第十八章
电功率
第3节
测量小灯泡的电功率
1.如图所示,在“探究电功率跟电压的关系”实验中,将小灯泡L1:“2.5
V
0.3
A”和L2:“3.8
V
0.3
A”串联,下列说法正确的是
A.L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同
B.如果电源电压可调,两灯泡可以同时正常发光
C.闭合开关后,“3.8
V
0.3
A”的小灯泡更亮,因为其额定功率大
D.通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系
2.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
3.研究电功率与电压、电流的关系时,某同学连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法,不合理的是
A.该电路所示实验能研究电功率与电压的关系
B.该实验选择的两个小灯泡规格应该不同
C.小灯泡消耗的电功率可通过灯泡的亮度来比较
D.该实验能得出电流相同时,电功率与电压成正比
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
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.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5
V,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0.8
W
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
6.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
A.
B.
C.
D.
7.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2.5
V,实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.5
V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0.45
A
C.小灯泡正常发光时的电阻为5
Ω
D.小灯泡的额定功率为5
W
8.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
9.为测量一只标有“2.5
V”的小灯泡的额定功率,某实验小组设计了如图所示的电路图。所用实验器材有:电源(电压恒为6
V)一个、开关一只,小灯泡电阻约为10
Ω.其他可选用的器材有:
①电压表(量程0~3
V)
②电压表(量程
0~15
V)
③电流表(量程0~0.6
A)
④电流表(量程0~3
A)
⑤规格为“10
Ω
2
A”的滑动变阻器
⑥规格为“20
Ω
2
A”的滑动变阻器
为了完成实验,可选择的实验器材组合是
A.①③⑤
B.②④⑥
C.①③⑥
D.②④⑤
10.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,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
11.小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中,所用电源电压为7.5
V,滑动变阻器上标有“20
Ω
2
A”的字样,小灯泡标有“4.5
V”字样,估计小灯泡的额定功率小于1.5
W,他按如图所示的电路连接好电路后,按正确的实验步骤开始实验。当小灯泡正常发光时,变阻器的滑片P恰好在中点上(即连入电路的电阻为10
Ω)。有关此实验的说法中正确的
A.小灯泡正常发光时,变阻器消耗的电功率是1.35
W
B.小灯泡正常发光时,通过的电流时0.45
A
C.通过实验可以知道小灯泡的额定功率是0.9
W
D.小灯泡正常发光时,通过的电流是0.3
A
12.如图所示,是探究“电功率与电流的关系”的电路示意图。以下说法中正确的是
A.该实验要选取规格相同的灯泡L1、L2
B.将题中的并联电路改为串联电路也可以完成该实验
C.将滑动变阻器串联在干路中不可能完成该实验
D.实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同
13.小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时,他设计了如图所示的电路,正确操作并闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是
A.检查电路是否某个位置接触不好,断路了
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
D.重新连接一次电路
14.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
A.
B.
C.
D.
15.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
16.(2019·哈尔滨)“探究小灯泡电功率”的实验电路如图甲,实验中选择“2.5
V”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。
17.(2019·利川模拟)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“3
V”字样。小明正确串联实验器材,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。闭合开关后,电压表的示数为5
V,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________________。
18.在测量标有“0.3
A”字样小灯泡的额定功率的实验中,估计灯泡额定功率约为1.5
W,电源电压保持不变,使用的电流表“0~0.6
A”、“0~3
A”量程完好,电压表“0~3
V”量程完好,但“0~15
V”的量程已损坏,滑动变阻器的铭牌上标有“50
Ω、1
A”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2
V和0.2
