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2020年中考物理真题专题训练——专题三十九:电功率实验探究
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2020年中考物理真题专题训练——专题三十九:电功率实验探究
1.(2020安顺,11)如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I﹣U变化关系图象。根据图象,下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( )
A.此过程中电流与电压成正比
B.此过程中小灯泡电阻保持不变
C.额定电流是0.3A
D.额定功率是1.5W
2.(2020常德,13)如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电压表有明显示数,电流表示数为零,若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处,则下列判断正确的是( )
A.变阻器R短路
B.变阻器R断路
C.灯L短路
D.灯L断路
3.(2020达州,5)以下四图为教材中四个实验探究中的部分简图,这四个实验探究中用到的主要科学探究方法相同的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
4.(2020孝感,14)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 “断路”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,则通过小灯泡的电流为____A;
(5)通过以上数据可以计算出小灯泡的额定功率为_________W;
(6)在测量小灯泡额定电功率时,另一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中,记录了多组电压表与电流表的示数,并大致描绘出了小灯泡的I—U图象,如图丁所示。通过图象可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而____________。
5.(2020达州,22)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0~3V、0~15V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路,电路连接完毕,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上,则电路故障是______;
(2)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移到最______端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数应为______A;
(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象,如图乙所示,由图象可得出的结论是:______;
(4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数______2.5V(选填“大于”或“小于”),应向______(选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许连入电路最小阻值为______Ω;
(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中,当电压表示数为2.5V时,滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5,则______。
6.(2020岳阳,21)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整( );
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故障可能是______(选填序号);
A.小灯泡短路 B.小灯泡开路 C.电流表开路
(4)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为______W;
(5)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路,测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。则小灯泡额定功率表达式:P额=______(用U额、U、R0表示)。
7.(2020南京,19)一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示:
实验序号
变阻器电阻R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)灯泡和变阻器的连接方式是______联;
(2)第一次实验中,电路消耗的总功率是______W,灯泡工作时的电阻是______Ω;
(3)第二次实验中,电流表示数是______A,变阻器工作1min产生的热量是______J。
8.(2020朝阳,26)某同学利用图甲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,将图甲中的电路补充完整(导线不得交叉);_______
(2) 连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有示数,但是数值较小,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,产生这一故障的原因可能是_________;
(3)该同学排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为_______V 。要测量小灯泡的额定电功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片向_______(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电压和电流值,并绘制成图丙所示的U-I图像,根据图像的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为______W;
(5)为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器,测量额定电流为的小灯泡的额定电功率,该同学设计了如图丁所示的电路。操作步骤为:
①闭合开关S、S1, 断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,闭合开关S、S2,断开S1,调节电阻箱R,使电流表的示数为,读出此时电阻箱的电阻值为R0,则小灯泡的额定电功率的表达式为= ________。
9.(2020泰州,30)本题有两小题。
(1)如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图,灯泡额定电压U额=3.8V;
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向________端(选填“A”或“B”)移动;
②当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定电流I额=________A,额定功率P额=________W;
(2)小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流,设计了如图丙所示的电路,测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤:
①闭合开关S,将单刀双掷开关S1拨向触点________,移动滑动变阻器滑片,________;
②开关S仍闭合,再将单刀双掷开关S1拨向另一触点,应________(填滑动变阻器滑片位置的变化情况),读出电压表示数为U;
③写出Rx的表达式:Rx=________(用所测物理量和已知量的符号表示)。
10.(2020黔南州,19)测量小灯泡额定功率的实验电路如图所示,实验器材有:标有“2.5 V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3 V、0~15 V)、 开关及导线若干。
(1)为保护电路元件安全,连接电路时开关应 ; 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至 (选填“A”或“B") 端。
(2)按图连接好电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障是: 。
(3)向右移动变阻器滑片P,会看到灯泡变 (填 “暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与 有关系。
(4)实验中电压表示数如图所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”移动,直到电压表示数为 时为止。
(5)当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为 W。
11.(2020连云港,20)在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”,小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2,连接电路如图所示。
(1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,故障的可能原因是______;
(2)排除故障后闭合开关,电压表V1的示数如图,此时的电压值为______V;
(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为______;
