四电功电功率2.docx
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四电功电功率2
(四)电功、电功率2
四、实验与探究题:
1.(04安徽)(实验)为了测量一只“3.8V”小灯泡在额定电压下的电阻,实验室可以提供的实验器材如图所示。
请你根据需要选出实验器材,并在图上正确连接实验电路。
2.(04连云港)(实验题)(8分)在研究通电导体放出的热量跟哪些因素有关的实验中。
实验室提供了若干只装有电阻丝(3Ω或6Ω两种规格)、温度计、煤油(等质量)的烧瓶,另有电流表、滑动变阻器、电源(6V)、开关、导线。
如图是某同学设计的四个电路(各电路可以根据需要调换烧瓶),请回答下列问题:
(1)利用 B 电路或 A和D(A和C) 电路可以研究电流和时间相同时,热量跟电阻大小的关系。
所选电路此时所用电阻丝的规格应为:
3Ω和6Ω
(2)利用 A和D(A和C) 电路可以研究电阻和时间相同时,热量跟电流的关系。
(3)实验过程中,若通过阻值为3Ω电阻丝的电流大小如图所示,通电时间为5min,则该电阻放出 2025 J的热量。
3.(04梅州)如图乙所示是某同学测3.8V小灯泡额定功率的实物图。
(1)经检查线路有故障,发现有三处连接错误,它们分别是:
a____________________________________
b_______________________________
c__________________________________
(2)上述错误改正后,电路正常工作下的电路图请你画在下面方框甲内
(3)排除故障后,再闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,那么小灯泡的额定功率是_____1.9W_____。
4.(04芜湖)(探究与实验)图甲所示是“测定小灯泡的功率”实验的电路图,图乙是即将连接完成的实验电路,其中电源为三节新的干电池,灯泡的额定电压为3.8V,灯丝的电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω1A”字样。
(1)对照电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示的实验电路中未连接部分连接好。
答案略
(2)当闭合电路的开关时,若出现以下不正常现象(见下表):
顺序
电路中出现的不正常现象
可能的原因
电灯的亮暗
电流表示数I/A
电压表示数U/V
甲
不亮
0.54
0
B
乙
很亮
0.42
4.2
C
丙
不亮
0
4.5
A
请你从下列选项中选择可能的原因填入上表中(只要填选项代号)
A.电路中a、b间断路
B.电路中a、b间短路
C.滑动变阻器连入电路中的电阻太小
(3)为了测出小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器使电压表示数为 3.8 V,若此时电流表的示数如图丙所示,其电流读数为 0.38 A,该灯泡的额定功率是 1.44 W。
5.(04沈阳)(实验题)(4分)如图18所示,请你从实验器材中任选一件连入金属夹A.B之间组成电路,并进行实验。
(1)你所要进行的实验,目的是什么?
选定值电阻
:
研究电流跟电压的关系
选小灯泡L:
测小灯泡电阻或测小灯泡电功率
选未知电阻
:
测未知电阻
阻值
(2)请在右边方框中画出相应的电路图
(3)该实验中滑动变阻器的作用是什么?
(写出一条即可)
①保护电路
②改变定值电阻
(或小灯泡L、未知电阻
)两端电压
③改变电路中的电流
6.(04苏州)(应用与设计)在如图所示电路中,滑动变阻器R的阻值变化范围为0—22Ω,电狙R0的阻值为8Ω且保持不变,电阻r的阻值r≤R0,接通电路后,当滑片P置于变阻器的b瑞时,电阻R0消耗的实际功率为2W,那么,当滑片P位于变阻器的a端时,加在电阻R0两端电压的可能值应在____9____V到_14____V之间。
7.(实验题)(04福建漳州)如图是测量额定电压为3.8V的小灯泡额定功率的实物图
(1)用画线代替导线,把电路连接完整。
(答案略)
(2)闭合开关,变阻器的滑片P移到图中所在位置时,电压表示数是3.8V,电流表示数是0.5A,请在图中用箭头标出电流表指针所指的位置。
(3)小灯泡的额定功率是__1.9__W。
(4)若要使灯泡变暗,变阻器滑片应向___右___(选填“左”或“右”)移
8.(04新疆建设兵团)(实验与问答)刘霞和李华在做“测定小灯泡的功率”实验中,按如图14所示的电路图接好了实验电路,其中电源为三节新的干电池,灯泡额定电压为3.8V。
闭合开关进行实验的过程中,他们发现了一些不正常现象,并作如下记录,请你帮他们分析原因。
图14
顺
序
电路中出现的不正常现象
原因
电灯的亮暗
电流表示数A.
