来进行下列四个实验(电源电压保持不变,R1为定值电阻,你认为不可行的实验是(????)
A. 验证欧姆定律 B. 验证焦耳定律 C. 测定电阻R1消耗的功率 D. 验证电路两端总电压等于各部分电阻两端电压之和
在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析数据得到的下列结论,正确的是(????)
电压U/V
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.25
0.29
0.32
0.35
A. 灯丝的电阻随电压增大而减小 B. 小灯泡的额定功率为0.8W C. 小灯泡的额定功率为四次功率的平均值 D. 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
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. 合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了 C. 实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮 D. 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
小明同学在测定额定电压为“3.8V”的小灯泡的额定功率时,发现电压表“0~15V”量程坏了,而“0?3V”量程完好,实验所用其他器材完好,所用的电源电压恒为6V,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(????)
A. B. C. D.
如图是“测量小灯泡的电功率”实验的电路图,连接完电路后,闭合开关,发现灯L不亮、电压表示数接近电源电压、电流表的指针几乎没有偏转,电路出现故障的原因可能是(?? ) ??
A. 电流表选择的量程太大 B. 灯L短路 C. 灯L断路 D. ?电压表选择的量程太大
? 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
二、填空题(本大题共3小题,共20分)
测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω. (1)连接电路时开关应???????????,电流表的量程应选0? ???????????A . (2)用笔画线代替导线,连接完整如图a所示的实物电路. (3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于??????????? (选填“A”或“B”)端. (4)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是??????????? (写出一种即可). (5)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示,其读数为??????????? V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向??????????? (选填“A”或“B”)移动. (6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图c所示的I?U图象.由图象可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是???????????Ω,额定功率是???????????W.
如图是小林在测量标有“2.5V”的小灯泡的额定功率时所设计的实验电路,其中滑动变阻器R1上标有“20Ω?1.5A”的字样。以下是他所设计的部分实验步骤,请你帮他补充完整: (1)将电压表调零,断开开关; (2)将R2的阻值调为最大,______,闭合开关S,调节R2使电压表的示数为U1=2.5V,记录数据; (3)保持R2的滑片位置不变,______,读出并记录电压表的示数U2,断开开关S。 根据上述过程进行测量得到的数据,可以计算出小灯泡的额定功率为P额=______。
实验室购买了一批规格为“2.5V0.75W”的小灯泡,某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时,得到了如下一组数据.
次数
第一次
第二次
第三次
电压/V
3
2.5
2
电流/A
0.44
0.4
0.34
(1)分析这组数据,你认为该小灯泡是否合格:______ .其原因是:______ . (2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了:______ .理由是电阻的大小与______ 有关.
三、计算题(本大题共3小题,共40分)
物理课上,老师让同学们测一个小灯泡的额定功率.已知小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率约为1.5W.老师准备的器材有:一个蓄电池(电压约为6V),一块电流表(量程:0~0.6A,0~3A),三个开关,若干导线.另外,老师还提供以下可供选择的器材: A、定值电阻R1(阻值:10Ω); B、定值电阻R2(阻值:200Ω); C、滑动变阻器RP1(铭牌:20Ω??1A); D、滑动变阻器RP2(铭牌:50Ω??0.5A); 请你帮助同学们设计一个实验方案,测出小灯泡的额定功率(电路不可重组、不能忽略温度对灯丝电阻的影响).要求: (1)为测出小灯泡的额定功率,除了选择蓄电池、电流表、开关及导线外,还应选择的实验器材有______ ;(填写器材前面的字母序号) (2)请在虚线框内画出你所设计的实验电路图; (3)根据你所设计的电路,写出主要实验步骤和需测量的物理量; (4)写出额定功率P的数学表达式(用已知量和测量量表示).

特殊方法测电功率器材如下:电源,额定电压U1的待测小灯泡(U1小于电源电压,其电阻的阻值随温度改变),已知阻值为R0的定值电阻,滑动变阻器,电压表,滑动变阻器、单刀双掷开关(符号:)和若干导线. (1)请设计实验电路图,要求:一次性连接电路,测量中只能拨动单刀双掷开关,改变接点. (2)写出主要的实验步骤、需要测量的物理量及小灯泡额定功率的表达式.