A,则电源电压为________V;由于电压表0~15
V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。
19.用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(填“大于”“等于”或“小于”)灯泡的额定电压。要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线e端应连接在滑动变阻器的________接线柱上。
20.甲、乙两位同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中,所用的小灯泡和滑动变阻器的规格均不相同,其他器材均相同,其中,甲同学选用标有“50
Ω,1
A”和“2.5
V”字样的滑动变阻器和小灯,乙同学的滑动变阻器上标有“20
Ω,2
A”字样,小灯上所标字样模糊不清。甲同学正确连接好电路,闭合开关后,当把滑片移到滑动变阻器的中点时,小灯恰好正常发光,发现电流表示数为0.14安。乙同学在实验中发现电压表与电流表示数变化的情况相反,当小灯正常发光时,滑动变阻器的滑片恰好也在中点,此时电压表示数如图所示。通过以上信息可知,甲灯的额定功率为________W,乙灯正常发光时的电流为________A。
21.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡上标有“2.5
V”字样。
(1)图甲所示的实验电路中尚缺少一根导线,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)将图甲电路正确连接后进行实验,测得数据如下表所示。结束时,断开开关发现电表如图乙所示。电流表出现这种现象的原因是________________。
U/V
2
2.5
3
I/A
0.22
0.26
0.30
(3)利用已知信息计算,该灯泡的额定功率是________
W。
22.在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②是为了寻找规律。在“测量小灯泡不同电压下的电功率”的实验中,多次测量的目的是________(填“①”或“②”);在“用电压表和电流表测量导体的电阻”的实验中,多次测量的目的是________(填“①”或“②”)。
23.在学校科技节上,甲、乙两组同学各自设计了一个灯泡和滑动变阻器串联的调光电路,同时还想研究灯泡亮度改变时电功率的变化情况。老师提供的器材有:“2.5
V”和“3.8
V”两种规格的灯泡(灯丝电阻随温度的升高而增大)、滑动变阻器,电流表和电压表、开关、导线若干、电源(电压相等且保持不变)。两组同学连接好电路后,调节滑片过程中电表示数都发生变化,当两组电路的灯泡都正常发光时,恰好电压表示数均为3.8
V,电流表示数均为0.3
A,并且甲组的灯泡比乙组的暗。
(1)两组同学所使用的电源电压是________V。
(2)乙组同学在研究灯泡电功率变化情况时,想通过测量来比较以下两种情况灯泡电功率的大小关系:
①灯泡实际电压为额定电压一半时的电功率P1;
②灯泡实际电流为额定电流一半时的电功率P2。
老师告诉他们不用测量也可以比较,同学们经过分析得出P1与P2之间正确的关系是P1________P2。
24.(2019·北仑模拟)盛夏,小田家里的电灯经常忽明忽暗。小田从学校借来额定电压为2.5
V的小灯泡等实验器材,想通过实验来研究产生这种现象的原因。
(1)如图甲是小田同学已连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)小田将滑动变阻器的滑片向左边滑动,小灯泡慢慢变亮,电压表示数逐渐变大;接着又向右移动滑片,小灯泡又逐渐变暗,电压表示数也逐渐变小。小田分析:“电灯忽明忽暗是电灯两端的________不稳定造成的”。
(3)小田在将小灯泡两端的电压调至2.5
V时。电流表的示数如图乙所示,由此可以知道小灯泡的额定功率是________。
(4)小田结合学过的电学知识进一步分析:家里的电灯有时虽然暗些,但是电灯的实际功率变小了,消耗的电能也少了。由此他想到此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了。他的想法对吗?请简要说明理由________________________________________________。
25.(2019·朝阳二模)两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化情况”,提供的器材有:两个实验室用小灯泡,甲组的灯泡上标有“1.5
V”,乙组灯泡字迹模糊,两种规格的滑动变阻器(“15
Ω
1
A”、“25
Ω
1
A”),电源(电压相等且保持不变)、电流表和电压表、开关、导线若干。两组同学连接好电路后,调节滑片过程中电表示数和灯的亮度都发生变化,当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时,电压表示数均为1.5
V,电流表示数也相同(如图(a)所示),此时甲组的灯泡比乙组的暗。
(1)电流表读数为________A;
(2)请在图b中将乙组同学设计的电路图补充完整;
(3)电源电压为________V;
(4)乙组同学所测灯泡的电功率为________
W。
26.(2019·北京)小阳为测量额定电压为2.5
V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况,连接了如图所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在_______端(填“左”或“右”)。
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
(2)小阳的实验记录如上表所示,则小灯泡两端电压U=1.3
V时的电功率P=________W。
(3)由上表的实验记录你还能得到的结论:________________________。(写出一条即可)
(4)利用如图所示实验电路还可以进行的实验有:________________________。(写出一个即可)
27.(2019·朝阳区二模)为了探究灯泡消耗的电功率与电阻的关系,小军利用如图所示的电路做了实验,小军闭合开关S后,发现灯泡L1比L2亮,已知灯泡L1的电阻R1大于灯泡L2的电阻R2,于是小军得出结论:灯泡电阻越大,灯泡消耗的电功率越大。请你利用图电路图中的元件,设计一个实验证明:小军的结论是错误的。要求画出实验电路图,根据实验现象简要说明小刚的结论是错误的。第十八章
