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【中考考点基础练】第十八讲 电 功 率 第 2 节 测量小灯泡的电功率 2025年中考物理一轮教材复习(河北)
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1. 2024·宿迁 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为 2.5 V,电源电压为 4.5 V,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)连接电路时,开关应 _______,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 _____故障。
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为 2.5 V 时,电流表示数如图乙所示,示数为 ______ A,小灯泡额定功率为 _____ W。
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω 各一个)探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是 _____(填选项字母)。
A. 1.7 V B. 2.2 V C. 2.7 V
2. 2024·绥化 在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用的小灯泡上标有“2.5 V”字样,额定电流约为 0.3 A,电源电压恒为6 V,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)现有规格为 A“10 Ω 2 A”,B“20 Ω1 A”和 C“50 Ω 0.2 A”的三个滑动变阻器可供选择,应选择 ______(选填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是 ______ 和调节小灯泡两端的电压及通过的电流。
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该看着 ______(选填“电流表”或“电压表”)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 ______ W。
(4)实验中改变小灯泡两端的电压,多次测量的目的是 ______________________________。
(5)测得小灯泡的额定功率后,把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的功率大于其额定功率的四分之一,请对其加以分析:__________________________________
3. 2024·邢台三模(1)小明想测灯的功率,于是设计了图 1 甲所示的电路,请根据电路图将图乙所示实物图连接完整,此时滑动变阻器连入电路中的阻值最大(导线不能交-73-
叉)。
(2)小明实验过程中部分实验数据如下表所示。
当电压表的示数为 1 V 时,电流表的示数如图 2 所示,则电流表的示数为 ____ A,灯的额定功率为 _____ W。
(3)实验结束,在进行交流时,小明发现小红一组设计的实验表格中出现了功率的平均值,指出是错误的,理由是_________________________________。
(4)若实验过程中发现电压表损坏,现增加一个定值电阻 R0 和两个开关,设计了图 3 所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。 实验步骤如下:
①闭合 S、S2,断开 S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ______。
②滑片不动,闭合 S、S1,断开 S2,读出电流表的示数 I 得出小灯泡的额定功率 P 额=_____________。
4. 小明测量标有“2.5 V”字样(灯丝电阻约为 10 Ω)小灯泡的额定功率。 现有器材:电池组(三节干电池串联,电压为4.5 V)、开关、电压表、电流表、导线若干,另有三种规格的滑动变阻器可供选择 :R1 (5 Ω,1 A)、R2 (20 Ω,0.5 A),R(3 50 Ω,0.2 A)。 小明设计了如图甲所示的电路图进行实验,请回答下列问题:
(1)图乙是小明根据图甲连接的实物电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确(导线不要交叉)。 通过估算,他选用的滑动变阻器是 _______(选填“R1”“R2”或“R3”)。
(2)正确连接电路后闭合开关,小灯泡不亮,但电压表和电流表都有示数,出现这种情况的原因是 _________________________________。
(3)解决问题后,移动滑片 P 至某一点时,电压表示数如图丙所示,若要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。
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(4)通过移动滑动变阻器的滑片 P,观小灯泡的亮度,并根据记录的多组数据绘制出了如图丁所示的 I-U 关系图象。由图象可知小灯泡的额定功率是_______ W。 小灯泡变亮时,小灯泡灯丝的电阻 _______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【拓展】小明还想测量一个定值电阻的阻值,但电流表被其他小组同学借去了,于是利用上面实验用的小灯泡和剩余器材设计了图戊所示的实验电路图,实验步骤如下:
①先将小灯泡接在图中 a、b 两点之间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片 P,使电压表的示数为 1.5 V;
②保持滑片位置不动,再取下小灯泡,将待测电阻接在 a、b 两点间,闭合开关,读出电压表的示数恰好为 2 V;
③待测电阻 Rx=______ Ω。
5. 小明同学想利用图甲测量标有“2.5 V? W”小灯泡的额定功率。 实验室有如下器材:电源(电压恒为 6 V)、电流表(0~0.6 A、0~3 A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、开关、导线若干、滑动变阻器三只:R(1 20 Ω0.2 A)、R(2 40 Ω0.5 A)、R(3 60 Ω0.5 A)。
(1)小明发现电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)电路连接正确,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为零,出现这种现象的原因是 ______________________。
(3)改正所有问题并正确完成实验,小明绘制了如图乙所示的小灯泡 I-U 图象,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 ________(选填“变大”“变小”或“不变”),小灯泡的额定功率是 ________ W。
(4)完成实验后,小明想用 10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω 的定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,若想控制定值电阻两端电压为 2.5 V 不变,则小明应选用滑动变阻器 ________(选填“R1”“R2”或“R3”)。 当小明用 20 Ω的电阻替换掉 15 Ω 的电阻时,滑动变阻器的滑片应该向 ________(选填“A”或“B”)端移动。
【拓展】小强也连接了图甲的电路(改正后的)测量灯泡的额定电功率,根据测得的几次实验数据作出小灯泡电压在1.5 V~2.5 V 之间的 I-U 图象如图丙所示,图象近似为一条线段。 若小灯泡电压为 1.5 V、2.0 V、2.5 V 时小灯泡的功率分别为 P1 、P2 、P3 ,则 P2 _____(选填“>”“<”或“=”)12(P1+P3 )。
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第 2 节 测量小灯泡的电功率
1.(1)如下图所示
(2)断开 断路
(3)0.24
0.6 (4)C
提示:(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻,当电阻最大为25 Ω 时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联分压规律,电压之比等于电阻之比,控制的最小电压为 U,结合串联电路电压规律知,U(∶ 4.5 V-U)=25 Ω∶20 Ω;解得 U=2.5 V,故 C 项符合题意。
2.(1)如下图所示
(2)B 保护电路
(3)电压表 0.65
(4)测量不同电压下小灯泡的实际功率
(5)根据 P=U2R知,在电阻 R 不变时,电压为原来的二分之一,功率为原来的四分之一,但因灯丝的电阻随温度的降低而减小,故小灯泡两端的电压调为额定电压的一半,测得的实际功率大于其额定功率的四分之一
3.(1)如下图所示
(2)0.28 0.45
(3)不同电压下灯的实际功率不同,求功率的平均值没有任何意义
提示:(4)实验步骤:①闭合 S、S2,断开 S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;②滑片不动,闭合 S、S1,断开 S2,读出电流表的示数 I;在步骤①中,灯泡和 R0 并联,电流表测通过定值电阻的电流,使定值电阻的电流为 I0=,根据并联电路电压的规律,灯两端的电压为额定电压,此时灯正常发光;在步骤②中,电流表测灯与 R0 并联的总电流,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,根据并联电路电流
4.(1)如下图所示 R2
(2)灯泡实际功率太小
(3)A
(4)0.625 变大
【拓展】12
提示:【拓展】先将小灯泡接在题图戊中 a、b 两点之间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片 P,使电压表的示数为 1.5 V,由题图丁可知,电路中电流为 I1=0.2 A,滑动变阻器两端的电压:U 滑 1=U-U1=4.5 V-1.5 V=3 V,滑动变阻器连入电路的电阻:
5.(1)如下图所示
(2)小灯泡短路 (3)变大 0.625
(4)R3
A 【拓展】<
提示:【拓展】由题图丙可知,灯泡电压 1.5 V~2.5 V 变化过程中,电流变化是均匀的,若电压从 1.5 V 增大到2.0 V 时电流增大 ΔI,则电压从 2.0 V增大到 2.5 V 时电流变化也为 ΔI,由 P =UI 可 知 ,P2 =U2I =2 V ×I,P1 =U1I1=1.5 V×(I-ΔI),P3=U3I3=2.5 V×
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