电压表示数(V)
甲
不亮
0
4.5
断路或e、f间断路或灯丝断
乙
很亮
0.42
4.2
滑动变阻器连入电路的电阻太小
丙
不亮
0.45
0
短路(或e、f间短路)
9.(04甘肃)(实验题)(5分)在测定小灯泡功率的实验中,需要测出小灯泡_________小灯泡两端的电压_________和___通过小灯泡的电流______,再利用公式_____P=UI____进行计算. 图13是测定小灯泡额定功率所需器材的实物图,若小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电流为0.2A,请以笔画线将实物连接起来(连接滑动变阻器时应使滑片所在位置为最大电阻).
图略。
画图时,电表正负接线住错或量程接错均扣1分。
滑动变阻器接错也扣1分
10.(04青海)在测定额定电压为2.5V的小灯泡的功率的实验中:
(1)用笔画线表示导线,把图5中的元件连接电路.
答案略
(2)在连接电路时,开关应 断开 .正确连接好电路后,闭合开关s,调节变阻器,使电压表示数为 2.5 V时,小灯泡正常发光;此时电流表示数如图6所示,则小灯泡的额定功率为 0.7 W.
(3)若小灯泡的电阻不变,当调节滑动变阻器使电压表示数为2V,小灯泡的实际功率
为 0.45 w.
11.(04青海)图7是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路.其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,正常工作时:
选择开关
图7
(1)要送热风,选择开关应放在 间.(填"AB”、“BC”或“CD'’)
(2)已知电动机的额定功率是120W,,当送冷风时,通电5min,电流所做的功是多少?
(3)如果电热丝电阻是55Ω,当送热风时,电路消耗的总功率是多少?
12.(04河南)(实验题)在“测定小灯泡的功率”实验中,小明同学设计的电路如图11所示,他选用的小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为12Ω,电源为三节干电池。
(1) 请用笔画线代替导线,按照图11所法的电路图,将图12中的实物电路连接完整(连线不得交叉)
(2) 正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到_____最右边_____(填写“最左边”或“最右边”)
(3) 如果边好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数但未超出量程,产生故障的原因可能是:
(A)
A小灯泡发生了短路B小灯泡发生了断路C滑动变阻器短路D滑动变阻器的滑片松了、不接触。
(4) 排队故障后,调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表的指针位置如图13所示,则小灯泡的额定功率为__1.14___W.
13.(04河北鹿泉实验区)(6分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,已知电源电压为4V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为9Ω,滑动变阻器上标有“20ΩlA”字样。
(1)小明正在连接实验电路,还有部分导线未接上,如图12所示。
请你和小明
一起用笔画线代替导线,把图中电路连接好。
(2)实验中小明同学连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小
灯泡始终不亮,电压表示数为4V,电流表示数为0,故障的原因可能是
____________灯泡处断路(或灯丝断了)________________。
(3)小明同学排除故障后,再次闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到某点时,电压表的示数为2.2V,为测量小灯泡的额定功率应将滑片向_____左____端移动(选填“左”或“右”)。
(4)当电压表的示数等于额定电压时,电流表的示数如图13所示,则小灯泡的额定功率是________0.7______W。
14.(04江苏淮安)(实验题)小华和小芳合作做“测定小灯泡额定功率”的实验.小灯泡标有3.8V的字样,灯丝的电阻约为12Ω.
实验器材:
电源(6V)、电压表(0–3–15V)、电流表(0–0.6–3A)、滑动变阻器(0–10Ω)、开关、导线若干.
根据实验原理,小华画出了如图所示的实验电路图.
(1)请你用笔画线代替导线,帮助小芳完成图所示的实物连接图.
(2)实验中,小华发现电压表的0-15V量程坏了,其它器材完好.请你帮助小华重新设计电路,在虚线框内画出电路图.
(3)重新连接电路.闭合开关S后,调节滑动变阻器,电压表的示数为_2.2___V时,小灯泡正常发光.此时电流表的示数如图14所示,则小灯泡的额定功率为___1.44___W,灯丝电阻为____10______Ω.
