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04测量小灯泡的电功率(实验题基础常考15题)--2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破练习
展开一、实验题
1.(2022上·山东青岛·九年级校考期末)测量小灯泡的电功率,实验数据如下:
(1)请根据表格数据,画出小灯泡的I﹣U图象 ;
(2)分析实验数据发现: 越大,小灯泡越亮。小红进一步发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,这是因为灯丝电阻值受 的影响发生了变化;
(3)家庭电路中同时使用大功率用电器容易引起“跳闸”,这是为什么?
答:根据公式 可知:在 一定时,电流与电功率成 比,所以同时使用大功率用电器,造成家庭电路的 过大,从而使总电流过大,造成跳闸;
(4)将电阻R1和R2=10Ω的电阻并联接在电源两极上,测得总电流为0.6A,通过R1的电流为0.4A。则:
①整个电路的总功率为 ;
②电阻R1通电5min产生 热量。
2.(2022上·山东淄博·九年级统考期末)关于小灯泡的几个小实验。
(1)测量标有“2.5V”小灯泡的额定功率。
①请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,且滑动变阻器的滑片P向左端移动时,电流表示数变大,连线不得交叉;
②闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不发光,小英猜想可能的原因:①小灯泡的灯丝断了;②小灯泡短路;③滑动变阻器断路。她再观察,发现电流表示数为零,由此可判断猜想 是错误的;又进一步观察到电压表有示数,最终确定猜想 是正确的;(两空均选填“①”“②”或“③”)
③问题解决后,小美移动滑片,眼睛观察 的示数(选填“电压表”或“电流表” ),当示数为 时,说明小灯泡正常发光。测量完灯泡的额定功率后,小美又测了几组数据,并绘出小灯泡的I-U图像如乙图所示,小灯泡的额定功率为 W;继续分析乙图可知,小灯泡两端的实际电压越 ,实际功率越大。小美利用图乙计算出了小灯泡在不同电压下的电阻,发现小灯泡在不同电压下电阻不同,是因为灯泡电阻受 影响;
(2)同组的小明将自己实验用的一个小灯泡和小美的“2.5V 0.3A”的小灯泡串联接在电路中,闭合开关后,发现小美的小灯泡发光较亮,自己的小灯泡发光较暗,根据所学知识,可以判断出 的小灯泡电阻大。(选填“小明”或“小美” )
3.(2020上·山东济南·九年级统考期末)在“测量小灯泡电功率”的实验中,老师给同学们准备了图甲中的器材:标有“2.5V”字样的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、电池组和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线将实物图连接完整,要求滑动变阻器向右移动时电阻变大。( )
(2)连接好电路,小丽组闭合开关后发现小灯泡不亮,且两个电表都没有示数,小军组的同学帮她们找出故障的原因可能是 。
A.灯座短路
B.灯座开路
C.滑动变阻器开路
D.滑动变阻器短路
(3)实验中,小军调节滑动变阻器进行了多次测量,数据记录如表格。当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则通过灯丝的电流是 ,此时小灯泡的实际功率 额定功率(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)做完实验后,小军组的同学们对实验过程进行了讨论反思,他们想起了在一开始实验时,他们组也遇到了闭合开关后灯泡不亮的情况,但通过调节滑动变阻器,灯泡逐渐变亮了。通过进一步分析实验数据并结合实验现象,他们明白了其中的原因。那么灯不亮的原因是 。
4.(2022上·山东济宁·九年级统考期末)现有电源(电源电压保持6V不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、额定电压为3.8V的小灯泡、开关、导线,利用给定器材连接成“伏安法测电阻”的电路。
(1)请根据图甲所示的实物图画出对应的电路图 ;
(2)闭合开关,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是 (写出一种原因即可);
(3)纠正错误后,小明进行实验,根据测量数据绘出的I-U图像,如下图所示。当滑片P移到某处,电压表示数为2V,要使小灯泡正常发光,应向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片。小灯泡正常发光时电阻为 (结果保留一位小数),额定功率为 ;
(4)若实验过程中电压表的大量程损坏,小量程完好,请你帮他设计一种可行的办法,在利用原有器材的情况下,测出小灯泡的正常发光时的电阻,方法是 。
5.(2022上·山东菏泽·九年级校考期末)在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压6V,小灯泡L的额定电压是2.5V,电阻大约12Ω,选用的滑动变阻器的最大阻值为50Ω,实验电路如图甲所示。
(1)电路正确连接后闭合开关,发现小灯泡不亮,但是电流表有示数,接下来应进行的操作是 (填字母);
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.向左移动滑动变阻器滑片
D.向右移动滑动变阻器滑片
(2)图丙是根据实验数据绘制成的U﹣I图像。根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,当滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的电阻将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(2021上·山东临沂·九年级统考期末)某同学利用如图甲所示电路来测量小灯泡的额定电功率,电源电压恒定,小灯泡的额定电压为2.5V,实验步骤如下:
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小) ;
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关S,发现电流表指针偏转,小灯泡微弱发光,而电压表指针无偏转,则故障的原因可能是电压表 (选填“开路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使小灯泡两端电压达到额定电压,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
