苏科版初中九年级物理专项素养综合练(十五)特殊方法测小灯泡的电功率课件

这是一份苏科版初中九年级物理专项素养综合练(十五)特殊方法测小灯泡的电功率课件，共25页。
1.(新考向·创新实验)(2024江苏苏州立达中学期末)某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率,已知小灯泡额定电压为2.5 V。若此实验中只有一只电表坏了,为了测出小灯泡的额定功率,小组同学们增加一个阻值为25 Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”“b”各一次)测量小灯泡的额定功率,图甲、图乙是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是 (        )
A.两种方案都能 B.两种方案都不能C.甲方案能,乙方案不能 D.甲方案不能,乙方案能
解析　由甲图可知,单刀双掷开关接a时,定值电阻R0和滑动 变阻器串联接入电路,此时可调整滑动变阻器使R0上的电压 等于2.5 V,但当单刀双掷开关接b时,因小灯泡电阻与定值电 阻R0不一定相等,此时不能保证小灯泡两端电压为2.5 V,故甲 方案不能测量小灯泡的额定功率;由乙图可知R0和小灯泡、 滑动变阻器串联接入电路,单刀双掷开关接a时电压表测量 定值电阻R0两端的电压,单刀双掷开关接b时电压表测量定值
电阻R0和小灯泡两端的总电压,实验中无法通过观察电压表 来调整滑动变阻器使小灯泡两端电压为2.5 V,故乙实验方案无法测量小灯泡额定功率。
2.(新考法·设计实验)(2024江苏苏州振华中学月考)在一次综合实践活动中,小明想测量一个额定电压为6 V,阻值约为8 Ω的小灯泡的额定功率,但发现电流表和电压表的大量程均已损坏(小量程完好),于是找来一个阻值为10 Ω的定值电阻,设计了如图所示的实验电路,其中电源电压恒为8 V。请选出能对应填入虚线框内合理的元件组合(　    )
A.     B.C.     D. 
解析　由题意可知,电源电压为8 V,小灯泡的额定电压是6 V,由串联电路的电压规律可知,定值电阻分得的电压为U定= U-U额=8 V-6 V=2 V,故电压表可与定值电阻并联;由欧姆定 律可知小灯泡的额定电流约为I= = =0.75 A>0.6 A,故电流表不能直接测量通过灯泡的电流,根据并联电路的电流 规律,灯泡接在干路上,由欧姆定律可求得通过定值电阻的电 流,所以需要用电流表测量通过滑动变阻器的电流,则a虚线
框内是滑动变阻器,b虚线框内是定值电阻,c虚线框内是小灯泡,故C选项正确。
3.(新考向·创新实验)(2024江苏苏州景范中学月考)小强为了测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率。他用了两只电流表A1、 A2和一个5 Ω的定值电阻R,连接了如图甲所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。具体操作:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数为　    A,小灯泡正常发光。此时电流表A1的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为　 W。
解析　由电路图知,定值电阻与灯泡并联,它们两端的电压相 等,当并联电路两端电压等于灯泡的额定电压UL=2.5 V时,灯 泡正常发光,此时电流表A2的示数I2= = =0.5 A;由图甲知,电流表A1的量程是0~3 A,由图乙知电流表的分度值是0.1 A,电流表读数I1=0.9 A,根据并联电路的电流规律,灯泡的额 定电流IL=I1-I2=0.9 A-0.5 A=0.4 A,则灯泡的额定功率为P= ULIL=2.5 V×0.4 A=1 W。
4.(新考法·分析论证)(2024江苏南京栖霞期末)小珍在“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“2.5 V”的小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10 Ω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,设计了如图甲所示的实验电路。      
(1)该实验的原理是　 　    。(2)小珍连接电路时,闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的 最　     (选填“左”或“右”)端。(3)闭合开关S,将S1拨到触点　     (选填“a”或“b”),移动 滑片P,使电压表的示数为　　     V。(4)在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关 S1拨到另一触点,此时电压表的示数如图乙所示,其数值为          V;通过计算可知小灯泡的额定功率是　     W。
解析    (1)测量小灯泡额定功率的实验原理是P=UI。(2)由图 甲知,闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处,即 右端。(3)为测量小灯泡额定功率,闭合开关S,应将S1拨到触 点a,此时电压表测灯泡两端电压,移动滑片P,使电压表的示 数为2.5 V,此时灯泡正常发光;(4)在确保整个电路安全情况 下,保持滑片P位置不变,将开关S1拨到另一触点b,此时电压 表测灯泡与定值电阻R0两端的总电压,电压表示数应大于
2.5 V,所以,由图乙知,电压表使用的是0~15 V量程,分度值为0.5 V,其示数为6.5 V,由串联电路的电流、电压特点和欧姆定律可得灯泡正常发光时的电流:IL=I0= = = =0.4 A,则小灯泡的额定功率:PL=ULIL=2.5 V×0.4 A=1 W。
(1)断开开关S1,闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为　    时,小灯泡恰好正常发光;(2)保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表示数为I;(3)推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=　　 　　    (用物理量U额、R0和I表示)。
5.(新独家原创)小明为了测量已知额定电压为U额的小灯泡的额定功率,设计了如图所示的电路(R0为阻值已知的定值电阻,R为滑动变阻器),请你帮他完成实验步骤的设计。
解析    (1)断开开关S1,闭合开关S2,此时灯泡和定值电阻并联, 两端电压相同,电流表只测量通过定值电阻的电流,移动滑动 变阻器滑片P,当电流表示数为 时,定值电阻两端电压为U额,小灯泡两端电压也为U额,故小灯泡恰好正常发光;(2)保持 滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电 流表示数为I;此时电流表测量正常发光时通过小灯泡和定值 电阻的电流之和,故小灯泡的额定电流为I- ;(3)推导出小
灯泡L的额定功率表达式P额=U额× 。
6.(2023北京八十中期末)在“测小灯泡电功率实验”中,电 源电压为3 V,小灯泡额定电压为2.5 V。(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最　     (选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5 V时,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为　         W。若使小灯泡正常发光,应将滑片向　    (选填“左”或“右”)端移动。
(2)完成上述实验后,小敏设计了如图丙所示的电路,测出了 额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下:(电源电 压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)①按电路图连接电路:②闭合开关　    ,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,小灯泡正 常发光;③使开关　　　　　　　    ,保持R1滑片位置不动,移动R2滑 片使电流表的示数为I额;
④保持　    (选填“R1”或“R2”)滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变 阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　    (用I额、I1、I2、R1表示)
解析    (1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至阻值最大 处,即最左端;闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5 V时,电 流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示 数为0.32 A,则此时小灯泡的功率为P=UI=1.5 V×0.32 A=0.48 W;灯泡在额定电压下正常发光,此时电压表的示数为1.5 V, 小于灯泡的额定电压2.5 V,应增大灯泡两端的电压,根据串 联电路的电压规律,应减小变阻器两端的电压,由串联电路的
分压规律可知,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片 应向右移动,直到电压表示数为2.5 V;(2)用如图丙所示的电路,测额定电流为I额的小灯泡的额定功率;实验方案如下:① 按电路图连接电路;②闭合开关S1,移动R1滑片,使电流表的示 数为I额,灯泡正常发光;此时灯泡与R1串联;③闭合开关S2、断 开S1,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额; 此时R1与R2串联,因为电路中电流仍为I额,所以R2=RL;④为测量