测量电功率 高效复习专题排.docx
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测量电功率高效复习专题排
高效复习专题伏安法测电阻、电功率(01)
典型例题1.小明和同学在测定小灯泡功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
三个规格分别是“1000Ω,1A”、“20Ω,0.5A”、“5Ω,0.5A”的滑动变阻器,电源电压4V恒定。
(1)本次实验中应选择规格为_____________________________的滑动变阻器;
(2)图甲已经连接了部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整(滑片往右移,灯泡亮
度变暗)。
并请在虚线框中画出对应的电路图
(3)在连接电路前,开关要__________。
正确连接电路后,闭合开关前滑动变阻器的滑片应
移至___________端(填“左”或“右”)。
(4)下表是几位同学在实验中遇到的现象,请分析造成这些现象的原因:
①他在检查仪器时,发现电流表指针如图所示,则接下来的
操作是
②现象:
连接好最后一根导线,小灯泡就发光
原因:
③现象:
连接好最后一根导线,小灯泡发出很强的光
原因:
④现象:
闭合开关,小灯泡发出很强的光,
原因:
⑤现象:
闭合开关后,小灯泡不亮,电压表示数较大,电流没有表示数
原因:
⑥现象:
闭合开关后,小灯泡不亮,电流表示数较大,电压没有表示数
原因:
⑦现象:
闭合开关后,电流表表针向左偏转如图
原因:
⑧现象:
闭合开关后,电流表表针向右偏转如图
原因:
⑨现象:
移动变阻器的滑片时,两个电表的示数一个增大一个变小
原因:
⑩现象:
一位同学在实验中发现他移动滑动变阻器的滑片时,电压表示数越大,但灯泡的亮度越暗,电流表的示数越小,其原因可能是。
⑾.现象:
小明同学闭合开关后,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
⑿一位同学在实验中发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯泡的亮度、电流表、电压
表的示数都没有变化,且灯泡很暗,可能的原因是。
⒀一位同学在实验中发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯泡两端的电压都小于其额
定电压,无法测额定功率,其原因可能是。
⒁一位同学在实验中发现他移动滑动变阻器的滑片时,虽然电压表的示数在变化,但是
无法降低到额定电压,其原因可能有、。
⒂实验过程中,有些小组的小灯泡先由暗变亮,然后发出耀眼的光后被烧坏,为了避免灯丝烧断,请提出在调节滑动变阻器的滑片过程中应注意的事项:
______________。
(5)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,获得实验数据如下表。
当电压表的时数为1.5v时,通过小灯泡的电流如图乙所示,则此时,通过是小灯泡的电流为A。
(6)分析上表中的数据及信息可知,小灯泡正常工作时电阻为Ω;小灯泡的额定电
功率为w;可知小灯泡的亮度取决于,其规律是:
。
表格中第次实验数据中电流的读数是错误的。
第四次测得的实际电功率W。
实验次数
1
2
3
4
U/V
1.5v
2.0
2.5
3
I/A
0.14
0.25
0.28
R/Ω
平均电阻R/Ω
P/w
亮度
暗
亮
很亮
平均功率P/w
(7)根据所测数据绘制了如图所示的U-I图像,则(选填“甲”
或“乙”)是小灯泡的U-I图像,原因是:
。
(8)上述表格设计有两处错误之处,请指出:
错误①
错误②
(9)用定值电阻替换小灯泡,在不改变电路连接方式前提下,还可以完成的实验有:
________
_____________________________________________(写出一个即可)。
(10)另一组的小华同学同样的实验器材测量该小灯泡的额定电功
率,正确连接电路后,闭合开关,移动变阻器的滑片,观察
到随着小灯泡的亮度逐渐增加,电压表的示数减少,经交流
思考后,他继续移动滑动变阻器的滑片使小灯泡发光,正确测量出了小灯泡的额定电功率。
①请你画出小华同学的实验电路图
②简要写出主要实验步骤及要测量的物理量,并用相应字母表示。
(i)
(ii)P额=(用已知量及符号表示)
(11)完成上述实验后,小新看到滑动动变阻器的铭牌模糊不清,
于是想测量变阻器的最大阻值Rx。
他从实验室找来一个阻
值已知为R0的定值电阻替换了灯泡,同时撤去了发生故障
的电流表,并利用余下器材(电压未知的电源、量程合适
的电压表、滑动变阻器、开关各—个。
导线若干),在不改动
电压表位置及其连线的情况下,很快测出了Rx的大小。
①请把你设计的电路电路图在虚线框内。
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示:
(i)闭合开关,将滑动变阻器的滑片调到阻值为零处,记下电压表的示数U0;
(ii);
(ⅲ)Rx=(用符号表示)
课堂训练:
【例题1】.小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验时,实验台上给他提供的器材有:
6V蓄电池、电流表(0-0.6A、0-3A)、电压表(0-3V、0-15V)、“50Ω、1A”和“10Ω、1.5A”两种规格的滑动变阻器,额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为10Ω)、开关各一个,导线若干。
