专项四 测量电功率 —2022年中考物理真题分项汇编（全国通用）（第1期）

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专项四  测量电功率（解析版）（第1期）1.（2022·四川自贡）张华同学采用如图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源电压恒为3V。（1）连接电路时，开关应处于___________状态，滑动变阻器的滑片应滑到___________（选填“左”或“右”）端；（2）闭合开关后，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为0，电流表有示数，产生这一现象的原因是___________；A．小灯泡短路    B．小灯泡断路    C．滑动变阻器短路    D．滑动变阻器断路（3）排除故障后，继续进行实验，张华移动滑动变阻器的滑片，记录了多组数据，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为___________W，图像是曲线的主要原因是___________；（4）李英同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻，用图丙所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：她闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；然后保持不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式___________（用已知和所测量的物理量符号表示）。【答案】①断开；②右；③A；④ 0.625；⑤小灯泡的电阻受温度的影响；⑥。【解析】（1）[1][2]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态，滑片应置于变阻器阻值最大处于，即图甲中的变阻器的最右端。（2）[3]A．实验所用电路为串联电路，电流表有示数，说明电路通路，电压表无示数，且小灯泡不亮，可能是小灯泡短路了。故A符合题意；B．小灯泡断路时，电流表无示数，但电压表与电源接通，电压表有示数，故B不符合题意；C．滑动变阻器短路时，电路通路，电流表有示数，电压表与电源接通，电压表有示数，故C不符合题意；D．滑动变阻器断路，电流表无示数，电压表也无示数，故D不符合题意。故选A。（3）[4]由图乙知，小灯泡两端的电压为2.5V时，电路中的电流为0.25A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W[5]图乙中，图像是曲线是因为小灯泡的电阻受温度的影响，电压增大时，小灯泡灯丝的温度升高，电阻也随之增大。（4）[6]由图丙知，小灯泡与R0和滑动变阻器串联连接，电压表的导线接在a处时，电压表测小灯泡两端的电压，调节滑片，让电压表的示数为小灯泡的额定电压U额，小灯泡正常工作。滑片位置保持不变，电压表的导线换接到b处时，电压表测量小灯泡及R0的总电压， R0两端的电压U0=U-U额电路中的电流小灯泡的额定功率。2.（2022·四川遂宁）小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中，用到的器材有：新干电池两节、小灯泡（标有0.3A）1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支，导线若干。（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小）（        ）；（2）连接好电路，闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，造成这一现象的原因可能是___________（选填序号）；①小灯泡短路；    ②小灯泡开路；    ③滑动变阻器短路；    ④滑动变阻器开路（3）排除故障，进行实验，当电流表的示数如图乙时，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动，当电流表示数达到0.3A时，电压表的示数如图丙，则小灯泡的额定功率为___________W；（4）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率，主要的操作步骤如下：①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额；②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I；③计算得出小灯泡的额定功率P额=___________（用R0、I额、I表示）。【答案】 ①如图；②②；③A；④0.75；⑤。【解析】（1）[1]因电源为两节新干电池，则电源电压为3V，故电压表选择小量程，要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小，则此时滑动变阻器接入电路中的阻值应变大，故滑动变阻器应接入左下接线柱，电路连接如下图所示（2）[2]闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，则电路中可能存在开路，而电压表示数接近3V，故可知电压表与电源接通，则与电压表并联的部分出现开路，即小灯泡开路，故选②。（3）[3]因电流表选择小量程，故电流表的分度值为0.02A，由图乙可知，电流表的示数为0.14A，因小灯泡的额定电流为0.3A，故为了测量小灯泡的额定功率，应增大通过小灯泡的电流，故应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，则应将滑动变阻器的滑片P向A端移动。[4]因电压表选择小量程，分度值为0.1V，故由图丙可知，电压表的示数为U=2.5V，由P=UI可得，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W（4）③[5]由电路图可知，小灯泡L与定值电阻R0并联，由步骤①可知，把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额，则此时小灯泡正常工作，电流表的示数为流过小灯泡支路的电流，此时定值电阻两端电压等于小灯泡的额定电压，由步骤②可知，保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I，此时电流表测干路电流，故由并联电路的电流规律可得，流过定值电阻R0的电流为I0=I-I额此时定值电阻两端电压等于小灯泡的额定电压，由欧姆定律可得U额=U0=I0R0=(I-I额)R0故由P=UI可得，小灯泡的额定功率为P额=U额I额=(I-I额)R0I额。3.（2022·四川内江）为了测量小灯泡的额定功率，某实验小组采用了如下的实验器材：A小灯泡（额定电压，额定功率大约）；B.电压表（量程，）C.电流表（量程，）D.滑动变阻器（阻值）E.滑动变阻器（阻值）F.四节新干电池G.开关一个，导线若干。则（1）为了尽可能使测量结果精确，测量时电表的示数不得小于所选量程的三分之一，电流表的量程应选______（选填“”或“”）；（2）为了能测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的阻值应选______（选填“”或“”）；（3）在连接实物图时，开关应该______（选填“闭合”或“断开”）；在闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应该滑到最______（选填“左”或“右”）端；（4）用笔画线代替导线将实物图连接完整_______（部分电路已连好）；（5）在实验中，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，那么，小灯泡的额定功率为______。【答案】 ①；②；③断开；④；⑤如图；⑥1.14。【解析】（1）[1]额定电压，额定功率大约，则小灯泡的额定电流为故电流表选择。（2）[2]四节干电池组成了电源，故电源电压为小灯泡的额定电压为3.8V，则滑动变阻器需要分担的电压为滑动变阻器应该接入的阻值为故滑动变阻器需要选择。（3）[3][4]在连接实物图时，为了保护电路，开关需要断开；在闭合开关前，为了保护电路，图甲中滑动变阻器的滑片应该位于阻值最大处，故滑片需要滑到最右端。（4）[5]小灯泡需要串联接入电路中，且电流表需要选择小量程，电流从电池的正极流出，经过滑动变阻器、灯泡、电流表、开关回到负极，而此时电压表的负接线柱应该与滑动变阻器的接出的接线柱相连，后再一起经过电流表，故电压表只能并联在滑动变阻器两端，滑动变阻器需要分担的电压为2.2V，故选项小量程即可，故如图所示：（5）[6]电流表的示数如图乙所示，选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.3A，小灯泡的额定功率为。