小明想测出标有“4V”字样的小灯泡的额定功率.他选用了以下器材:电压恒为6V的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个,导线若干.经检验发现电压表的0~15V量程已损坏,但0~3V量程完好.于是,小明设计了如图1所示的电路进行实验. (1)请在图2虚线框中画出小明设计的电路图. (2)要测出小灯泡额定功率,应该调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为______ V,此时电流表的示数如图3所示,通过小灯泡的电流为______ A,则小明测出该小灯泡额定功率是______ W.

答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、测量定滑轮组的机械效率,η=W有W总.符合题意。 B、测量物体密度原理:ρ=mV,不符合题意。 C、测量小灯泡功率原理:P=UI,不符合题意。 D、测量小灯泡电阻原理:R=UI,不符合题意。 故选:A。 测定滑轮组的机械效率,求出有用功和总功,η=W有W总=W有W有+W额。 测量物体的质量和体积,根据ρ=mV求密度。 测量小灯泡的电流和电压,根据P=UI求电功率。 测量小灯泡的电流和电压,根据R=UI求电阻。 首先要明确测量的目的,明确测量的实验原理,确定要测量的物理量,然后设计实验,进行实验。 2.【答案】D
【解析】【分析】 本题主要考查了串并联电路的辨别,欧姆定律及其应用以及电功率的计算。 已知两灯串联,电压表分别测量灯泡两端电压,电流表测量电路中的电流; 注意已知两灯泡的额定电压和额定功率,并且电路中电流相等,再根据选项所给条件逐一解决。+ 【解答】 A.电压表可以分别测量串联电路各部分电压,以及串联电路两端的电压,故该电路可以探究串联电路电压特点; B.因为灯丝的电阻不变,电压表和电流表分别测量电压和电流,故B选项说法正确; C.由W=UIt可得,串联电路中电流一定,因此可以探究电流做功的多少与电压的关系; D.由I=PU可得,L1的额定电流大于L2的额定电流,因此电路中的最大电流为L2的额定电流,因此不能测量灯泡L1的额定功率。 故选D。 3.【答案】A
【解析】解:A.不高于36V的电压对人体是安全的,该选项正确; B.当电流过大时,保险丝能自动切断电路,起到保护电器的作用,因此跟被保护的电路是串联的,该选项说法错误; C.电阻丝的材料是由电阻大、熔点低的材料制成的,温度过高时能自动熔断,起到保护电路的作用,千万不能用铜丝代替保险丝,因为铜的熔点很高,不容易熔断,该选项说法错误; D.用电器的功率一般采用伏安法测量,或用电能表和秒表来测量,没有专用的功率表,该选项说法错误。 故选:A。 (1)经验表明,对人体的安全电压是不高于36V,家庭电路电压是220V; (2)保险丝通常安装在火线上,它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的,当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用; (3)电功率是表示电流做功快慢的物理量,它的大小等于电压和电流的乘积,即P=UI。 本题考查范围比较广,有安全电压、保险丝的使用和电功率的测量,是学生出错比较多的问题,应当引起注意。 4.【答案】B
【解析】试题分析:(1)欧姆定律研究了电流跟电压、电阻的关系.采用了控制变量法,在电压一定时,改变电阻的大小,记录电流的大小.在电阻一定时,改变电压的大小,记录电流的大小. (2)焦耳定律反应的是电热跟电流、电阻、时间的关系. (3)测量电压和电流,根据P=UI计算电功率. (4)测量每一个电阻两端的电压和两者两端的总电压,就能得出串联电路的电压关系. A、R1是定值电阻,通过移动滑动变阻器的滑片,改变R1两端的电压,电阻一定时,能研究电流跟电压的关系.不符合题意. B、焦耳定律研究的是电热跟电流、电阻、通电时间的关系,没有钟表,无法研究电热的影响因素.符合题意. C、用V1能测R1两端的电压,A能测R1的电流,根据P=UI计算电功率.不符合题意. D、V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,V测R1R2两端的总电压,能验证电路两端总电压等于各部分电阻两端电压之和.不符合题意. 故选B. 5.【答案】C
【解析】解: A、比热容是物质的一种特性,和物质的种类有关,与物质的状态有关,与物体吸放热、质量、升降的温度无关,故A错; B、光线、磁感线是用形象直观的图形描述抽象的问题,这是建立理想模型法,不是控制变量法,故B错; C、先观察电能表的参数每消耗一度电转多少圈,只让被测用电器工作,测出在时间t内,电能表转盘转过的圈数,即可以算出用电器的电功率,故C正确; D、安全带比较宽,是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故D错. 故选C. 根据所掌握的物理知识点进行判断. 本题考查物理基础知识点的掌握情况,包括比热的概念理解、建立理想模型法的理解、家庭电路中电功率的测量方法、生活中减小压强的方法等知识点. 6.【答案】B