(1)为顺利完成实验,小明在实验中应选用规格为__________________的滑动变阻器。
(2)请你用笔画线代替导线,帮小明将图甲的实物电路连接完整。
(要求:
滑片P向右移动
时,小灯泡变亮)
(3)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是
___________________________。
(4)排除故障后,小明继续实验,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了
U-I图像如图乙所示。
根据U-I图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W,
当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是_________Ω。
(5)小明根据U-I图像中数据计算发现:
小灯泡两端电压不同时灯丝的电阻不相等,你认为
原因可能是___________________________。
【例题2】.某学习小组想测一个额定电压为2.5V的灯泡的额定电流.已知电源电压为6V.
(1)他们设计的电路如图a所示,请你在图中两个圆圈内分别正确填入电压表或电流表符号.
(2)电压表有0~3V和0~15V两种量程,他们应选用_________V量程.
(3)连接电路后闭合开关,灯泡不亮.小组同学提出下列原因,其中不合理的是()
A.滑动变阻器接入电路电阻太大B.导线接触不良
C.灯泡灯丝断了D.电源正、负极接反了
(4)问题解决后,继续实验.灯泡正常发光时,电流表的表盘如图b所示,则灯泡的额定电流为_________A.
【例题3】.在用电流表、电压表测小灯泡电功率的实验时,灯泡上标有“3.8V”字样,小灯泡的电阻大约为10Ω,小红连接的部分实验电路如图甲所示。
(1)请帮助小红完成实验电路的连接。
连接电路时开关要_________;
(2)闭合开关前应将滑动变阻器滑片的位置调到_________端(选填“左”或“右”);
(3)实验时小红调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,读数为_________A,则小灯泡的额定功率为_________W。
(4)完成上述实验后,小新看到滑动动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的最大阻值Rx。
他从实验室找来一个阻值已知为R0的定值电阻替换了灯泡,同时撤去了发生故障的电流表,并利用余下器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各—个。
导线若干),在不改动电压表位置及其连线的情况下,很快测出了Rx的大小。
①请把你设计的电路电路图在虚线框内。
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示:
(i)闭合开关,将滑动变阻器的滑片调到阻值为零处,记下电压表的示数U0
(ii);
(ⅲ)Rx=(用符号表示)
(5)若电压表0~15V量程已损坏,0~3V量程能正常使用,电源电压为6V且恒定不变,仍利用现有的器材完成实验:
①请你在以上虚线框内画出所设计的电路图;
②连接电路后,调节滑动变阻器使电压表示数为_________V,此时小灯泡正常发光,读
出电流值并计算额定功率。
探究通过导体的电流与电压和电阻的关系(专题)
【例题1】(桂林)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:
电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、导线若干.小明在实验时连接的电路如图1所示.
(1)在探究“电流与电压的关系”实验中:
①闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至_________(填“A”或“B”)端;电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和________的作用;
②闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,此时,电路出现的故障可能是_________;小明排除故障后继续实验.
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中:
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和_________的作用;
②小明先将R﹦10Ω的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数;接着在滑动变阻器的滑片位置不变,把R换为15Ω的电阻时,应向 (填“A”或“B”)方向移动滑动变阻器的滑片P,才能使电压表示数为2.5V,同时记下电流表的示数;
③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验,应该选取至少标有_____Ω的滑动变阻器;
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示,小明由图象得出的结论
是:
.
