柳州市中考物理复习专题强化训练专题三 测量小灯泡的电功率Word下载.docx
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六、交流与合作:
1.连接电路时,开关必须先断开,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端,以确保电路的安全。
2.某同学在连接电路时,将最后一根导线接好后,就看到灯泡发光,而且比正常发光时要亮,同时电压表指针偏转角度较小。
则他连接电路的过程中,不符合要求的是:
①连接电路时没有断开开关;
②滑动变阻器的滑片没有调到电阻最大的位置;
③电压表所选量程过大。
3.要根据小灯泡的额定电压和额定功率合理选择电压表和电流表的量程。
同时注意滑动变阻器允许通过的电流和最大阻值,能满足实验的要求;
电源电压必须大于小灯泡的额定电压。
4.小灯泡两端的电压越高,小灯泡越亮,即小灯泡的亮度与它的实际功率有关。
5.小灯泡的额定功率P额=U额I额。
(不能取平均值)
6.测量小灯泡工作时的电阻和测量小灯泡的电功率的对比:
实验名称
测量小灯泡工作时的电阻
测量小灯泡的功率
原理
R=
P=UI
器材
电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关、导线、被测小灯泡
电路图
多次测量的目的
探究灯丝电阻与温度的关系,结果不能取平均值
探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系,结果不能取平均值
专题训练
1.[2017·
福建]在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3V,灯泡的额定电压为2.5V。
图ZT3-2
(1)请根据图ZT3-2甲将图乙所示的实物电路用笔画线连接完整。
(2)在连接电路时,开关应________,滑动变阻器器的滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端。
(3)移动滑片P,当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示,其示数为________A,小灯泡此时的电功率为________W。
要测量小灯泡的额定功率,需将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为2.5V。
(4)实验中,小灯泡突然熄灭,电流表示数为零,电压表示数变大,电路中的故障可能是____________________。
2.某班同学在做“测定小灯泡电功率”的实验时电路图如图ZT3-3所示,所用电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V。
图ZT3-3
(1)甲同学碰接电路的最后一根导线时,灯泡立即发光,而且很亮,则连接电路时存在的不规范或不妥当是:
______________________________________________________。
(举一种情况)
(2)乙同学闭合开关后,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______。
(选填字母序号)
A.检查电路是否断路
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
(3)丙同学闭合开关时,发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处,这是由于电压表的____________________。
(4)丁同学按电路图连接成实物图后,闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电路故障可能是小灯泡______;
故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图ZT3-4甲所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将图ZT3-3中的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
接着丁同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图ZT3-4乙所示的图像。
根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W。
该图像不是直线,主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图ZT3-4
(5)戊同学想换用其他规格的小灯泡再做该实验,但他却操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,那么拔出后电流表、电压表的示数变化情况是:
________________________________________________。
(6)实验时,电压表的示数为U,电流表的示数为I,己同学利用P=UI计算出小灯泡的电功率。
若考虑电表的电阻对测量的影响,则电功率的测量结果与真实值相比偏____(选填“大”或“小”)。
3.[2016·
西宁]实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡,小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,他设计了如图ZT3-5甲所示的电路图。
实验中各元件完好,电源电压保持不变。
图ZT3-5
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整。
(要求:
滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,连接导线不能交叉)
(2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自己设计的表格中。
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
平均电功率P′/W
0.34
2.5
0.4
0.44
①请指出这个表格设计不合理的地方__________________________。
②小明操作规范读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电压为2.5V时,求得小灯泡的电功率为____W,故小明认为该小灯泡不合格,他判断的理由是________________________________________________________________________
③假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度______(选填“大于”或“小于”)合格产品小灯泡钨丝的长度。
(3)小明还想探究电流与电阻的关系,于是将图甲中的小灯泡换成电阻,当电阻阻值是2Ω时,电流表示数为1A;
要使电流表示数是0.5A,应将2Ω的电阻更换为________Ω的电阻;
多次测量后作出的I-R图像是图ZT3-6中的________。
图ZT3-6
4.[2017·
安顺]小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:
标有“2.5V”字样的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。