电功率
第3节
测量小灯泡的电功率
1.如图所示,在“探究电功率跟电压的关系”实验中,将小灯泡L1:“2.5
V
0.3
A”和L2:“3.8
V
0.3
A”串联,下列说法正确的是
A.L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同
B.如果电源电压可调,两灯泡可以同时正常发光
C.闭合开关后,“3.8
V
0.3
A”的小灯泡更亮,因为其额定功率大
D.通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系
【答案】B
2.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
【答案】B
【解析】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。
3.研究电功率与电压、电流的关系时,某同学连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法,不合理的是
A.该电路所示实验能研究电功率与电压的关系
B.该实验选择的两个小灯泡规格应该不同
C.小灯泡消耗的电功率可通过灯泡的亮度来比较
D.该实验能得出电流相同时,电功率与电压成正比
【答案】D
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
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
【答案】C
【解析】A、电压表量程的大小,不会影响灯泡两端的电压,不合题意;B、电流表量程的大小,也不会影响灯泡两端的电压,不合题意;C、如果电源电压太低,即使变阻器阻值最小,也有可能达不到灯泡的额定电压,符合题意;D、变阻器是可以调节的,而且最小可调节至阻值为零,因此它不是电压过低的原因,不合题意。故选C。
5.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5
V,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0.8
W
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
【答案】B
6.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
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】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。
7.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2.5
V,实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.5
V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0.45
A
C.小灯泡正常发光时的电阻为5
Ω
D.小灯泡的额定功率为5
W
【答案】C
【解析】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0~0.6
A,分度值为0.02
A,示数为0.5
A,故B错误;C、由I=U/I可得,灯泡正常发光时的电阻R=U/I=2.5
V/0.5
A=5
Ω,故C正确;D、小灯泡的额定功率P=UI=2.5
V×0.5
A=1.25
W,故D错误。故选C。
8.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
【答案】A
9.为测量一只标有“2.5
V”的小灯泡的额定功率,某实验小组设计了如图所示的电路图。所用实验器材有:电源(电压恒为6
V)一个、开关一只,小灯泡电阻约为10
Ω.其他可选用的器材有:
①电压表(量程0~3
V)
②电压表(量程
0~15
V)
③电流表(量程0~0.6
A)
④电流表(量程0~3
A)
⑤规格为“10
Ω
2
A”的滑动变阻器
⑥规格为“20
Ω
2
A”的滑动变阻器
为了完成实验,可选择的实验器材组合是
A.①③⑤
B.②④⑥
C.①③⑥
D.②④⑤
【答案】C
【解析】灯泡的额定电压为2.5
V,所以电压表可选择0~3
V的量程,选择①;灯泡的电阻大约为10
Ω,所以灯泡正常发光时电流大约为:I=U/R=2.5
V/10
Ω=0.25
A,所以电流表应选择0~0.6
A的量程,选择③;当灯泡正常发光时,变阻器的阻值应为:R滑=U滑/I=(6
V–2.5
V)/0.25
A=14
Ω>10
Ω,所以应选择规格为“20
Ω
2
A”的滑动变阻器,选择⑥。故选C。
10.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,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
【答案】B
11.小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中,所用电源电压为7.5
V,滑动变阻器上标有“20
Ω
2
A”的字样,小灯泡标有“4.5
V”字样,估计小灯泡的额定功率小于1.5
W,他按如图所示的电路连接好电路后,按正确的实验步骤开始实验。当小灯泡正常发光时,变阻器的滑片P恰好在中点上(即连入电路的电阻为10
Ω)。有关此实验的说法中正确的
A.小灯泡正常发光时,变阻器消耗的电功率是1.35
W
B.小灯泡正常发光时,通过的电流时0.45
A
C.通过实验可以知道小灯泡的额定功率是0.9
W
D.小灯泡正常发光时,通过的电流是0.3
A
【答案】D
12.如图所示,是探究“电功率与电流的关系”的电路示意图。以下说法中正确的是
A.该实验要选取规格相同的灯泡L1、L2
B.将题中的并联电路改为串联电路也可以完成该实验
C.将滑动变阻器串联在干路中不可能完成该实验
D.实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同
【答案】D
