人教版物理九年级第十八章 第3节 测量小灯泡的电功率同步练习 含答案

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名称 人教版物理九年级第十八章 第3节 测量小灯泡的电功率同步练习 含答案
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科目 物理
更新时间 2020-12-20 22:26:31

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人教版物理九年级上
第十八章
第3节
测量小灯泡的电功率
姓名:__________
班级:__________考号:__________
一、选择题(共9题)
1、
下列物理量中,能决定小灯发光时亮暗程度的是???????
(???

????
A.电压??????
B.电流?????
C.电功率?????
D.电阻
2、
田甜同学在家发现客厅白炽灯的发光比房间白炽灯的发光亮,对这现象判读那正确的是????????????????
(???
)
A.
客厅白炽灯灯丝的电流大????
B.
客厅白炽灯灯丝的电阻大????
C.
客厅白炽灯两端的电压大??
D.
以上判断都有可能
3、
测出小灯泡的额定功率应该是?????????
A、小灯泡发光最亮的一次???????
B、小灯泡发光最暗的一次
C、小灯泡达到额定电压正常发光的一次????
D、随便哪一次都可以
4、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
5、
将一个标有“12V
15W”的灯泡接入某电路时,测得通过它的电流是1A,则它的实际功率:
A.小于15W;
??
?B.等于15W;
??
?C.大于15W;
?
?D.不能确定.
6、
在“测量小灯泡的电功率”的实验中,某同学连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,则发生这一现象的原因是
A.电压表的正、负接线柱接错了
B.电压表的量程选择不合适
C.电压表坏了
D.电压表与滑动变阻器并联
7、
在测小灯泡的电功率的实验中,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,电压表示数都达不到灯泡的额定电压,其原因可能是
A.变阻器总电阻太大??????????
B.电压表量程选大了
C.电源电压太低????????????
D.灯泡灯丝断了
8、
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
9、
在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录,她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大,亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
①小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时,能正常发光
其中正确的是(  )
A.只有①????
B.只有①②????
C.只有①②③????
D.①②③④都正确
二、实验,探究题(共17题)
1、
小明在测量标有“2.5V”字样小灯泡额定功率的实验中,连接了如图所示的实验电路。请完成下列问题:
?
(1)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,电路中可能存在的故障是(__)
A.灯L
短路???
B.灯L
断路???
C.滑动变阻器短路???
D.滑动变阻器断路
(2)故障排除后,小明测量了小灯泡在不同电压下的电流值,并根据实验数据绘制出小灯泡的
I-U
图像如图所示,由图像可得,当小灯泡正常发光时,电路中的电流
I
=______
A,小灯泡的额定功率
P
=______W。
(3)利用上述实验电路还能测出小灯泡的电阻。当电压表的示数如图所示时,此状态下小灯泡的电阻
RL
=______Ω。
2、
“测量小灯泡的电功率”:选用小灯泡L(额定电压为3.8V)、电压表、电流表、滑动变阻器R和干电池4节等.
(1)在图甲的虚线框内把实验电路图补充完整.
(2)在连接电路时,开关应处于 ??
 状态.
(3)完成电路连接,试触时发现电压表指针向右偏转,电流表指针向左偏转,原因是 ??
 .
(4)纠正错误后,闭合开关S,移动滑片P电压表示数如图乙所示,为测量小灯泡的额定功率,滑片P应向 ??
 (选填“a”或“b”)端移动,直至电压表的示数等于 ??
 V,电流表的示数如图丙所示为 ??
 A,则小灯泡的额定功率为 ??
 W.
3、
)现要测量小灯泡的功率。小薇同学选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分电路,如图甲所示。
(1)请添加一根导线,完成图甲所示的实验电路的连接。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至________端(选填“a”或“b”)。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为1.9V时,电流表示数如图乙所示,为______A,此时小灯泡的功率为__________W。
4、
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)请你用笔画线代替导线,连接完成实验电路.
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应该在 ??
 端(选填“a”或“b”).
(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 ??
 
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大阻值应不小于 ??
 Ω.
(4)排除故障后,移动变阻器滑片,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、
在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电池组(3V不变)、电流表、电压表、小灯泡(额定电压2.5V)、滑动变阻器、开关、导线若干,实物电路如图甲所示.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(2)连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,发现小灯泡不亮,电压表示数始终为零,电流表示数变化明显.电路故障可能是 ▲?