她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图ZT3-7甲是该电路的不完整电路图。
图ZT3-7
(1)请你将图甲中电路图补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器调至阻值________的位置。
(3)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为________V,此时电压表V2的示数如图乙所示,是________V。
(4)小灯泡的额定功率为________W。
(5)小芳还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法,其电路如图丙所示,R0=10Ω,小芳认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为________A时,再读出电流表A1的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
5.[2017·
赤峰]在测标有“2.5V”、正常发光时电阻约为8Ω的小灯泡功率的实验中:
图ZT3-8
(1)如图甲所示,某同学连接的电路有一处错误,请帮他指出来:
____________________________。
(2)这位同学把错误改正后,闭合开关,发现电流表、电压表都有示数,但却观察不到小灯泡发光,则可能的原因是________。
(填选项序号)
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器最大阻值较大
D.滑动变阻器最大阻值较小
(3)某一时刻,电流表、电压表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为________W。
(4)本实验中,不能完成的任务是________。
A.测量小灯泡电阻
B.探究小灯泡亮度与实际功率的关系
C.探究小灯泡功率与电压的关系
D.探究感应电流产生的条件
6.在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,灯泡上标有“3.8V”的字样,电源电压恒定不变。
(1)请你用笔画线代替导线,将图ZT3-9甲中的实物电路完整,要求滑片向左移动时灯泡变亮。
图ZT3-9
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是______________。
(3)排除故障后,开始实验,闭合开关,电压表的示数为2.5V,此时应将滑动变阻器的滑片向____(选填“左”或“右”)端调节,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视________的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,则灯泡的额定功率为______W。
(4)完成上述实验后,又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关,并借助部分现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。
请完成下列的实验步骤:
①闭合开关________,移动滑片,当电压表的示数为________V时,停止移动滑片,然后再断开闭合的开关;
②保持滑片的位置不动,再闭合开关__________,读出此时电压表的示数为U;
③灯泡额定功率的表达式为P额=__________。
(用已知量和测量量表示)
7.[2016·
南京]在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)图ZT3-10甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图(不完整),请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。
图ZT3-10
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端。
(3)连接好电路后,闭合开关,小明发现移动滑动变阻器滑片P,小灯泡不发光,电压表的示数为零,进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。
针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:
①小灯泡短路;
②小灯泡的灯丝断了;
③滑动变阻器断路。
根据故障现象,猜想________是错误的。
如果观察到电流表有示数,则猜想________是正确的。
(均选填猜想的序号)
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动到合适位置,读出电流表示数,即可算出小灯泡的额定功率。
(5)小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接“a”“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率。
图ZT3-11是她设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是______。
(选填字母)
图ZT3-11
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.(a)方案能,(b)方案不能
D.(a)方案不能,(b)方案能
8.按如图ZT3-12所示的电路图做“测量小灯泡的电功率”的实验。
所用器材有:
标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A和0~3A)、电压表(量程为0~3V和0~15V)、开关及导线若干。
图ZT3-12
(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成________。
(选填选项前的字母)
A.电流表烧坏B.电压表烧坏
C.小电灯烧坏D.小电灯不亮
(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。
经检查,导线连接完好,则电路故障是:
____________。
排除该故障后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是:
________________________________________________________________________
(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表。
电压表的示数U/V
电流表的示数I/A
灯泡的功率P/W
2.0
0.20
0.22
3.0
0.25
3.8
0.30
4.5
0.32
①通过上表数据,可算得小灯泡的额定功率为__________W,还可得出关于灯丝电阻的结论是
②当小灯泡正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为________Ω。
(结果保留一位小数)
③将两个这样的相同规格的小灯泡串联后直接接在6V的电源两端,两灯消耗的总功率为____W。
(4)若电压表0~15V的量程已损坏,只能使用0~3V的量程,其他器材不变,你会如何测出小电灯的额定功率?