【解析】A.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A错误;B.根据电功率公式P=UI,如将电路改为串联,两灯泡各支路两端的电压不同,无法完成实验,故B错误;C.根据欧姆定律可知,把滑动变阻器串联在干路中,要用滑动变阻器改变被测小灯泡两端的电压,依据通过电灯泡的电压和电流,可以计算电路相应的电阻,所以可以完成实验,故C错误;D.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D正确。故选D。
13.小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时,他设计了如图所示的电路,正确操作并闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是
A.检查电路是否某个位置接触不好,断路了
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
D.重新连接一次电路
【答案】C
14.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
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】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。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,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。
15.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
【答案】C
【解析】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,用秒表测出用电器工作时间,由公式P=W/t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。
16.(2019·哈尔滨)“探究小灯泡电功率”的实验电路如图甲,实验中选择“2.5
V”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。
【答案】灯泡实际功率
0.75
17.(2019·利川模拟)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“3
V”字样。小明正确串联实验器材,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。闭合开关后,电压表的示数为5
V,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________________。
【答案】电压表并联在滑动变阻器两端
灯丝的温度在变化
18.在测量标有“0.3
A”字样小灯泡的额定功率的实验中,估计灯泡额定功率约为1.5
W,电源电压保持不变,使用的电流表“0~0.6
A”、“0~3
A”量程完好,电压表“0~3
V”量程完好,但“0~15
V”的量程已损坏,滑动变阻器的铭牌上标有“50
Ω、1
A”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2
V和0.2
A,则电源电压为________V;由于电压表0~15
V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。
【答案】12
0.3
1.35
【解析】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=2
V+0.2
A×50
Ω=12
V;因为灯泡的额定电流为0.3
A,因此当电流表的示数为0.3
A时,灯泡正常发光;灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压:U′=I×0.5R=0.3
A×0.5×50
Ω=7.5
V;此时灯泡两端电压:UL=12
V﹣7.5
V=4.5
V;灯泡的额定功率:PL=ULI=4.5
V×0.3
A=1.35
W。
19.用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(填“大于”“等于”或“小于”)灯泡的额定电压。要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线e端应连接在滑动变阻器的________接线柱上。
【答案】大于
d
【解析】由图可知,测定小灯泡的功率时,串联一个滑动变阻器,根据串联分压的原理,所用电源应大于小灯泡的额定电压;要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,说明接入电路的电阻变大,即向左移动远离下接线柱,故应将d接入电路。
20.甲、乙两位同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中,所用的小灯泡和滑动变阻器的规格均不相同,其他器材均相同,其中,甲同学选用标有“50
Ω,1
A”和“2.5
V”字样的滑动变阻器和小灯,乙同学的滑动变阻器上标有“20
Ω,2
A”字样,小灯上所标字样模糊不清。甲同学正确连接好电路,闭合开关后,当把滑片移到滑动变阻器的中点时,小灯恰好正常发光,发现电流表示数为0.14安。乙同学在实验中发现电压表与电流表示数变化的情况相反,当小灯正常发光时,滑动变阻器的滑片恰好也在中点,此时电压表示数如图所示。通过以上信息可知,甲灯的额定功率为________W,乙灯正常发光时的电流为________A。
【答案】0.35
0.22
21.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡上标有“2.5
V”字样。
(1)图甲所示的实验电路中尚缺少一根导线,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)将图甲电路正确连接后进行实验,测得数据如下表所示。结束时,断开开关发现电表如图乙所示。电流表出现这种现象的原因是________________。
U/V
2
2.5
3
I/A
0.22
0.26
0.30
(3)利用已知信息计算,该灯泡的额定功率是________
W。
【答案】(1)
(2)电流表使用前没有调零
(3)0.75