【解析】解: A、浸在液体中的物体静止时, ∵G=F浮+F, ∴F浮=G?F,故A正确,不符合题意; B、没有具体说明物体做匀速直线运动,拉力(弹簧测力计的示数)不一定等于摩擦力,故B错; C、分别测量小灯泡的电流和两端的电压,利用P=UI求小灯泡的电功率,故C正确,不符合题意;。 D、分别测量小灯泡的电流和两端的电压,利用R=UI求电阻,故D正确,不符合题意。 故选:B。 A、对物体进行受力分析,物体受到的重力等于水对物体的浮力加上拉力(弹簧测力计的示数),据此求物体受到的浮力; B、物体匀速直线运动时,水平方向受到平衡力的作用,故摩擦力大小等于弹簧测力计示数; C、测量电流表和电压表分别测量通过小灯泡的电流和加在灯两端的电压,根据P=UI求电功率。 D、测量电流表和电压表分别测量通过小灯泡的电流和加在灯两端的电压,根据R=UI求电阻。 本题考查了称重法测浮力、测摩擦力、测电功率和测电阻的原理,要求平时学习时注意掌握每个实验的原理和相应的条件。 7.【答案】C
【解析】解: A、利用电能表参数可以测量用电器单独工作一段时间内消耗电能,根据P=Wt计算用电器单独工作的电功率,故A正确; B、电压表和电流表可以分别测出小灯泡发光时的电压和电流,根据P=UI计算小灯泡的电功率,故B正确; C、根据P=Wt=Fst,弹簧测力计和刻度尺可以分别测量拉动木块的拉力和木块通过距离,但无法测量时间,所以C不正确; D、根据P=Wt=Ght,体重计可以测学生体重,刻度尺可以测楼的高度,秒表可以测学生爬楼所用时间,故D正确。 故选:C。 (1)根据P=Wt分析A选项; (2)根据P=UI分析B选项; (3)根据P=Wt=Fst分析CD选项 本考查几种测量电功率的方法的认识和理解,熟悉原理、公式即可正确分析出结果。 8.【答案】A
【解析】解:连接好电路并闭合开关后,由于此时滑动变阻器的阻值最大,电路中电流较小,因而电表的示数较小,故下一步的操作应该是调节滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器的值。故选A。 连接好电路并闭合开关后,由于此时滑动变阻器的阻值最大,电路中电流较小,因而电表的示数较小,故下一步的操作应该是调节滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器的值。 本题是测量灯泡的功率实验,考查了实验问题的分析,难度适中。 9.【答案】C
【解析】解: A、a探究电流与电压的关系,需要保持电阻一定,总结电压变化对电流的影响,多次测量电压和电流的目的是寻找普遍规律,避免结论的偶然性,A说法错误; B、b伏安法测电阻,需要多次测量电压和电流,得到不同电压下的电阻值,取平均值作为测量结果,目的是求平均值,减小误差,B说法错误; C、c伏安法测电功率,需要比较实际电压等于额定电压和不等于额定电压时灯泡的亮度以及实际功率与额定功率的区别,滑动变阻器的作用是改变灯泡两端的电压,C说法正确. D、由以上分析可知,ABD错误,C正确. 故选C. 对每个实验进行分析,明确其实验目的,从而确定对测量数据处理方式不同的原因. 对于同一个物理实验,一般都要求做多次(至少为3次),但目的却不同:有的为减小误差,有的为寻找普遍规律,有的是不同条件相互比较. 10.【答案】A
【解析】解:电压表有示数,说明与电压表两接线连接的电路是通路; 灯泡不亮,电流表无示数,说明电路是断路, 所以电路故障是电压表并联的部分断路, 结合选项可知A正确,BCD不正确。 故选:A。 灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路。 灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压。 灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0。 灯泡以外的地方断路,整个电路都处于断开状态,灯泡不亮,电压表和电流表都没有示数。 本题考查了根据电表的示数判断电路故障的方法,是学生必须掌握的内容,也是中考常考的内容。 11.【答案】B