(4)小芳移动滑动变阻器滑片P,又做了两次实验,得到两组数据后,计算出小灯泡电功率的平均值.你认为小芳的做法是否合理?
理由是:
__小灯泡两端的电压为额定电压时,其功率为额定功率.电压发生变化时,小灯泡的功率为实际功率,取平均值无实际物理意义______.
15.(04江苏淮安)(实验)导体里有电流流过时,导体就会发热.图18a、b为“探究在相同时间内影响通电导体发热量的因素”的实验装置.观察图中的实验现象,回答问题:
(1)图18a探究的是________通电电流和通电时间相同时,导体的发热量与导体的电阻关系___
(2)图18b探究的是______导体电阻和通电时间相同时,导体发热量与通过导体电流大小关系___
(3)导体产生的热量是通过__________玻璃管中液面升降的高度差________________________反映出来的.
(4)通过实验探究得到的结论是________通电导体放出的热量跟导体中的电流、电阻和通电时间有关___.
16.(04重庆)(实验题)(8分)如图8所示,是某中学初三年级的一组同学在测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率时所用的电路。
如图9所示,是实验老师所给出的器材,其中有:
干电池一节、蓄电池(4V)、小灯泡一个(标有“2.5V”的字样)、电压表和电流表各一个、滑动变阻器一只、开关一个、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,依据图8,在图9中将还需要的器材连接好(其中有三根导线已连接好,不能改动)。
答案:
(2)实验中该组同学一起将实验需要的器材进行了正确的连接,然后按正确的步骤做了几次实验,得到的数据填在下面的表格中。
电压(V)
电流A.
功率(W)
1
2.0
0.20
0.40
2
2.5
0.22
0.55
3
2.5
0.24
0.60
4
2.5
0.24
0.60
5
3.0
0.28
0.84
根据上面表格中的数据和你的判断,小灯泡的额定功率应是____0.55_____W(结果保留到小数点后两位数)。
17.(04贵阳实验区)(实验探究题)测量一只额定电压为3.8V的小灯泡的电功率(电源电压为6V)
⑴这个实验的依据是 电功率公式P=UI 。
⑵在下面方框中画出电路图,并根据电路图把图8中未连接好的导线用笔画线代替导线连接好。
⑶实验中要收集三次证据,这三次证据是用调节 滑动变阻器 电阻的方法,测出灯泡两端的电压分别在U稍高于3.8V、稍低于3.8V、U 等于3.8 V三种情况下的电流,从而分别算出灯泡在这三种情况下的电功率。
⑷如果线路连接完好,在闭合开关时,小灯泡亮一下又突然熄灭,这种现象可能是什么原因造成的?
两种可能:
A.接入电路的滑动变阻器电阻为零或因其他原因造成灯泡两端电压超过其额定电压。
B.灯泡冷态电阻较小,开关闭合时电流较大,根据P=I2R,可能会导致灯丝烧断。
评分标准:
⑴问1分;⑵问中电路图2分;元件连接图2分,有一根线接错,本图不能得分。
⑶问2分;⑷问3分。
答对a点给2分,答对b点给1分。
18.(04福建宁德)(实验题)如图10所示是测量小灯泡L电功率的电路图,已知小灯泡L的额定电压为2.5V,电源电压3V.
(1)若接通电路后,电压表的示数如图11所示,则电压表示数为1.5 V,需调节滑动变阻器的滑片P向 a 端移动(填“a”或“b”),小灯泡L才能正常发光.当小灯泡L正常发光时,电流表的示数如图12所示,则小灯泡L的额定功率为 0.6 W.
(2)若闭合开关S后,发现电流表指针不偏转,电压表示数始终与电源电压相同,则该电路可能的故障是灯L发生 断路 (填“短路”或“断路”)
19.(04辽宁本溪)(实验题)如图所示,是测定小灯泡额定功率的实物连接图,其中电源是三节新的干电池,灯炮额定电压是3.8V,其灯丝电阻约是10Ω,滑动变阻器标有“10Ω1A”字样,电流表(0—0.6A.0—3A),电压表(0—3V、0—15V)。
(1) 用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好,使它成为完整的实验电路。
(2) 小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,介闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:
( AB )
A.可能灯丝断了 B.可能是变阻器开路
C.可能是小灯炮短路 D.可能是电流表开路
根据小刚的猜想,请你借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想,将电压表、电流表示数填入下表。
猜想
电流表示数A.