(3)若继续使用该实验电路,还可以进行的实验有_________(只要求填写一个实验名称).
【例题2】(河南)在探究“电流与电阻的关系”实验中.所选定值电阻的阻值分别为R1=5Ω,R2=10Ω,R3=20Ω滑动变阻器的规格为“15Ω1A”
(1)请在图1中的虚线框内画出滑动变阻器的电路符号,并用笔画线代替导线,将图2实物电路连接完整.
(2)连好电路后,按下列步骤进行实验:
①将R1接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记下I1.
②用R2替换R1接入电路,接下来的操作是:
_________.
③用R3替换R2接入电路,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电压表的示数也大于1.5V,实验无法进行下去.请写出一种解决问题的方法使实验继续进行下去._________
(3)本实验的结论是:
_________
【例题3】(杭州)为测量规格“6.3V,0.15A”小灯泡的额定功率,提供的实验器材有:
蓄电池(输出电压约10V)、滑动变阻器(有“10Ω,2A”、“50Ω,1.5A”两种规格)、
电流表、电压表各一只.
(1)如图1是小张测量时所连接的部分实物连线图,请你根据电路图补全实物连线图.
(2)实验中,小徐同学选择了规格为“10Ω,2A”的滑动变阻器,你预计会出现什么现象?
说明理由.
(3)在某次测量中,电流表、电压表读数如图2所示,则电流表读数为 ,
电压表读数为 ,此时应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率?
.(选填“变大”“变小”“不变”)
【例题4】(河北)探究“电流与电阻的关系”.器材有:
滑动变阻器、开关、电源(电
压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω),导线若干.
(1)图1是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于_________端(选填“A”或“B”).
(3)闭合开关后,移动滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,
再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表1所示.老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据.当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因_________.改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为_________A(如图2所示).综合分析数据可得:
电压一定时,_________ .
表1
电压U/V
4
电阻R/Ω
20
15
10
电流I/A
0.20
0.28
0.40
表2
电阻R/Ω
10
电压U/V
2
3
4
5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”,将滑片从一端移到另一端的过程中,收集的实验数据填入了表2中.
(1)分析表2中数据可得:
电阻一定时,_________.
(2)分析可知,小明使用的变阻器的最大阻值为_________Ω.
【例题5】(嘉兴)在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中,同学们进行了如下实验探究.
【实验步骤】
①按图甲所示电路图连接好电路;
②闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电压表和电流表的示数,并记录数据;
③对数据进行处理,并绘制成如图乙所示的图象
实验时要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片P应向_________(选填“左”或
“右”移动.
【实验结论】根据图象,可以得到的结论是_________.
【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现,电压与电流的比值恰好等于R的阻值,这是一种巧合吗?
于是同学想利用其他小组的实验数据来进一步论证,并提出了以下两种收集数据的方案;
方案一:
收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据;
方案二:
收集电阻值不同的几个小组的数据.
你认为方案_________更合理.
(扬州)某同学用甲图所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压恒为3V.
(1)闭合开关后,电流表无示数,但电压表有示数,原因可能是_________.
A、电流表断路B、电压表断路C、R1断路D、R2断路
(2)探究电流与电压的关系时,应保持_________不变(R1/R2).
(3)探究电流与电阻的关系时,当R1的阻值是2Ω,电流表示数是1.0A,要使电流表示数
是0.5A,R1的阻值是_______Ω;多次测量后,作出的I~R1图象是图乙中的________.
(4)该同学为研究可变电阻功率的变化规律,他将R1换成阻值为5Ω的定值电阻,把R2换成阻值范围是0~10Ω的电阻箱,试验中R2从1Ω逐渐调大到10Ω,实验数据如下表.当R2消耗的功率最大时,其电阻约为_________.
A、4ΩB、5ΩC、6ΩD、4Ω和6Ω
次数
1
2
3
4
5
6
R2/Ω
1
2
4
6
8
10
I/A
0.50
0.43
0.33
0.27
0.23
0.20
P2/W
0.25
0.37
0.44
0.44
0.42
0.40
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