【解析】解: A、根据R=UI可知,导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值; 但电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻由导体的长度、材料和横截面积以及温度决定,与它两端的电压和通过的电流无关.故A错误; B、制作发光二极管的材料是半导体材料,常用的有硅、锗等材料.故B正确; C、灯丝的电阻与温度有关,调节变阻器能起到改变小灯泡两端电压的作用(即改变灯丝的温度),多测几组数据不是为了求平均值,而是为了得到灯丝电阻与温度的普遍规律,故C错误; D、额定功率是灯泡在额定电压下的功率;灯泡的电压不同时,通过的电流不同,灯泡的功率不同,求功率的平均值无意义,所以这种方法去计算额定功率是错误的; 测小灯泡的功率,测多组数据的目的是:探究灯泡亮度与实际功率的关系,找出普遍规律;故D错误. 故选B. (1)导体电阻是导体本身的一种性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与它两端的电压和通过的电流无关,R=UI这个导出公式只说明导体电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值; (2)二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性; (3)灯泡灯丝的电阻会随温度的增大而增加,而灯泡亮度大时,此时的温度也会升高,其电阻会增大; (4)灯泡在不同电压下,电流不同,功率不同,求功率的平均值无意义. 此题主要考查的是学生对电阻大小影响因素的了解和掌握,明白灯泡亮度增大时,灯丝的温度会升高,知道温度对电阻的影响变化规律是解决此题的关键. 12.【答案】D
【解析】本题考查了串联电路的电流处处相等,以及电功率公式,会根据灯泡的亮暗判断电阻的大小,能结合电功率公式分析功率的大小。
判断灯泡电功率大小的步骤是:
串联时流过两个灯泡的电流相同;
从关系式P=I2R可以知道;
较亮灯泡的电阻较大;
从关系式P=U2/R可以知道;
在相同电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比;
所以,串联时那个较暗灯泡的额定功率较大;
故选D。
解决此类问题的关键是知道串联电路中电流处处相等,知道功率的公式P=U2/R和P=I2R。
13.【答案】A
【解析】解:A.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=PU=0.5W2.5V=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; B.∵I=UR ∴滑动变阻器连入电路中的电阻R=U滑I=2.5V0.2A=12.5Ω,故B正确; C.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; D.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. A.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; B.根据I=UR求出滑动变阻器连入电路的电阻值; C.串联电路中各处的电流都相等,根据W=UIt作出分析和解答; D.根据P=UI分析出答案. 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. 14.【答案】C
【解析】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=P额U额=1W3V=13A, 灯泡的电阻RL=U额I额=3V13A=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=U实2RL=(2.4V)29Ω=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)因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比, 所以,RLR滑=ULU滑=2.4V2.1V=87. 故选C. 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=PU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=U2R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. 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. 15.【答案】B
【解析】解:A、R1是定值电阻,通过移动滑动变阻器的滑片,改变R1两端的电压,电阻一定时,能研究电流跟电压的关系.不符合题意. B、焦耳定律研究的是电热跟电流、电阻、通电时间的关系,没有钟表,无法研究电热的影响因素.符合题意. C、用V1能测R1两端的电压,A能测R1的电流,根据P=UI计算电功率.不符合题意. D、V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,V测R1R2两端的总电压,能验证电路两端总电压等于各部分电阻两端电压之和.不符合题意. 故选B. (1)欧姆定律研究了电流跟电压、电阻的关系.采用了控制变量法,在电压一定时,改变电阻的大小,记录电流的大小.在电阻一定时,改变电压的大小,记录电流的大小. (2)焦耳定律反应的是电热跟电流、电阻、时间的关系. (3)测量电压和电流,根据P=UI计算电功率. (4)测量每一个电阻两端的电压和两者两端的总电压,就能得出串联电路的电压关系. (1)欧姆定律研究电流、电压、电阻的关系. (2)焦耳定律研究电热跟电流、电阻、时间的关系. (3)功率的影响因素:电流和电压. (4)串联、并联电路的电压关系. (5)电路图是否能研究上面的内容,首先明确上面的关系,再看实验中是否能完成测量. 16.【答案】B