电压表示数B.
如果A成立
0
4.5
如果B成立
0.45
0
(3)假如电压表0—5V量程已损坏,小刚仍想测出小灯炮的额定功率,请你将小刚设计的电路图画在下面的方框内。
图略
(4)按小刚新设计的电路图调节水运变阻器,使电压表示数达到 0.7 V,小灯炮正常发光,此时电流表示数如图所示,则小灯炮的额定功率是 1.52 W。
20.(04江西南昌)(探究题)学校学生宿舍走廊的路灯,灯泡容易损坏,经常需要更换.电工小段在原来电灯的位置,接入了与原来一样的白炽灯.同学们注意到灯很长一段时间没损坏,而且这两盏灯的亮度比原来用一盏灯要暗,由此:
(1)同学们猜想这两盏灯的连接方式是图18所示甲、乙两图中的一种,你认为正确的是_____甲____图;
(2)现有电池组、小灯泡、开关、导线等器材(器材数量不限),请你利用这些器材来模拟检验你的判断:
①在实验中你主要观察______灯的亮度______________;
②在下边方框中画出模拟的电路图:
共画三个图,一是电路中只有一只灯,二是两灯并联,三是两灯串联。
(3)电工小段这样做___能____省电(填
“能”或“不能”),理由是________两灯串联时,总电阻变大,在电源电压一定时,根据P=U2/R可知实际功率变小,在相同的时间内消耗的电能减少,所以能省电_______.
21.(04济南)(实验与探究题)(6分)李明家装修房子期间,准备为酒柜安装一个小射灯(右表是射灯的部分参数),李明刚刚学过电学的有关知识,决定自己动手安装。
把小射灯直接接入家庭电路以后,刚一通电,小射灯就烧坏了。
经过认真检查,发现还有一个配件忘记安装了,李明通过研究说明书,明白了其中的道理
(1)简要定出小射灯烧坏的原因:
____李明还有一个滑动变阻器忘记安装了,导致小射灯两端的电压远远超过额定电压,应有保护电路的配件___,通过该事例你认为在使用和安装电器方面应注意:
___电压要匹配____.
(2)李明想自己动手测出一个小射灯的功率,图是他设计的实验电路,此电路有什么错误和不___电压表的量程选小了,在电路中应串联一个滑动变阻器_____
(3)解决了上述问题以后,李明进行了实验,并将实验数据填入上表。
请算出小射灯的额定功率为__1.25__W,此表的设计还存在一个不当之处,请写出:
_____功率的平均值_________
次数
物理量
1
2
3
U/A
4
5
6
I/A
0.21
0.25
0.30
P/W
功率的平均值
22.(04长沙)(实验题)在“测定额定电压为6V的小灯泡的功率“的实验中
(1)某同学在连接电路时还有一根线未接上,另有一根线连接有错误,如图所示,请用笔画线代替导线在图中把电路连接好,将错误的连接指用(用“×”表示)并改正(导线不许交叉)
答案略
(2)正确连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的读数为__6__V时,灯泡正常发光,测得此时电流表读数为0.2A,则小灯泡的额定功率是__1.2__W.
23.(04上海)甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验,电源电压都为6伏且不变,滑动变阻器上都标有“20Ω~2A”字样,待测定小灯的额定电压相同,但额定电流分别为0.35安、0.2安。
他们各自正确连接电路,闭合电键后,移动滑动变阻器的滑片,直到小灯泡正常发光。
此时观察到乙同学的小灯比甲同学的小灯亮,且乙同学的滑动变阻器滑片恰好在中点上(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧)。
求:
(1)乙同学所用小灯的额定电流。
(2)乙同学所用小灯的额定功率。
(3)甲同学所用小灯正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻值。
24.(04南京)(实验与设计题)在“用电压表和电流表测电阻”的实验中,为了减小实验误差,可通过改变被测电阻两端的电压,分别记下三组对应的电压值和电流值,根据每组数据,算出电阻,最后算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值。
(1)某实验小组同学通过讨论,知道要改变被测电阻两端的电压可以通过 用滑动变阻器改变电压 或 改
变电源电压 的方法来实现。
(2)某次测量中电压表和电流表的示数如图所示,则此时电阻两端的电压为 6 V,算出电阻阻值为15 Ω。
25.(04南京)(实验与设计题)在生活中不难发现,晚上7点~9点,使用的用电器增多,家中的电灯要暗些,到了夜间11点以后,使用的用电器减少,电灯又会变得亮一些。
⑴某同学观察到上述现象后分析,实验室中导线的长度比较短,电阻很小,可以忽略,可是实际的输电线很长,电阻就大一些。
他猜想灯光变暗可能与输电线的电阻有关。
你认为他的猜想对吗?