【解析】(1)电路图中让电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联即可,如下图所示:
22.在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②是为了寻找规律。在“测量小灯泡不同电压下的电功率”的实验中,多次测量的目的是________(填“①”或“②”);在“用电压表和电流表测量导体的电阻”的实验中,多次测量的目的是________(填“①”或“②”)。
【答案】②
①
【解析】①测量电功率的实验是为了研究功率与电压、电流的关系,因此多次测量是为了寻找普遍规律;②“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。
23.在学校科技节上,甲、乙两组同学各自设计了一个灯泡和滑动变阻器串联的调光电路,同时还想研究灯泡亮度改变时电功率的变化情况。老师提供的器材有:“2.5
V”和“3.8
V”两种规格的灯泡(灯丝电阻随温度的升高而增大)、滑动变阻器,电流表和电压表、开关、导线若干、电源(电压相等且保持不变)。两组同学连接好电路后,调节滑片过程中电表示数都发生变化,当两组电路的灯泡都正常发光时,恰好电压表示数均为3.8
V,电流表示数均为0.3
A,并且甲组的灯泡比乙组的暗。
(1)两组同学所使用的电源电压是________V。
(2)乙组同学在研究灯泡电功率变化情况时,想通过测量来比较以下两种情况灯泡电功率的大小关系:
①灯泡实际电压为额定电压一半时的电功率P1;
②灯泡实际电流为额定电流一半时的电功率P2。
老师告诉他们不用测量也可以比较,同学们经过分析得出P1与P2之间正确的关系是P1________P2。
【答案】(1)6.3
(2)>
24.(2019·北仑模拟)盛夏,小田家里的电灯经常忽明忽暗。小田从学校借来额定电压为2.5
V的小灯泡等实验器材,想通过实验来研究产生这种现象的原因。
(1)如图甲是小田同学已连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)小田将滑动变阻器的滑片向左边滑动,小灯泡慢慢变亮,电压表示数逐渐变大;接着又向右移动滑片,小灯泡又逐渐变暗,电压表示数也逐渐变小。小田分析:“电灯忽明忽暗是电灯两端的________不稳定造成的”。
(3)小田在将小灯泡两端的电压调至2.5
V时。电流表的示数如图乙所示,由此可以知道小灯泡的额定功率是________。
(4)小田结合学过的电学知识进一步分析:家里的电灯有时虽然暗些,但是电灯的实际功率变小了,消耗的电能也少了。由此他想到此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了。他的想法对吗?请简要说明理由________________________________________________。
【答案】(1)见下图
(2)电压
(4)0.75
W
(4)不对,因为烧开一壶水,水吸收的热量是一定的,即消耗的电能一定,根据W=Pt可知,若实际功率变小,则通电时间变长,并不能省电
【解析】(1)滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,故滑片以左电阻丝连入电路中与灯串联,灯的额定电压为2.5
V,电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左滑动,连入的电阻变小,使电路中的电流变大;由U=IR
25.(2019·朝阳二模)两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化情况”,提供的器材有:两个实验室用小灯泡,甲组的灯泡上标有“1.5
V”,乙组灯泡字迹模糊,两种规格的滑动变阻器(“15
Ω
1
A”、“25
Ω
1
A”),电源(电压相等且保持不变)、电流表和电压表、开关、导线若干。两组同学连接好电路后,调节滑片过程中电表示数和灯的亮度都发生变化,当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时,电压表示数均为1.5
V,电流表示数也相同(如图(a)所示),此时甲组的灯泡比乙组的暗。
(1)电流表读数为________A;
(2)请在图b中将乙组同学设计的电路图补充完整;
(3)电源电压为________V;
(4)乙组同学所测灯泡的电功率为________
W。
【答案】(1)0.2
(2)
(3)4
(4)0.5
电压表并联在小灯泡的两端,乙组同学是把电压表并联在滑动变阻器的两端。乙组同学设计的电路图如下图所示:
(3)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且电源电压不变,根据甲组同学的数据可知,电源电压:U=UL+U1=1.5
V+2.5
V=4
V;
(4)此时乙组同学所测灯泡的电压:UL′=U﹣U2=4
V﹣1.5
V=2.5
V,乙组同学所测灯泡的电功率:P=UL′I=2.5
V×0.2
A=0.5
W。
26.(2019·北京)小阳为测量额定电压为2.5
V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况,连接了如图所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在_______端(填“左”或“右”)。
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
(2)小阳的实验记录如上表所示,则小灯泡两端电压U=1.3
V时的电功率P=________W。
(3)由上表的实验记录你还能得到的结论:________________________。(写出一条即可)
(4)利用如图所示实验电路还可以进行的实验有:________________________。(写出一个即可)
【答案】(1)右
(2)0.26
(3)灯的电压越大,灯的电阻越大
(4)测灯的电阻实验
27.(2019·朝阳区二模)为了探究灯泡消耗的电功率与电阻的关系,小军利用如图所示的电路做了实验,小军闭合开关S后,发现灯泡L1比L2亮,已知灯泡L1的电阻R1大于灯泡L2的电阻R2,于是小军得出结论:灯泡电阻越大,灯泡消耗的电功率越大。请你利用图电路图中的元件,设计一个实验证明:小军的结论是错误的。要求画出实验电路图,根据实验现象简要说明小刚的结论是错误的。
【答案】见解析
【解析】两灯泡并联,如图所示。