【解析】解:A、由表中数据可知,随电压U的增大,R=UI逐渐变大,即灯丝电阻随电压增大而增大,故A错误; B、由表中数据知,灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.32A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W,故B正确; C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率,不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率,故C错误; D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大,不是定值,由I=UR知:通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比, 故D错误; 故选:B。 (1)根据表中数据,找出电压与对应的电流,求出R=UI,从而得出电阻随电压变化的关系,并判断通过灯泡的电流与它两端的电压是否成正比; (2)灯泡在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流,然后由公式P=UI求出灯泡的额定功率; 本题考查了实验数据的分析,求灯泡的额定功率、判断灯泡电压与电流间的关系,应知道灯泡额定功率是灯泡在额定电压下的功率,不能把灯泡在不同电压下的实际功率的平均值作为额定功率。 17.【答案】B
【解析】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、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。 D、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; 故选:B。 (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)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; (4)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。 此题是测量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,还考查了灯泡的亮暗程度与实际功率的关系。 18.【答案】B
【解析】解: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6V?3.8V=2.2V时,灯泡两端电压达到额定电压3.8V,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. A、电压表测的是电源电压,不合题意; B、电压表测的是滑动变阻器电压,符合题意; C、电压表与灯泡串联,电路断路,不合题意; D、电压表测的是灯泡电压,灯泡的额定电压超过电压表的量程,无法测量,不合题意. 故选:B. 根据电功率计算公式P=UI,要测小灯泡的额定功率必须测出小灯泡达到额定电压时的电流;灯泡额定电压小于电源电压,需要串联电阻来分压,电压表量程较小,可以先测串联电阻的电压,电源电压减去电阻的电压就是灯泡电压,再计算灯泡的额定功率. 本题考查电路图的设计以及电功率的测量,关键是在电压表量程较小的时候,测量灯泡的电压,这是难点,根据串联分压的原理测量串联电阻的电压即可. 19.【答案】C
【解析】本题考查了电路故障排除的相关知识。
由电路图可知,该电路为串联电路,电流表的指针几乎没有偏转,可判断电路发生的故障可能为电路某处断路或电流表被短路,故A、B、D,错误;又电压表示数接近电源电压,由电路图可知电压表并联在灯泡L两端,所以断路的只能是灯L;
故选C。
20.【答案】C
【解析】额定功率是指用电器在额定电压下的规律,“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.【答案】断开;0.6;A;灯泡断路;2.2;B;10;0.5