7.(2021上·山东聊城·九年级统考期末)在测定“小灯泡额定电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)本实验原理是 连接电路时开关应 ;
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 ;
(3)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;
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I—U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
8.(2023上·山东潍坊·九年级统考期末)小明做“测量小灯泡额定功率”的实验时,使用的小灯泡额定电压为2.5V,额定功率估计在0.8W左右,滑动变阻器的最大阻值为15Ω。小明现已连接了部分电路,如图甲所示。
(1)在已连接的电路中,有一个不当之处是 ;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整 ;
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为 A,则小灯泡的额定功率为 W;
(5)小明完成实验后,将灯泡换成定值电阻进行“电流与电压关系”的探究,记录的数据如表所示。
①分析数据,可得出的结论是: ;
②定值电阻的阻值为 Ω;
③老师检查了小明的数据后指出第1次数据是不可能得到的,原因是 。
9.(2020上·山东滨州·九年级统考期末)小张用两节干电池测小灯泡的电功率,电路如图甲所示,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约10Ω,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲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亮) ;
(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)小张连接好实验电路,检查连接无误后,闭合开关S,却发现灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3V,可能发生的故障是 ;
A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路
C.小灯泡的灯丝断了 D.开关接触不良
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为 V,当滑动变阻器的滑片P向B端移动时,滑动变阻器两端的电压 (选填“增大”或“减小”);
(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图丙所示的I﹣U图像,根据图像比较小灯泡的电阻值,你有什么发现?把你的发现写成一句具有概括性的结论: ;
(6)小灯泡的额定功率是 W。
10.(2020上·山东潍坊·九年级统考期末)在测定“小灯泡额定电功率”的实验中,小红所在的实验小组用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω,所用滑动变阻器R(20Ω 1A)。他们所设计的实验电路如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路甲补充完整(导线不能交叉) ;
(2)小华按照电路图进行连接,当他刚把最后一根导线连接好,小灯泡就立刻发光了。出现这种现象,是由于在连接电路前 ;
(3)小华按规范要求重新连接好电路,闭合开关后,发现电流表和电压表的示数很小,灯泡不发光,原因是 ;
(4)小红同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为 V;若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(5)小红同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图像,根据图像信息,计算出小灯泡的额定功率是 W;
(6)利用所测数据计算小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;在多次测量中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比在增大,造成这一现象的原因是 。
11.(2017·广西·中考真题)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω。
(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整 ;
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数超过量程,经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为 V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图所示的电路也可以测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为,定值电阻的阻值为。实验步骤如下,请补充完整:
① ;
②保持滑片位置不动,闭合开关S、S1,断开开关S2,记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为 。(用已知量和测得量的字母表示)
12.(2019上·九年级课时练习)在做测量定值电阻Rx阻值的实验中:
(1). 小红同学根据如图甲所示的电路图,将实验器材连接成实验电路(如图乙所示).同小组的小花同学在检查电路时认为:从实验目的来看,小红在实验电路的连接上有一根导线连接错了.请你在接错的那根导线上打“×”,并画出正确的连接.
( )
(2). 将电路改接正确之后,小红同学闭合开关,调节滑片,当电流表的示数为0.2A时,电压表的示数如图丙所示,则电压表的示数是 V,被测电阻Rx的阻值是 Ω.
(3). 小红和小花两位同学都为自己在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材,结束实验.针对这种情况,你对她们提出的建议是 ;你提出这个建议的目的是 .