(3)排除故障后进行实验,图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的I

U图像,则小灯泡额定功率是?
▲?
W.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是?
▲ Ω.
(4)分析小灯泡的I

U图像,发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化,从本质上讲,引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是?
▲?

6、
小明和小华测量定额电压为2.5V的小灯泡的额定功率
(1)①图甲是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整.
②闭合开关前,应将滑动变阻器处在最 ??
 (填写“左”或“右”)端.
③闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,小明找来一根完好的导线,一端连在电源负极,另一端触碰接线柱A、B、C,当发现只有触碰接线柱C时,灯泡才发光,若电路中只有一处故障,且各器材,导线均完好,则电路故障可能是 ??
 .
④排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器,当电压表为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 ??
 W.
(2)小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值,请教老师后得知这是电表的电阻,为了在接好的图甲中较准确的测量出小灯泡的电功率,他们对电压表的负接线柱应该接在C处还是D处进行了探究,他们将开关闭合,移动滑动变阻器的滑片使灯泡发光,不添加器材,请你说出接下来的操作及判断方法.
①操作 ??
 ;
②如何判断: ??
 .
(3)小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路,如图丙所示,电源电压保持3.5V不变,R0为阻值为10Ω的定值电阻,连接好电路后进行如下操作:
(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2.6V;
小灯泡的额电功率为 ??
 W(计算结果保留两位小数).
7、
在“测量小灯泡额定功率”实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5
V.
(1)图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根线连接错误,请在这根线上?
打“×”,并在图中改正.[]
(2)闭合开关前,滑片P应位于??
▲?
(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为??
▲?
W.
(4)小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验,请完成下列填空(电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为R0).
①只闭合开关??
▲?
,调节R2,使电压表的示数为2.5V:
②只闭合开关??
▲?
,调节??
▲?
,使电压表的示数仍为2.5V.
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1.;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U1.则小灯泡额定功率的表达式P额=
???▲?
(用U额、R0、Ul、U2表示).
8、
某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验.被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A?
0~3A)、电压表(0~3V?
0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω
0.5A)、R2(50Ω?
0.5A)、R3.同学们设计的电路如图甲所示:
(1)最合适的滑动变阻器应选用  .(选填R1、R2、R3)
(2)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是  .
(3)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图丙所示,则此时通过小灯泡的电流是  A,灯泡两端的电压是  V,此时小灯泡的电阻是  Ω(电阻计算的结果保留二位小数),灯泡的实际功率是  W.
(4)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丁),根据图象提供的信息,算出小灯泡的额定功率为  W,小灯泡灯丝电阻随电压增大而  .(选填“增大”“减小”或“不变”)
9、
在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω.
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接(要求滑片P向C端滑动时,变阻器电阻变小);
(2)同学们进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是  (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向  (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察  (选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,示数为  A,则小灯泡的额定功率是  W.
10、
在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样.
(1)连接电路时开关应  ,滑动变阻器的滑片应移至  (选填“左”或“右”)端.
(2)甲组同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,电路故障可能是  .
(3)乙组同学连接的电路如图甲所示,其中有一根导线接错了,请你在接错的导线上打“×”,再把它改接到正确的位置上.??
(4)乙组同学正确连接电路后,通过调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为  W,小灯泡正常发光时的电阻为  Ω(保留一位小数).
11、
某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率,待测小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)请用笔画线代替导线,完成如图甲实物电路的连接.(要求:连线不得交叉,电压表量程要正确)
(2)检查电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动.产生这一现象的原因可能是  .
(3)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I﹣U图象.据图可知小灯泡的额定功率为  W.
(4)现将该小灯泡与一个10Ω的定值电阻串联后接入电压为3V的电源两端,此时小灯泡的实际功率是  W.
12、
小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3
V,小灯泡上标有“2.5
V”的字样.
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整.
(______)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最________(填“左”或“右”)端.闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是________.
(3)排除故障后继续实验,小华进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中.在第1次实验中小灯泡不亮的原因是________________.
物理量
次数
电压U/V
电流I/A
实际电功率P/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
偏暗
3
2.5
0.30
正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
(4)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为________W.实验得出的结论是小灯泡的实际电功率________,灯泡越亮.
(5)小华在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯泡L的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.”这种说法错误的原因是小华忽略了________对小灯泡电阻的影响.
②有同学认为“把灯泡L换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系.”你认为这种说法________(填“正确”或“错误”).