【解析】试题分析:(1)连接电路时,开关应处于断开状态. 由灯泡的电压和电阻计算电流,确定电流表的量程. (2)电流表与灯泡串联测灯泡电流,注意正负接线柱. (3)闭合开关前,滑片处于最大阻值处. (4)灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压; 灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0. 灯泡以外的地方断路,整个电路都处于断开状态,灯泡不亮,电压表和电流表都没有示数. (5)电压表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少. 电压表测灯泡两端的电压,灯泡电压增大时,电路电流增大,总电阻减小,滑动变阻器连入电路的电阻减小. (6)由图象得到灯泡在1.5V时的电流,根据R=UI计算电阻,根据P=UI计算功率. (1)连接电路时,开关应处于断开状态,防止连接完最后一根导线,电路接通,损坏元件. 灯泡电流大约为:I=UR=2.5V10Ω=0.25A<0.6A,电流表选择0~0.6A量程. (2)电流表与灯泡串联测灯泡电流,电流从正接线柱流出,从负接线柱流出,如图. (3)滑动变阻器接入右半段,滑片处于A端,滑动变阻器连入电路的电阻最大. (4)灯泡不亮,电流表无示数,电路断路,电压表有示数,电压表与电源连通,灯泡断路. (5)电压表选择0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V, 电压表测灯泡电压,要使灯泡在额定电压2.5V时工作,灯泡电压需要从2.2V增大到2.5V,需要增大电路电流,减小滑动变阻器连入电路的电阻,滑片向B端移动. (6)由图象知,灯泡在1.5V时的电流为0.15A, 所以灯泡电阻为:. 灯泡在2.5V时的电流为0.2A, 所以P=UI″=2.5V×0.2A=0.5W. 故答案为:(1)断开;0.6;(2)如图;(3)灯泡断路;2.2;B;10;0.5. 22.【答案】滑动变阻器R1的滑片置于左端;滑动变阻器R1的滑片置于右端;U2?2.58W
【解析】解:根据实验原理分析可知:首先使灯泡正常工作,即通过观察电压表示数使灯泡两端的电压达到额定电压值2.5V,然后再通过移动R1的滑片到右端,测出灯泡和电阻R1的总电压; 所以,实验步骤为: (1)将电压表调零,断开开关,按图连接电路; (2)将R2的阻值调为最大,滑动变阻器R1的滑片置于左端,闭合开关S,调节R2使电压表的示数为U1=2.5V,记录数据; (3)保持R2的滑片位置不变,滑动变阻器R1的滑片置于右端,读出并记录电压表的示数U2,断开开关S。 ∵灯泡和滑动变阻器R1、R2串联, ∴R2两端的电压为:U2?U1, 则串联电路中的电流为:I=U2?U1R2, 所以,灯泡的额定功率为: P额=U1I=U1U2?U1R2=U1(U2?U1)20Ω=U2?2.58W。 故答案为: (2)滑动变阻器R1的滑片置于左端; (3)滑动变阻器R1的滑片置于右端;U2?2.58W。 测灯泡的额定功率,一定要使灯泡在额定电压下工作,电路中无电流表,可利用串联电路电流相同的特点,根据与灯泡串联的已知电阻的阻值得出,所以设计的实验原理是:灯泡、已知滑动变阻器R2和滑动变阻器R1(此时相等于定值电阻,但滑片可以改变电压表的示数)串联,将电压表通过滑动变阻器R1的滑片与灯泡并联,采取通过移动R1的滑片到左端,先测灯泡的电压,调节R2使电压表的示数为灯泡的额定电压,然后移动滑片到右端,测出灯泡和R1的总电压。最后即可根据串联电路的特点和功率P=UI计算灯泡的额定功率。 本题考查了串联电路的电流特点及伏阻法测小灯泡的额定功率。注意要调节滑动变阻器R2使灯的电压为UL后,再去测量灯泡和已知阻值的滑动变阻器R1两端的总电压,才能求得灯的额定功率。 23.【答案】不合格;根据灯额定电压算出的实际功率大于规定的额定功率;短了;长度
【解析】解:(1)由表中测得的数据,当灯的额定电压为2.5V进,对应的电流为0.4A,则灯此时的实际功率 P=UI=2.5V×0.4A=1W,大于灯上标有的额定功率0.8W,故不合格; (2)根据P=U2R,在电压不变的情况下,功率变大是因为电阻减小造成的,根据影响电阻大小的因素,电阻大小与导体的长度、横截面积、材料、温度有关.假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是短了. 故答案为:(1)不合格;??根据灯额定电压算出的实际功率大于定的额定功率; (2)短了;长度. (1)根据表中测量数据,求出灯的额定电压下的实际功率与灯的标注的额定功率比较大小; (2)根据影响电阻大小的因素作答. 本题以实际为背景,测小灯泡的电功率,将所学知识与生活相结合,体现了从物理走向社会的新课标理念. 24.【答案】A、C