(4). 为了测量“3.8V”的小灯泡的额定功率,小红同学断开开关后,首先把定值电阻换接成“3.8V”的小灯泡,然后将电压表的量程改接为 .
(5). 小红同学闭合开关之后,就发现灯L很亮,电流表的示数大,则出现这种现象的原因是 .
(6). 接着小红同学调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为 W.
13.(2018上·山东临沂·九年级统考期末)小丽做“测量小灯泡电功率”的实验,如左图所示是实验所用到的器材
用笔画线代替导线,将下列还没有连接的器材按实验需要连接完整;
完成电路连接井闭合开关后,小丽发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压出现故障的可能原因是 填字母代号
A.灯泡短路;灯泡断路;电压表短路;电流表断路
排除电路故障后,灯泡正常发光时,电压表的示数是电流表示数如图所示,此时小灯泡的电功率是
14.(2018·四川眉山·中考真题)2018年4月,某同学参加我市中考物理实验操作考试时,为“测量小灯泡的额定电功率”,实验室备有以下实验器材:额定电压为2.5V的小灯泡、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池4节,导线若干.
(1)图甲是该同学连接好的电路实物图,其中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×” .
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (填“左”或“右”)端.
(3)经修正后电路连接无误,各元件均完好.闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表的读数为 A,则小灯泡的额定功率是 W.
(4)测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,请你帮他分析出现这种现象的原因是 .
15.(2018·九年级课时练习)在“测量小灯泡额定功率”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)将图甲汇总电流表准确接入电路,应接 .(填字母)
A.“3”接线柱 B.“0.6”接线柱
(2)试触时,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)故障排除后,闭合开关后小灯泡仍不亮,但电流表有示数,应进行的操作是 .(填字母)
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(4)某次实验中,电压表示数为1.5V,要使灯泡L正常发光应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器滑片,同时应观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 .
(5)若要探究电流与电阻的关系,可将甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下R的大小不能超过 Ω.
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.1
1
0.8
电流I/A
0.3
0.2
0.18
实际功率P/W
0.63
0.2
1.44
亮度
很亮
正常发光
很暗
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.7
电流I/A
0.14
0.19
0.26
0.27
功率P/W
0.14
0.28
0.65
0.72
灯泡亮度
亮度逐渐增强
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
参考答案:
1. 实际功率 温度 P=UI 电压 正 电功率 1.2W 240J
【详解】(1)根据表中数据描点、连线画出小灯泡的I﹣U图象如图所示:
(2)[2]分析实验数据发现:灯泡两端电压越大,通过的电流越大,灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮。
[3]通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,这是因为灯丝电阻值受温度的影响发生了变化,灯泡两端电压变化时,灯丝温度随之变化,从而引起电阻变化。
(3)[4][5][6]根据公式P=UI可知:在电压一定时,电流与电功率成正比,所以同时使用大功率用电器,电路的总功率越大,造成家庭电路的电流过大,从而使总电流过大,造成跳闸。
(4)①[7]两电阻并联在电源两极上,根据并联电路特点知,通过R2的电流
I2=I-I1=0.6A-0.4A=0.2A
电源电压
U=U1=U2=I2R2=0.2A×10Ω=2V
整个电路的总功率
P=UI=2V×0.6A=1.2W
②[8]电阻R1通电5min产生热量
Q1=W1=U1I1t=2V×0.4A×5×60s=240J
2. ② ① 电压表 2.5V 0.75 大 温度 小美
【详解】(1)[1]由题可知,滑动变阻器应与小灯泡串联,滑动变阻器的滑片P向左端移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的阻值减小,故应将A接线柱接入电路;电压表与灯泡并联测其两端电压,因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表使用0~3V量程,如图所示:
[2][3]闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不发光,电流表示数为零,可以判断电路是断路,猜想②小灯泡短路是错误的;又进一步观察到电压表有示数,说明电压表与电源之间的电路连接是通路,确定猜想①小灯泡的灯丝断了是正确的。
[4][5]因为灯泡在额定电压下才能正常发光,所以移动滑片时眼睛观察电压表的示数,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光。
[6]根据图乙所示的小灯泡的I-U图像知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率是