13、
实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω
1A”)、导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮).
(________)
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是_____.
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_____W.从图象中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比_____(选填“变大”、“变小或“不变”).
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又借到了一个滑动变阻器(50Ω
0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω),其余器材不变.用定值电阻更换甲图中的灯泡,小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所用的滑动变阻器是_____(选填字母:A.20Ω
1A
B.50Ω
0.5A),若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为_____Ω.
(5)下课前老师布置了一道课后作业.要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值.实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关、导线若干.
小张同学设计了如图戊所示的电路图,用以下步骤测Rx的阻值.
①闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程);
③请帮他写出Rx的表达式:Rx=_____(用字母R0、I1、I2表示).
14、
某小组在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率”的实验中,电源电压保持不变,部分电路连接如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大;
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数刚好为2.5V,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 
 W;
(3)实验结束后,该小组对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比 
 (选填“偏大”或“偏小”)。
15、
(某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12Ω),滑动变阻器两个(A:“5Ω
2A”;B:“20Ω
0.5A”).
(1)该实验的实验原理是_____;实验中,应选用的滑动变阻器是_____(选填“A”或“B”).
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉).
(______)
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是_____.
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为_____W.
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图.
(______)
(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1_____P2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
16、
某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“20Ω
1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
(1)请你用笔线代替导线,在图甲中把电路连接完整___________。
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因应该是_______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
A.电流表内部断路了?
B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路???
D.滑动变阻器的电阻线断了
(3)排出故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其值为_____A,小灯泡的额定功率为________W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)端滑动。
(5)测量小灯泡的电功率________(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是______________。
(6)图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图,测量后他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测___(选填“电压”或“电流”)值偏大引起小灯跑电功率偏大的。
17、
在“测量小灯泡额定功率”实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5V.
(1)图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正.
(______)
(2)小华设计如图乙所示的电路也完成了该实验,请完成下列填空(电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为R0).
①只闭合开关________,调节R2,使电压表的示数为2.5V;
②只闭合开关________,调节________,使电压表的示数仍为2.5V;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2,则小灯泡额定功率的表达式P额=____________(用U额、R0、U1、U2表示).
============参考答案============
一、选择题
1、
C
2、
A
3、
C
4、
C
5、
A
6、
D
【详解】
滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是与滑动变阻器并联,故D正确.
7、
C
【详解】
A.
变阻器是可以调节的,而且最小可调节至阻值为零,此时灯泡两端电压等于电源电压,因此该选项不合题意.
B.
电压表量程的大小,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.
如果灯泡灯丝断开,则灯泡不会发光,故D不符合题意.
故选C.
【点睛】
电路连接正确,不是连接故障问题,而是器材的规格问题,从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑.
8、
C
【解析】
【分析】
【详解】
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.
9、
D。
【分析】①由表中数据可知,灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算灯泡的额定功率;
②由表中数据,根据P=UI结合灯泡的亮度判断;
③由表中数据,根据R=计算不同电压下灯泡电阻,可知灯泡电阻与电压关系;
④串联电路电流处处相等,根据灯泡电压和对应电流值,计算定值电阻两端电压,并且满足总电压为3V,从而判断灯泡是否能正常发光。
【解答】解:
①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光,由表中数据知,此时通过灯泡的电流为0.25A,
所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W,故①正确;
②由表中数据知,灯泡两端电压越大,通过的电流也越大,由P=UI可知,灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,故②正确;
③由R=计算可得,各次实验灯泡电阻分别为:4.17Ω、6.25Ω、7.89Ω、8.70Ω、10Ω、10.71Ω,所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大,故③正确;
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端,
由表中数据知,当灯泡电压2.5V,对应电流为0.25A,
此时定值电阻两端电压:UR=IR=0.25A×2Ω=0.5V,
恰好满足电源电压:U=UL+UR=0.5V+2.5V=3V,
所以灯泡能正常发光,故④正确。
【点评】本题是测灯泡电功率的实验,考查了电功率的计算、灯泡亮度与实际功率关系、电阻与电压关系,还考查了串联电路特点和欧姆定律的应用,关键要能从表格中获取有用数据。
二、实验,探究题
1、
B???
0.3???
0.75???
6???