①在图ZT3-13的虚线框中画出测量电路图。
图ZT3-13
②若小电灯两端最大可加4.5V的电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,估算滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应为______~______Ω。
9.小明学习了电功率后,用额定电压分别为2.5V、6V的灯泡L1和L2设计了如图ZT3-14所示的电路图,探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。
图ZT3-14
(1)小灯泡发光时,将电能转化为________能和光能。
(2)探究L1的亮度时,只闭合S、S1,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可能是:
________。
排除故障后,继续实验,收集的数据及观察到的实验现象如表一所示。
表一
实验序号
亮暗情况
0.16
暗
1.5
较亮
0.28
亮
(3)探究L2的亮度时,只闭合S、S2,进行实验,收集的数据及观察到的实验现象如表二所示。
表二
4
很暗
5
0.38
6
0.72
很亮
(4)分析两表可知,同一规格的小灯泡发光亮度与________________有关,不同规格的小灯泡的发光亮度还应与____________________的转化效率有关。
【拓展】完成探究后,小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱(
)各1个,2个开关及若干条导线,对额定电流为0.1A的小灯泡的额定功率进行了测定。
请在图ZT3-15的虚线框内画出他设计的电路图,并把实验步骤补充完整并写出测定的额定功率的表达式。
K
图ZT3-15
实验步骤:
①只闭合S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为______A;
②断开______,闭合____,__________________不动,调节电阻箱,当电流表示数为______A时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R。
③小灯泡额定功率的表达式:
P额=________。
10.[2016·
桂林]小明观察发现家里轿车的前灯有好几组,且灯丝粗细不同,发光的亮度也不同,他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关,于是他设计了模拟电路,并选择下列器材:
电源、滑动变阻器、小灯泡(L1“2.5V 1.25W”、L2“2.5V 0.5W”各一只,代替轿车前灯)、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想。
(1)按图ZT3-16甲连接电路时,应先将开关________,并将滑动变阻器的滑片移至________处。
(2)闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯泡L1、L2均不亮,电流表A、电压表V1无示数,电压表V2有示数,则电路出现的故障是________。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,分别读出电流表、电压表的示数,观察并记录灯泡发光情况,填入表一,当滑动变阻器滑片移至某一位置时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为________A,此时发现灯L2发光异常耀眼,原因是______________________________,此时,他应该____________________________________。
粗细
亮度
灯泡L1
粗
0.6
0.12
不发光
0.8
微亮
1.0
1.3
不很亮
灯泡L2
细
3.25
异常耀眼
(4)分析数据,可得结论:
两灯串联,灯泡的灯丝越细,发光越________。
(5)然后,小明按图丙所示设计连接电路进行实验,记录的实验数据及现象如表二所示,根据表二可得出结论:
两灯并联时,灯泡的灯丝越细,发光越________。
0.2
0.3
0.5
明亮
0.08
(6)小明完成实验后有困惑,通过向爸爸请教,明白了轿车的同侧前灯是可以不同时工作的,在额定电压相同时,若想要更换更亮的轿车前灯,应选择灯丝较________(选填“粗”或“细”)的灯泡。
图ZT3-16
11.[2017·
绥化]小明同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,他想知道小灯泡正常工作时的电功率,于是在学校实验室借来一些实验器材,连接了如图ZT3-17甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。
图ZT3-17
(1)在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×
”,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(所画的导线要用实线,不可用虚线)
(2)该实验的原理是____________。
(3)连接电路时,开关应该________。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,他发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是________________________。
(5)在实验时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一只定值电阻R0(R0阻值已知),设计了如图乙所示的电路,继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,测量时,应先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为________时,小灯泡正常发光;
接着将S1断开、S2闭合,读出电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率P额=__________(用I、U额和R0表示)。
12.[2017·
陕西]小华观察家中手电筒,发现里面只有一个LED灯,其额定电压为1.5V。
他想测出该LED灯的额定功率。
(1)请在图ZT3-18中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。
图ZT3-18
(2)连接电路时,开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片应处于最________(选填“左”或“右”)端。
(3)连好电路后闭合开关,发现LED灯不发光,电流表示数几乎为0,电压表示数约为3V,则该电路的故障可能是LED灯________(选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,经过多次测量得到实验数据如下:
1.2
0.42
0.50
第3次实验时,电流表示数如图乙所示,示数为________A,该LED灯的额定功率为________W。
当灯两端的实际电压小于额定电压时,实际功率________额定功率。
(5)进一步分析发现,当LED灯两端的电压增大时,其电阻将______________。
13.[2017·
广元]小琳想知道一只标明“220V 40W”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大,她设计了图ZT3-19甲所示的电路原理图,并找来器材动手实验。
图ZT3-19
(1)按照设计的电路,正常闭合开关S,调节滑动变阻器R,电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,此时灯丝电阻为________Ω。
(2)小琳设想,如果没有电压表,能否找到一只电流表和一个定值电阻来代替电压表,于是她设计了如图丁所示电路原理图(R0为阻值已知的定值电阻)。
连接电路,并检查无误后闭合开关S,调节滑动变阻器R,当电流表A1、A2示数分别为I1、I2时,灯丝电阻RL=________。
(用R0、I1、I2表示测量结果)
(3)小琳用公式R=
计算出灯泡正常发光时的电阻为1210Ω,比
(1)中测量的电阻大得多,请你帮助小琳给出合理解释:
(4)小琳根据图乙和丙,计算了此时灯泡的实际电功率与灯泡额定功率相差________W。
14.小明用如图ZT3-20所示电路来测量小灯泡的电功率。
(部分实验器材的规格已标明)
图ZT3-20
(1)请用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大。
(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图乙所示位置,则接线柱________(填接线柱的数字编号)间出现了________(选填“短路”或“断路”)。
(3)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U-I图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率是________W,所用滑动变阻器的规格是下列四个
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