[7][8]由图乙可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快,由欧姆定律可知,小灯泡的电阻随电压增大而增大,由P=UI可知,电压和电流都增大时,电功率增大,温度升高,说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(2)[9]小美的小灯泡发光较亮,小明的小灯泡发光较暗,说明小美的小灯泡的实际功率比小明的大,由串联电路中电流处处相等可知,通过两灯泡的电流相等,根据P=I2R可知,小美的小灯泡的电阻大。
3. C 0.24A 小于 灯泡的实际功率太小
【详解】(1)[1]因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选择0~15V的量程,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电阻增大,因此需将滑动变阻器的左下接线柱接入电路,如图所示:
(2)[2]灯不亮,电流表无示数,可能是电路断路了,电压表没有示数,可能是与电压表并联支路以外的电路断路,结合两表都没有示数可知,故障的原因可能是滑动变阻器断路,故选C;
(3)[3][4]由甲、乙两图可知,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.24A;此时灯泡的实际功率
即此时灯泡的实际功率小于灯泡的额定功率。
(4)[5]由表中数据可知,灯泡的实际电流越小,小灯泡的实际功率越小,灯泡亮度越暗,一开始实验时滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,因此灯泡不亮可能是因为灯泡的实际功率太小。
4. R断路 右 12.7Ω 1.14W
将电压表并联在滑动变阻器两端
【详解】(1)[1]由图甲可知,电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联,电压表测小灯泡两端的电压,电路图如图所示:
(2)[2]闭合开关,无论怎样移动滑片P发现电流表始终无示数,则电路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,其原因可能是R断路。
(3)[3]排除故障后,闭合开关,电压表测小灯泡两端的电压,此时电压表的示数为2V,小灯泡的额定电压为3.8V,要使小灯泡正常发光,则应该增大小灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压要减小,即减小滑动变阻器的电阻,将滑片向右移动。
[4]由图乙可知,当小灯泡两端的电压是3.8V时,通过小灯泡的电流为0.3A,则正常发光时,小灯泡的电阻
[5]小灯泡的额定功率
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
(4)[6]当灯泡正常发光时,即要使灯泡电压为3.8V,则滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V<3V,所以把电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时,即可进行实验。
5. D 0.5 大
【详解】(1)[1]闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移动阻值最大的位置,电流表有示数,灯泡不亮,首先通过右移滑片,减小电路电阻,增大电路电流,所以,将滑片向右端移动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)[2]由图象知:灯泡电压为额定电压
U=2.5V
电路电流
I=0.2A
灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
[3]滑片向右端移动时,滑动变阻器接入电路的长度变短,电阻变小,电路总电阻变小,电路电流增大,灯泡电压增大,温度升高,灯丝电阻变大。
6. A 开路 0.75
【详解】(1)[1]滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,电路中的电流变小,由可知,电压一定时,电阻变大,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,则接B接线柱,滑动变阻器串联在电路中使用,如图所示:
(2)[2]闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即B端。
(3)[3]闭合开关S,发现电流表指针偏转,小灯泡微弱发光,若电压表开路,则电压表无示数,符合题意,若电压表短路,则灯泡也被短路不亮,不符合题意。
(4)[4]由图丙可知,电流表选用的量程是0~0.6A,电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率
7. P=UI 断开 A 2.2 B 0.5
【详解】(1)[1] 本实验原理是P=UI,用电压表测出小灯泡两端的电压,电流表测出通过小灯泡的电流,代入公式即可算出小灯泡的功率。
[2]为保证安全,连接电路时,开关应断开。
(2)[3]连接实物图时,由于小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω,电流表应选小量程;滑动变阻器要采用“一上一下”的接法,如图
(3)[4]为保护电路,闭合开关之前,滑动阻器接入电路的阻值应最大,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 “A”端。
(4)[5]电压表选择的0的量程,分度值为0.1V,读作2.2V。
[6]要测量灯泡的额定功率,灯泡两端电压应该为额定电压2.5V,需要减小滑动变阻器的电阻,应将图甲中滑片P向“B”端移动。
(5)[7]由丙图像知小灯泡的额定电压2.5V,正常工作电流0.2A,灯泡的额定功率
P=UI=2.5V=0.5W
8. 开关闭合 左 0.28 0.7 导体的电阻值一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比 10 滑动变阻器的最大阻值太小,定值电阻两端电压无法达到1V
【详解】(1)[1]连接电路时,应将开关断开,但电路中开关是闭合的。
(2)[2]“测量小灯泡额定功率”的实验中,滑动变阻器、电流表、小灯泡应串联在电路中,电压表与小灯泡并联,如图所示:
(3)[3]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置,因此应该移到最左端,避免开关闭合的瞬间,电路中的电流过大烧坏用电器。
(4)[4][5]图中电流表接的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此电流表的示数为0.28A;小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W
(5)[6]①分析表中数据可知
导体的电阻值一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
[7]②定值电阻的阻值
[8]③当滑动变阻器阻值最大为15Ω时,电路中电流
此时定值电阻两端的电压
U2=I′R=0.12A×10Ω=1.2V
因此滑动变阻器的最大阻值太小,定值电阻两端的电压无法达到1V。
9. 见解析 A C 2.2 减小 灯泡的电阻随温度变化而变化 0.5
【详解】(1)[1]灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变亮,滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以滑动变阻器滑片接B接线柱,电路如图所示
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即A端;
(3)[3]A.若滑动变阻器处断路,电流表和电压表都没有示数,小灯泡不亮,故A不符合题意;
B.若灯座接线短路,电流表和电压表都有示数,小灯泡不亮,故B不符合题意;
C.若小灯泡的灯丝断了,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表与电源两极相连,电压表示数接近电源电压,故C符合题意;
D.若开关接触不良,电流表和电压表都没有示数,小灯泡不亮,故D不符合题意。
故选C。
(4)[4][5]由图乙知,电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,示数为2.2V;当滑动变阻器的滑片P向B端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,滑动变阻器的电阻变小,根据串联电路的分压作用知滑动变阻器两端的电压减小。
(5)[6]由图知,灯泡电流与电压的图像是曲线,这说明灯泡电阻是变化的,即灯泡的电阻随温度变化而变化。
(6)[7]由图像知,灯泡两端电压等于2.5V时(正常发光时)的电流为0.2A,灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
10. 没有断开开关 变阻器连入的电阻最大,导致电路的电流小,灯的实际功率过小 2 右 0.5 12.5 灯的电阻随温度的升高而变大
【详解】(1)[1]灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如图所示:
(2)[2]小华按照电路图进行连接,当他刚把最后一根导线连接好,小灯泡就立刻发光了。出现这种现象,是由于在连接电路前没有断开开关。
(3)[3]小华按规范要求重新连接好电路,闭合开关后,发现电流表和电压表的示数很小,则电路为通路,灯泡不发光,原因是变阻器连入的电阻最大,导致电路的电流小,灯的实际功率过小。
(4)[4][5]小红同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2V;灯在额定电压下正常发光,示数为2V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压2.5V。
(5)[6]根据绘制成的I-U图像知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(6)[7]由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻
由欧姆定律可知,电压表与电流表的示数即灯的电阻。
[8]当电压表的示数增大时,通过灯的电流变大,根据P=UI,灯的功率变大,灯丝的温度升高,灯的电阻变大,故电压表与电流表的示数之比在增大之比在增大,造成这一现象的原因是灯的电阻随温度的升高而变大。
11. 断路 2.2 右 0.75 闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数为I额
【详解】(1)[1]由欧姆定律,灯泡的额定电流
故电流表选用0~0.6A的量程与小灯泡串联,如图所示:
(2)[2]电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数超过量程,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,与电压表并联的小灯泡断路了。
(3)[3][4]图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
(4)[5]根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率
(5)[6][7]实验步骤①是闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数为I额;③步骤②中,电流表测干路电路,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,由并联并联电路电流的规律,定值电阻R0的电流为
由欧姆定律的变形公式,定值电阻的电压即灯的额定电压
小灯泡的额定功率的表达式
12. 1.8 9 调节滑片,改变电压表和电流表示数,多测几组数据 多次测量求平均值,减小误差 0-15V 闭合开关前,滑片没有移到阻值最大的位置 0.912
【分析】①根据(甲)中电路图,由电流的流径连接(乙)中的实物图,电流表测干路电流,电压表测待测电阻Rx两端的电压,由此发现连接中的问题;②电压表读数时要看清量程和分度值,然后根据指针的位置读数,然后根据I=的变形公式R=计算出电阻值;③在测量定值电阻的阻值时,为了减小实验误差,应多测几组数据求平均值;④电压表使用时,不能超过量程,根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程;⑤电路连接的过程中,为了保护电路,滑动变阻器使用时,滑片首先要移到阻值最大处;⑥由图丁所示电流表确定电流表量程与分度值,读出电流表示数,由P=UI求出灯泡额定功率.