【详解】
(1)闭合开关,灯泡与电流表、变阻器串联,电压表与灯泡并联,当灯L断路后,电压表串联在电路中,电压表示数接近电源电压,电路中电流极小,会发现小灯泡不亮,电流表无示数,故B符合题意。
(2)由I-U图像可得,当小灯泡正常发光时其两端电压为2.5V,此时电路中的电流为I=0.3A,则小灯泡的额定功率为
(3)利用上述实验电路测小灯泡的电阻,电压表接入小量程,当电压表的示数如图所示时读数为1.5V,由I-U图像可得此时电路中的电流为0.25A,则此状态下小灯泡的电阻为
2、
3、
4、
【考点】JF:电功率的测量.
【分析】(1)从小灯泡的型号可以得出电压表应该选用0~15V这一量程的并联在小灯泡两端;根据小灯泡的额定电压和电阻求出电流,从而判定电流表量程;滑动变阻器采用一上一下的接法;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片调至阻值最大位置;
(3)电流表有示数,说明电路出现了短路,电压表无示数,说明与电压表并联部分短路;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.
【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为5V,则电压表应该选用0~15V这一量程,电压表并联在小灯泡两端;
灯泡的额定电流为:I===0.5A,电流表量程为0﹣0.6A;
滑动变阻器采用一上一下的接法;
如图:

(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片调至阻值最大位置,即a端;
(3)电流表有示数,说明电路出现了短路,电压表无示数,灯泡不发光,说明与电压表的灯泡短路了;故选C;
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.
故答案为:(1)如图;(2)a;(3)C;10;(4)电压;5V.
5、
(1)如图
(2)小灯泡短路(灯座短路或电压表短路也正确)?
(3)0.625?
2?
(4)温度
6、
【考点】JF:电功率的测量.
【分析】(1)①根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联;
②闭合闭合开关前,应将滑动变阻器处在阻值最大处;
③发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;找来一根完好的导线一端连在电源负极,另一端触碰接线柱A、B、C,当发现只有触碰接线柱C时,灯泡才发光,说明ABC处有断路;
④根据图乙电流表小量程读数,根据P=UI求灯的额定功率;
(2)①分析分别将电压表的负接线柱接在C处和D处时,电流表和电压表对测量灯的电流和电压的影响,确定通过比较和大小关系,确定是电压表还是电流表对测量的影响大;
②若>,说明电流表的分压较电压表的分流作用大,为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接D处;
若<,说明电压表的分流较电流表的分压作用大,为避免电压表的分流对电流表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接C;
(3)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:(1)①因灯的电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
②闭合开关前,应将滑动变阻器处在阻值最大处即最左端.
③闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;小明找来一根完好的导线,一端连在电源负极,当发现只有触碰接线柱C时,灯泡才发光,说明电源负极与C间发生断路,若电路中只有一处故障,则电路故障可能是变阻器断路;
④移动滑动变阻器,当电压表为2.5V时,电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
(2)在(1)①图中,分别将电压表的负接线柱接在C处和D处,分别记下电压表的示数和电流表的示数UC、IC,UD、ID滑片,接到C时,电流表测量的电流大小等于通过灯的电流,而电压表测灯与电流表串联的电压;
接到D时,电压表测灯的电压是准确的,而电流表测通过电压表与灯的总电流;
②若>,说明电流表的分压较电压表的分流作用大,为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接D处;
若<,说明电压表的分流较电流表的分压作用大,为避免电压表的分流对电流表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接C;
(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2.6V;此时定值电阻与变阻器串联,根据串联电路的电压规律,变阻器的电压U滑=3.5V﹣2.6V=0.9V,根据分压原理,,即,R滑=Ω;
故在第1次操作中,由串联电路的规律和欧姆定律,通过变阻器的电流即灯的额定电流:
IL==A;
故灯的额定功率:PL=ULIL=2.5V×A≈0.72W.
故答案为:(1)①如上所示;②左;③变阻器断路;④0.75;
(2)①分别将电压表的负接线柱接在C处和D处,分别记下电压表的示数和电流表的示数UC、IC,UD、ID滑片,比较与的大小;
②若>,说明电流表的分压较电压表的分流作用大,为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接D处;
若<,说明电压表的分流较电流表的分压作用大,为避免电压表的分流对电流表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接C;
(3)0.72.
7、
8、
【考点】探究用电器的电功率实验;电流表的读数方法;电压表的读数方法;影响电阻大小的因素;欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】(1)选择滑动变阻器的规格,要从电路需要滑动变阻器的最大电阻和电路通过的最大电流考虑:
滑动变阻器的最大阻值要稍大于电路需要滑动变阻器的最大阻值.