【解析】解:(1)灯正常工作时的电流约为IL=PLUL=1.5W2.5V=0.6A,电流表选用小量程;灯正常工作时的电阻 约为RL=ULIL=2.5V0.6A=4.17Ω.当电流表示数为2.5VR时,灯两端的电压一定为2.5V,灯一定正常发光,因电流表选用0?0.6A的量程,分度值为0.02A,若选用R2,则这个支路电流大小为2.5V200Ω,电流太小,电流表无法测量,所以只能选用R1=10Ω的电阻,当移动滑片电流表示数为2.5V10Ω=0.25A时,与R1并联的灯两端的电压一定为2.5V,灯正常工作; 由题意,变阻器应分去U滑=6V?2.5V=3.5V的电压,灯与定值电阻并联的电阻RLR=10Ω×4.17Ω10Ω+4.17Ω=2.94Ω,根据分压原理,U滑UL=R滑RLP,所以,变阻器连入电路中的阻值至少R滑=U滑UL×RLP=4.12Ω,所以变阻器选用C; 所以,为测出小灯泡的额定功率,选择蓄电池、电流表、开关及导线外,还应选择的实验器材有A、C; (2)根据以上分析可画出符合要求的电路图: (3)①如上图连接电路,只闭合S1、S2,移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.25A; ②保持滑片的位置不动,断开S2、闭合S3,记下此时电流表的示数I; (4)在②中,因电路的连接关系没有改变,用电器两端的电压没有改变,通过定值电阻的电流仍为0.25A,根据并联电路电流的特点,所以此时通过灯的电流IL=I?0.25A,灯的额定电功率 PL=UL×IL═2.5V×(I?0.25A). 故答案为:(1)A、C; (2)如上图所示; (3)①如上图连接电路,只闭合S1、S2,移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.25A; ②保持滑片的位置不动,断开S2、闭合S3,记下此时电流表的示数I; (4)2.5V×(I?0.25A). (1)本题测小灯泡的额定功率,不能忽略温度对灯丝电阻的影响,所以只能使灯在正常工作的状态下测算有关的物理量.因没有电压表,电流表和定值电阻应起到测量电压的作用:首先将电流表与定值电阻串联后再与灯并联,最后将滑动变阻器串联在干路上,移动变阻器的滑片,当电流表示数为2.5VR时,灯两端的电压一定为2.5V,灯一定正常发光,因电流表选用0?0.6A的量程,分度值为0.02A,由此确定定值电阻R的大小; 根据分压原理,可确定变阻器的连入电路中的最小阻值,据此确定变阻器的规格; (2)、(3)、(4)在(1)的基础上,保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电流表再测出灯正常工作时通过灯与定值电阻的电流I,因电路的连接没有改变,灯和定值电阻两端的电压都没有改变,通过定值电阻的电流不变,所以可求出此时通过灯的电流,根据P额=U额I额可求出灯的额定功率. 本题测小灯泡的额定功率,考查器材的选择设计实验方案的能力,综合性强,难度大,对能力要求较高. 25.【答案】解:(1)需将定值电阻、灯泡以及滑动变阻器串联起来,单刀双掷开关控制电压表测量灯泡两端电压和定值电阻和灯泡两端的总电压,如图所示 (2)步骤:1、将单刀双掷开关拨到“2”,调节滑动变阻器P使读数为U1; 2、将开关拨到“1”位置,读出电压表的示数为U; 3、计算出电路中的电流I=U?U1R0 4、小灯泡额定功率的表达式:P=U1×U?U1R0.
【解析】根据测电功率的原理P=UI进行分析,要想计算出小灯泡的额定功率,利用电压表测量灯泡两端的电压,要想求出电路中的电流,需要知道已知电阻两端的电压,利用单刀双掷开关以及电压表测出定值电阻两端的电压,然后根据欧姆定律计算出通过灯泡中的电流.按上述思路设计电路. 26.【答案】2;0.28;1.12
【解析】解:(1)由实物图可知,电流从正极出发,经开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回负极,电压表并联在滑动变阻器两端,电路图如图. (2)电源电压为6V,灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡正常工作时的电压为4V,则滑动变阻器的电压为6V?4V=2V<4V,所以用电压表0~3V量程时,并联在滑动变阻器两端,当电压表的示数为2V时,灯泡两端的电压为4V, 电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,由指针位置可知,此时电流为0.28A.则小明测出该小灯泡额定功率:P=UI=4V×0.28A=1.12W. 故答案为:(1)见上图;(2)2;0.28;1.12. (1)先分析电路的连接方式,然后根据实物图利用电流法画出对应的电路图. (2)根据串联电路电压特点可得,当灯泡正常工作时,滑动变阻器电压小于3V;测滑动变阻器电压,间接得到灯泡的额定电压.已知电流表的量程和分度值,可以读出电流表的读数,根据公式P=UI可求此时小灯泡的额定电功率. 解决本题的关键:一是电压表、滑动变阻器的正确使用;二是串联电路电压特点的灵活运用.