【详解】(1)①根据电路图连接实物图,发现电压表测的是滑动变阻器与Rx两端的电压,显然与实验要求不符,这样会使Rx两端的电压偏大,电阻Rx的阻值偏大,修改如图所示:
(2)②由图知:电压表选择的量程是0∼3V,分度值为0.1V,所以电压表示数U=1.8V,电流I=0.2A,由I=得,被测电阻Rx的阻值:Rx===9Ω.
(3)③为了减小实验中的测量误差,应移动滑动变阻器的滑片,多测几组数据求平均值.
(4)④测量“3.8V”的小灯泡的额定功率,由于=3.8V>3V,所以电压表应该选择“0∼15V”量程.
(5)⑤小红同学闭合开关之后,就发现灯L很亮,电流表的示数大,说明电路的总电阻小,因此故障原因是:闭合开关前,滑片没有移到阻值最大的位置.
(6)⑥由图丁所示电流表可知,其量程为0∼0.6A,分度值是0.02A,电流表示数为0.24A,
所以灯泡额定功率:P=UI=3.8V×0.24A=0.912W.
13. B 0.75
【详解】把灯与电流表、滑动变阻器、开关、电源串联.
闭合开关后,小丽发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压,说明电压表能与电源两极相通,故是灯发生了断路.
电流表的量程为,分度值为,示数为,额定功率.
14. 左 0.26 0.65 灯的电阻随温度的变化而变化
【详解】解:(1)由甲图可知灯被短路,所以正确连接如下图所示:
(2)闭合开关前,应使滑动变阻器滑片P移到最大阻值处,即最左端.(3)由图乙知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,读数为0.26AA,U=2.5V,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;(4)根据P=,在电阻不变时电功率与电压的平方成正比,但实际实验当中灯丝的电阻随温度的变化而变化,故实际功率不等于其额定功率的 .
点睛: 闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处;读出电流表示数,根据P=UI求小灯泡的额定功率;根据P=,若电阻R不变,则电功率与电压的平方成正比,但灯的电阻随温度的变化而变化,据此分析.
15. B 小灯泡短路; C A 电压表 0.6W 20
【分析】(1)求出灯正常工作时电流,确定电流表量程;(2)灯泡不发光,可能是灯泡短路或电路存在断路造成的,电流表有示数,说明电路不存在断路,据此判断;(3)闭合开关后小灯泡仍不亮,但电流表有示数,说明电路为通路,根据连接电路时为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大确定应进行的操作;(4)比较电压表示数与额定电压的大小,由分压原理确定滑片移动的方向,因灯在额定电压下才能正常工作,所以眼睛应注视电压表;由图示电流表确定其量程与分度值,然后读出其示数,再由P=UI求出灯泡额定功率;(5)根据串联电路特点与分压原理答题.
【详解】(1)灯正常工作时的电流约为:
I===0.25A,所以,电流表选0∼0.6A量程,选B;
(2)灯泡不发光,可能是灯泡短路或电路存在断路造成的;电流表有示数,说明电路不存在断路,与灯泡并联的电压表示数为零,则小灯泡发生短路.
(3)闭合开关后小灯泡仍不亮,但电流表有示数,说明电路为通路,因连接电路时为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大,故应进行的操作是:移动滑动变阻器滑片看灯是否发光,选C;
(4)电压表示数小于灯的额定电压,要使灯正常发光,应增大灯的电压,减小变阻器的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻,滑片向A端移动;同时视线应注意观察电压表的示数直到电压表示数为2.5V;电流表量程为0∼0.6A,由图示电流表可知,其分度值为0.02A,电流表示数为0.24A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(5)电源电压为6V,电阻两端电压为2V,滑动变阻器分压为4V,是定值电阻两端电压的两倍,根据分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍,因滑动变阻器最大阻值为40欧姆,因此定值电阻最大阻值为20欧姆.
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