滑动变阻器允许通过的最大电流大于电路最大电流.
(2)实验前,要看电表的指针是否指零刻度,不在零刻度要进行调零.
(3)电流表和电压表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数.
知道灯泡电压和电流,根据R=计算电阻,根据P=UI计算功率功率.
(4)在图象上找到灯泡2.5V下的电流,根据P=UI计算额定功率.
灯丝的电阻受温度影响很大,随温度的升高而增大.
【解答】解:灯泡正常工作时电流为IL===0.25A.
测定灯泡功率的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压特点得,灯泡正常工作时,
滑动变阻器电压为:U'=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
滑动变阻器电阻为:R'===14Ω.
滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻,“5Ω?
0.5A”电阻太小,“500Ω?
1A”电阻太大.“50Ω?
0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适.
(2)实验前,电流表指针没有在零刻度,需要调零.
(3)灯泡电流大约为0.25A,电流表使用0~0.6A量程,
灯泡额定电压为2.5V,电压表使用0~3V量程,
RL′===8.18Ω,
P'=UL′IL′=1.8V×0.22A=0.396W.
(4)在图象中查得,灯泡在2.5V下的电流为0.25A,
所以P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W.
灯丝的电压增大,温度升高,电阻增大.
故答案为:(1)R2;(2)把指针调至零刻线(调零);(3)0.22;1.8;8.18;0.396;(4)0.625;增大.
9、
【考点】电功率的测量.
【分析】(1)本实验中,滑动变阻器、电流表、灯泡应串联,电压表与灯泡并联,根据灯泡规格确定电表量程,由滑片移动电阻的变化情况确定其接线;
(2)灯泡不亮说明某处断路或灯短路,电压表有示数,电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,说明灯泡断路,电流表无示数说明是某处断路或电流表短路.
(3)根据串分压的知识进行分析,在串联电路中,电阻越大分得的电压越多.在进行电流表的读数时,注意量程和分度值.将电压值和电流值代入公式P=UI计算出额定功率.
【解答】解:
(1)测量小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器、电流表、灯泡应串联,电压表与灯泡并联.
小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应使用0﹣3V量程;
灯泡正常发光时的电流约为:I===0.25A,所以电流表使用0﹣0.6A量程;
要求滑片P向C端滑动时,变阻器电阻变小,所以应将A接线柱接入电路中.如图所示:

(2)若灯泡发生断路,电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,电压表有示数;电压表的电阻无限大,使得电路中的电流为0,电流表的示数为0,符合题意;
若灯泡短路,灯不亮,电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意;
若变阻器断路,电流表和电压表都无示数,不符合题意.
(3)根据已知条件,电压表示数为1.8V,说明小灯泡两端的电压太小,应减小滑动变阻器两端的电压,所以应向A端移动滑片,使灯泡两端的电压为额定电压2.5V.
根据丙图,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,其读数为0.24A,
所以小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
故答案为:
(1)见上图;(2)小灯泡断路;(3)A;电压表;0.24;0.6.
【点评】本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、实验操作、电表读数、求灯泡功率等问题,连接电路图时要注意电表量程的选择;对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.
10、
【考点】电功率的测量.
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,开关要断开,变阻器连入电路中的电阻最大;
(2)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表有示数,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,则与电压表并联的灯泡断路了;
(3)分析电路的连接错误之处改正;
(4)根据图中电流表小量程读数,根据P=UI求额定功率,由欧姆定律求电阻.
【解答】解:(1)为保护电路,连接电路时,开关要断开,变阻器连入电路中的电阻最大,即滑片移动到左端;
(2)经分析,甲组同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,电路故障可能是:灯泡断路;
(3)原电路中,电压表串联在电路中,应与灯并联;电流表与灯并联了,应与灯串联;
连接电流表“0.6”接线柱与灯的右接线柱的连线是错误的,将灯的右接线柱与电压表负接线柱连起来,如下所示:
(4)乙组同学正确连接电路后,通过调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
小灯泡正常发光时的电阻为R=≈8.3Ω.
故答案为:(1)断开;左;(2)灯泡断路;(3)如上所示:(4)0.75;8.3.
11、
【考点】电功率的测量;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.
