专题18 伏安法测电功率+其它方法测电功率--最新中考物理二轮复习考点讲解与题型专练

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专题18 伏安法测电功率 其它方法测电功率
知识点一 电流表、电压表测量小灯泡电功率
1.伏安法测量小灯泡的电功率
2.实验注意事项
知识点二 伏阻法测电功率
知识点三 安阻法测电功率
（2023•自贡）小周利用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率。请按要求完成下列问题：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整；
（2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是： ；
（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为0.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，应向 端（选填“A”或“B”）移动滑动变阻器的滑片P，直到观察到电压表示数为2.5V。此时，电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A，则灯泡L正常发光时的电阻为 Ω，电功率为 W。
（2023•内蒙古）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A）、R3（200Ω，0.2A）可供选择。
（1）通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“R1”“R2”或“R3”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗。
（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（2023•吉林）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为3V，电源是两节新的干电池。
（1）按照甲图正确连接电路，闭合开关，将滑片调至滑动变阻器的 端时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如乙图，小灯泡的额定功率是 W。
（2）若忽略小灯泡电阻随温度的变化，当滑片调节至某位置时，电流表的示数是0.24A，此时小灯泡的实际功率是 W。
（2023•上海）小海同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍）、滑动变阻器两个分别标有A“10Ω，2A”、B“20Ω，2A”字样、待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在电路中。移动滑片，又进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。
①测定小灯泡电功率的实验原理是 。
②请通过以上信息判断小海同学所选滑动变阻器为 。
③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程）
（2023•湘潭）利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路。
（2）连接电路时开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。
（3）某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为 A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 W。
（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、U和R表示）；若已知电源电压为U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx＝ ⋅R （用U0、U额、U和R表示）。
（2023•包头模拟）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为8Ω）。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整（要求滑片向左移动时灯泡变亮）；
（2）闭合开关前，应将滑片移到 端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，移动滑片灯泡仍不亮。突然小芳的文具盒掉到桌上，灯泡亮了。小芳敲了几下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是 。
A.开关短路；
B.灯泡短路；
C.电压表断路；
D.灯泡接触不良。
（4）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）现有规格为“10Ωㅤ2A”、“20Ωㅤ1A”和“50Ωㅤ0.2A”的甲、乙、丙三个滑动变阻器，为了实验的顺利进行，小明应在其中选择 接入电路。
（2023•聊城模拟）某物理小组利用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变暗；
（2）本实验测量小灯泡电功率的原理 ；
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片（未达到最小电阻值），发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 ；
（4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，为 A，则小灯泡的额定功率是 W。
（2023•凤台县校级一模）图甲是某小组同学进行了“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你完成下列问题：
（1）闭合开关，将移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，接下来的详细操作是： ；
（2）流过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像，如图丙所示。根据图像丙可知，该小灯泡的额定功率为 W；
（3）实验结束后，小组同学经讨论明确了小灯泡的I﹣U图像是曲线的原因，你认为其原因是： 。
（2023•墨玉县二模）在“测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率”实验中，电源是三节新干电池。电路如图甲所示。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“a”或“b”）端。
（2）闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.28A，小灯泡的额定功率为 W。
此时变阻器的电阻约为 Ω（保留整数）。
（3）完成上述实验后，某小组设计了如图乙所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选 Ω。
（2023•吉安一模）在用伏安法测量电阻的实验中：
（1）小明所在小组连成如图甲所示的电路，图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；伏安法测电阻的实验原理是： UI ；
（2）在连接电路时，当把最后一根导线连接完时，电压表和电流表都有较大示数（元件连接没有错误）。请你指出该小组的同学在连接电路时出现的两个问题：
① ；② ；
（3）实验中当电压表的示数为2.8V时，电流表的示数如图乙所示，则可求得定值电阻的阻值为 Ω；
（4）小明做完实验后，发现电流表出问题了，不能再使用，但想测一下标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电功率。于是，他和小华选用了两个最大阻值分别为R1、R2的滑动变阻器，允许通过的最大电流均较大，一起设计如图丙所示的电路；
①闭合开关前，两滑动变阻器滑片移到接入阻值最大端；再闭合开关，移动滑动变阻器R2的滑片至A端，再调节滑动变阻器R1的滑片P1，直到电压表的示数为 时为止；
②接下来移动滑动变阻器R2的滑片至B端，读出电压表的示数为U；
③利用所学知识计算小灯泡正常发光时的功率：P额＝ W；（灯泡的额定电压用U0表示）
（2023•常德模拟）小华同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）的待测小灯泡，电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），开关和导线若干，另有标有“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接。
（2）为了能够顺利完成实验探究，应选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）。
（3）小华同学闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象如图丙所示，分析图象可知，小灯泡的额定功率为 W。
（5）小华继续实验，设计了下列四种测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率的电路。电路中有阻值已知的定值电阻R，电源电压恒定但未知，滑动变阻器的最大电阻未知，在不拆改电路的前提下，能够测出小灯泡额定功率的电路是 。
（2023•长春模拟）如图甲所示为“伏安法”测量小灯泡电功率的实验装置，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）图甲中有一根导线连接错误，请你把它找出来并打上“×”，再用笔重新画一根正确连接的导线。
（3）改正电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数恰好为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为 A，由此可知小灯泡的额定功率P额＝ W；继续调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为1.25V，此时小灯泡的实际功率为P实，则P实 P额4（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）在实际测量的过程中，调节滑片P使滑动变阻器接入电路中的电阻减小ΔR滑、两端电压减小ΔU滑，相应的小灯泡的阻值变化ΔRL、两端电压变化ΔUL，则ΔR滑 ΔRL，ΔU滑 ΔUL（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2023•安阳一模）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整。（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）
（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是 。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 。
（4）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，实验步骤如下。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U
③待测电阻Rx＝ （用所测物理量和已知物理量符号表示）。
实验目的
用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率和实际功率
实验原理和方法
（1）原理：P=UI。
（2）根据电功率的计算公式P=UI，用电压表测量小灯泡两端电压，用电流表测通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电功率。
实验器材
两节电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡一个（额定电压2.5V）、灯座、开关、导线
实验电路图和实物图

甲 乙
实验数据记录表
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡的亮度
1
2.5
0.24
0.6
正常
2
2.0
0.20
0.4
较暗
3
3.0
0.28
0.84
较亮
实验结论
当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光，测得P额=0.6W。
当U实P额，小灯泡发光较亮。
选择器材
电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如，额定电压为2.5V的小灯泡，至少选两节干电池作为电源。
（1）电压表量程的选择应参照小灯泡的额定电压。
①若小灯泡的额定电压时2.5V，则选择0—3V量程；
②若小灯泡的额定电压时3.8V，则选择0—15V量程。
（2）电流表量程的选择要参照小灯泡的额定电流的大小。
①若知道小灯泡的额定电压和额定功率，则可以计算出小灯泡的额定电流的大小，电流表的路程略大于额定电流即可；
②若不能求出额定电流大小，可用试触法确定电流表的量程。
③因为常见的小灯泡（额定电压1.5V—3.8V）额定电流均小于0.6A，故无特殊说明，电流表的量程可以直接选择0—0.6A量程。
滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的电阻差不多，以使滑动变阻器的调压效果明显。
物理量
实验序号
电压U（伏）
电流I（安）
U/I（伏/安）
1
3.0
0.18
2
2.5
0.26
3
5