请你作出判断并完整解释灯光变暗的原因。
答:
对。
家庭电路中用电器增多,它们并联的总电阻减小,用电器与输电线串联,故用电器两端的电压减小,用电器的实际功率减小。
⑵现有电池组一个、用来表示家用电器的小灯泡两只(小灯泡上标有“3.8V1.4W”字样)、用来表示输电线电阻的1Ω电阻一只、开关一只、导线若干。
利用这器材,设计一个能够模拟上述变化过程的电路。
要求只画出实验的电路图。
答案:
两灯并联,再与一个电阻串联,其中开关与一个灯是串联。
⑶背景资料:
南京市自去年开始实施居民用电分时计价。
物价部门确定的峰时段(8时至21时)电价为0.55元/度,而谷时段(21时至8时)电价仅为0.3元/度。
到今年5月底,南京市已有80万户居民用上峰谷电。
综合上述问题和背景材料,谈谈安装分时电表、实行分时计价后除了部分居民可以节省一些电费外,还有哪些好处(只需写出一点即可)。
答:
移峰填谷,合理使用电力资源(或鼓励用户在低谷段用电;引导用户合理用电,缓解高峰用电紧张的局面;提高电网设施的利用率等)
26.(04临沂)(实验题)在测定小灯泡的功率实验中,已知小灯泡标明额定电压为3.8伏特,完成下列填空
(1)电源至少应选用( )节干电池串联。
(2)连接电路时伏特表应选用( )~( )量程(伏特表的量程有0~3伏特,
0~15伏特)。
(3)测定小灯泡的额定功率,应调节($W*滑动变阻器$),使伏特表的示数为( )
伏特,同时记下安培表的示数。
(1)3
(2) 0~15 (3) 滑动变阻器;3.8
27.(04无锡)(实验题)如图甲所示是测量小灯泡额定功率的实验电路,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用铅笔画线代替导线完成电路连接。
要求:
使滑动变阻器滑片P向右滑动时变阻器阻值变小。
1接C或D.2接B
(2)实验中,当滑动变阻器滑片在某一位置时,电压表、电流表的示数如图15乙所示。
请读出它们的示数,并将其数据填入表中(表中已有另外两次实验的数据)。
实验次数
1
2
3
电压/V
2.1
2.5
3.0
电流/A
0.12
0.14
0.16
(3)根据表中的数据可算出该小灯泡的额定功率是_________0.35___________W。
28.(04烟台)(实验题)利用干电池、电流表、电压表、滑动阻器、开关和导线,既可以测小灯炮的额定功率,也可测导体的电阻
⑴在测小灯泡额定功率和导体电阻的实验中,滑动变阻器的作用分别是 使小灯泡达到额定电压 ; 多次测量求平均值 。
⑵测导体电阻时,小红同学按图15连接好实验电路,闭合开关移动变阻器没片,发现电流表指针偏转,电压表指针不动,故障的原因是:
电压表没有连接在被测电阻两端 。
⑶在测定小灯泡额定功率的实验中,提供的电源为1.5V干电池3节。
“5
、3A”滑动变阻器一个,小灯泡额定电压为“2.5V,3.8V”中的一个,估计小灯泡的额定功率在1.2W以内,小明更换上灯泡以后,正确连接实验电路,闭合开关,当滑动变阻器的滑片滑至中点附近时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图16所示,所测的小灯泡额定功率是 1.14W 。
29.(04南通)(实验题)在做“测定小灯泡电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节干电池,其余器材均完好。
⑴小明同学在连接电路时,将最后一根导线接好后,就看到灯泡发光,而且很亮,同时电压表指针偏转角度较小。
你认为他在连接电路时可能存在的错误或不妥是:
①_____________在连接电路时没有将开关断开__________________________;
②_________________滑动变阻器连入电路的电阻没有调到最大______________________;
③______________电压表选择
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- 四电功 电功率