【分析】(1)待测小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程,并注意正负接线柱的接法;
(2)电流表指针几乎不动,电路中无电流,则为断路,电压表有示数,则与电压表并联的之外部分一定完好,据此确定故障所在;
(3)根据额定功率的定义,找出额定电压下的电流,根据P额=U额I计算额定电功率的大小;
(4)小灯泡的电阻随电压(温度)的变化而变化,不是一个定值,所以,根据串联电路电流和电压的特点,由图乙找出符合条件的灯对应的电压和电流值.
【解答】解:(1)待测小灯泡的额定电压为2.5V<3.0V,电压表选用小量程,将电压表并联在小灯泡的两端,如右图所示;
(2)电路中无电流,则为断路,电压表有示数,则与电压表并联的之外部分一定完好,说明与电压表并联的灯泡所在支路断路而导致电压表串联在电路中了,可能的原因是小灯泡断路(或小灯泡坏了或灯座处接触不良);
(3)由图乙知,灯额定电压2.5V对应的电流为0.3A,所以其额定功率P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)由图乙知,只有当灯电压U灯=1.0V,对应的电流I=0.2A时,根据串联电路电流的特点,通过定值电阻的电流大小等于0.2A,此时定值电阻的电压U定=IR=0.2A×10Ω=2V,又根据串联电路电压的特点,灯和定值电阻的总电压U=U灯+U定=1V+2V=3V刚好为电源电压.
所以,此时小灯泡的实际功率P实=U灯×I=1V×0.2A=0.2W.
故答案为:(1)如右上图所示;
(2)小灯泡断路(或小灯泡坏了或灯座处接触不良);
(3)0.75;
(4)0.2.
12、
???
左???
灯泡短路???
实际功率太小???
0.75???
越大???
温度???
正确???
【详解】
(1)变阻器按一上一下接入电路中与灯串联;因小灯泡上标有“2.5V”字样,即表示灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯的两端,注意使电流从电表正接线柱流入,负接线柱流出;如图所示:
(2)闭合开关前,为保护电路,滑片应滑到阻值最大处,即最左端;闭合开关后,电流表有示数,说明电路为通路,发现灯泡不亮,电压表无示数,则故障可能是小灯泡短路了;
(3)灯泡的亮度由实际功率决定,分析实验数据可知,在笫1次实验中小灯泡不亮的原因是小灯泡的实际功率为0.06W太小所致;
(4)因为小灯泡的额定电压为2.5V,对应的电流为0.3A,则其额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;根据实验实际功率与亮度对应关系可知:小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮;
(5)①灯丝电阻受温度影响较大,灯泡在不同电压下,温度不同,灯丝的电阻不同,计算平均值代表灯丝电阻无意义,小华忽略温度对电阻的影响;
②把灯L换成定值电阻,则可控制电阻不变,所以该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系,该同学的说法正确.
13、
???
电流表指针没有调零???
0.625???
变大???
B???
10???
?
【解析】
第一空.滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下所示:
第二空.闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是电流表指针没有调零;
第三空.根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
第四空.从图象知道,当电压为0.5V时,电流为0.1A,由欧姆定律,灯的电阻为:
?=5Ω,
同理,灯正常发光时的电阻为10Ω,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比
(灯的电阻)变大;
第五空.图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,各组电流与电阻之积都为一定值,即
IR=2.5V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压是:
U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,
由以上计算知道,变阻器分得的电压为电压表示数的1.4倍,由分压原理知道,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=1.4×25Ω=35Ω,
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器,则实验中他所用的滑动变阻器是50Ω
0.5A,即选B;
第六空.若变阻器连入的阻值为14Ω,由欧姆定律,电路的电流为:
?=0.25A,
由欧姆定律,则所用定值电阻的阻值为:
?=10Ω;
第七空.①.闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1;
②.移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程);
③.在①中两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律,电源电压是:
U=I1(Rx+R0)
在②中,为R0的简单电路,由欧姆定律是:
U=I2R0,因电源电压不变,故
U=I1(Rx+R0)=I2R0,
Rx的表达式是:
?.
14、
(1)(2)0.9;(3)偏大。
【分析】(1)根据滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数增大确定变阻器左下接线柱连入电路中;
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(3)判断灯泡两端的实际电压和电流的测量误差,得出电功率的测量误差。
【解答】解:(1)滑动变阻器滑片P向左滑动时,电压表示数变大,则根据欧姆定律可知,电流表示数也增大,即电路的总电阻变小,滑动变阻器电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:

(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片P让电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.36A,则灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.36A=0.9W;
(3)由图知,电压表与小灯泡并联,所测电压较准确,而电流表测通过小灯泡和电压表的电流,所测电流偏大,由P=IU可知所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。
【点评】本题测定小灯泡功率,考查电路的连接、额定功率的计算、对实验结果的评估能力,难度不大,要熟记。
15、
P=UI???
B???
?灯泡断路???
1.14???
?大于???
【分析】
(1)该实验的实验原理是P=UI;由欧姆定律求灯的额定电流;根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻,确定选用的滑动变阻器;
(2)电压表应与灯并联,电流表与灯串联;
(3)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;
(4)由图象找出灯的额定电压下的电流,根据P=UI求该小灯泡的额定功率;
(5)根据串联电路电压的规律,求灯正常发光时变阻器的电压,设计电路图;
(6)由图乙知,分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小,根据P=UI比较灯的实际电功率P1与P2大小.
【详解】
(1)该实验的实验原理是P=UI;灯的额定电流约为:,电源电压为6V,小灯泡额定电压为3.8V,根据串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻:,故应选用“20Ω
0.5A”的滑动变阻器B;
(2)测量小灯泡电功率的实验中,电压表应与灯并联,电流表与灯串联,如下图所示:
(3)经分析,小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,说明电压表两端到电源两极是通的,则电路的故障是灯泡断路.
(4)由图象知,灯在额定电压3.8V时的电流为0.3A,则该小灯泡的额定功率为:

(5)根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压为:时,灯的电压为额定电压,故将电压表并联在变阻器的两端可以完成实验,如下图所示:
(6)由图乙知,小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A,电功率为:;
小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.15A)对应的电压约为1V,灯的实际电功率为:,则P1大于P2.
16、
???
B???
0.2???
0.76???
右???
不需要???
灯在不同电压下的功率不同???
电流??
?
【详解】
(1)因为灯的额定电压是3.8V,所以电压表选用大量程且与灯并联,将变阻器的最大电阻连入电路中与灯和电流表串联,因为小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,由P=UI知道,灯泡的额定电流约是
I=
所以电流表选用小量程,电路连接如下图:
(2)A.因为是电流表与灯和变阻器是串联,若电流表内部断路了,则整个电路断路,两表都没有示数,故A不符合题意;
B.若灯泡的灯丝断了,则灯不会亮,电流表也没有示数,此时电压表串联在电路中,电压表测电源电压,所以会有示数,故B符合题意;
C.若灯座内部出现了短路,则电压表没有示数,电流表有示数,故C不符合题意;
D.若滑动变阻器的电阻线断了,则整个电路断路,两表都没有示数,故D不符合题意。
故选B。
(3)由图乙知道,当灯泡正常发光时,由于电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流值是0.2A,所以小灯泡的额定功率是
P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,就要增大灯电压,而减小变阻器的电压,由分压原理知道,应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
(5)因为灯在不同电压下的功率不同,所以不需要多次测量求平均值。
(6)由并联电路电流的规律知道,电流表示数等于通过灯的电流与通过电压表电流之和,所以该电路所测电流值偏大而引起小灯跑电功率偏大的。
17、
???
S、S1???
S、S2???
R1???
?
【解析】
解答:(1)分析实物图可知,此时灯泡与电流表并联后又与电压表串联,故此时没有电流通过,小灯泡不发光,电压表测的是电源电压约为3V;
为让灯泡与电流表串联,电压表测灯泡两端电压,将小灯泡右侧连线改接到电压表左侧,如下图:
?(2))①只闭合小灯泡所在支路,即闭合S、S1,通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压,即2.5V;
②利用等效替代的方法,只闭合R1所在支路,即闭合S、S2,通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压,即2.5V,此时R1=RL;
③将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2,根据串联分压的原理:,解得,;
小灯泡额定功率的表达式P额=
点睛:(1)分析电路图可知,电压表也串联在电路中,故此时没有电流通过;要想有电流通过,必须是灯泡与电流表串联,电压表与灯泡并联;(2)①只闭合小灯泡所在支路,通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压,即2.5V;
②只闭合R1所在支路,通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压,即2.5V;
③将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2,根据串联分压的原理求出R1的大小,即小灯泡电阻的大小,再利用P=求出小灯泡额定功率.