(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1”或“L2”)
12.(2020贵港,24)小明同学用如图所示电路测量小灯泡的电功率,实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变大______。
(2)连接电路时,开关应______。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡______。
(4)排除故障后,在实验中,小明观察到电压表的示数如图甲所示,此时小灯泡的电压是______V;为了测出小灯泡的额定功率,小明应向______调节滑动变阻器的滑片。
(5)当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。
13.(2020恩施,24)在探究电路的实验中,几个小伙伴将电阻R、标有“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路,并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端,电源为6V稳压直流输出,如图所示。请完成下列问题:
实验次数
电阻两端电压U1/V
灯两端电压U2/V
电流I/A
小灯泡亮度
1
1.0
0.5
0.10
不亮
2
2.2
1.5
0.22
偏暗
3
2.8
2.5
0.28
正常
4
3.0
2.8
0.30
极亮
(1)如果用电压表分别测量R与L的电压,请用笔面线将电路连接完整______;
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,记录4组测量数据在表格中。分析U2与I的值,可发现的实验结论是:①小灯泡的电阻是变化的,当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______;②小灯泡的亮度决定于______;(选填代号:A.通过灯的电流、B.灯两端的电压、C.灯的实际功率)
(3)通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是______。(需说明理由)
14.(2020遵义,17)某小组在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率”的实验中,电源电压保持不变,部分电路连接如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大______;
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数刚好为2.5V,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
(3)实验结束后,该小组对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”)。
15.(2020潍坊,22)某实验小组用如图甲所示的器材,测量标有“3.8V”字样小灯泡的额定功率,电源电压不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整( )(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大);
(2)图甲电路连接完成后,经检查无误,闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮。为完成实验,必要的操作是______;
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器连入的阻值
(3)调节滑动变阻器过程中,观察______表的示数,确定小灯泡是否达到了额定功率;
(4)实验过程中,某时刻电流表和电压表示数分别如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为______W。
16.(2020益阳,17)小军利用如图所示装置探究电阻产生的热量与电流大小的关系。当电路正常工作且通电时间一定时,电阻_______产生的热量多;若通过R1的电流为1A,通电时间为10s时,阻值为10Ω的电阻R2产生的热量为__________J。
17.(2020呼伦贝尔,23)某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。他们在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“20Ω 1A”一个,导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。
(1)连接电路前,开关应______ (选填“断开”或“闭合”);
(2)实验中,改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压______;
(3)将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中,每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V;当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时,如果保持滑动变阻器滑片的位置不变,会发现电压表的示数______ (选填“大”或“小”)于2.5V,接下来应该移动滑片,使电压表示数回到2.5V,读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由数据和图象可以得到的结论是______;
(4)以上几次实验中记录电表示数时,当定值电阻消耗的电功率最小时,滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
18.(2020营口,32)下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。
(1)小彬为了“探究电流跟电阻的关系”,连接了如图甲所示的电路。
①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接
②小彬看到了邻组同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是__________。
③小彬先将的电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为;再将的电阻换成的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_________V。
④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变,把的电阻换成的电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片适当向_________(选填“左”或“右”)端移动。
⑤小彬将数据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_________。
电压
2
电阻
5
10
20
电流
0.4
0.2
0.1
(2)小彬将电阻换成标有“”字样的小灯泡,测量其额定电功率。
①正确连接电路,闭合开关、发小灯泡不亮,电压表、电流表均无示数,产生这种现象的原因可能是滑动变阻器_________(选填“短路”或“断路”)。
②排除故障,继续实验,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流是__________A,额定功率是_________W。
(3)小辉同学准备测小灯泡的额定功率,检查实验器材时,发现缺少电压表,滑动变阻器均标有“ ”字样,小灯泡的额定电流是,于是他利用现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路图。请
你帮助小辉完成实验:
①闭合开关,开关接b,阻值调到最大处,阻值调到0,此时电流表的示数为;
②将阻值调到最大,闭合开关,开关接a,________,小灯泡正常发光;
③保持接入电路的阻值不变,闭合开关,开关接b,滑片仍在阻值最大处,此时电流表的示数为。
则小灯泡额定功率________W。
19.(2020云南,20)如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处∶
①_____________________;② _______________________。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是______(填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出阴影处所缺的内容。
次数
小灯泡两端电压U/V
通过灯丝电流I/A
小灯泡的电功率P/W
_____
1
2
3
分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A,额定功率为________W。
(4)实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。
20.(2020苏州,21)如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
(1)该电能表示数为 kW•h.
(2)小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器,将该节能灯接入220V的测量电路,设计了以下三种测量方案:
方案一:测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间t;
方案二:测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n;
方案三:测量出电能表转盘转过1圈所用时间t。
①若使用方案二,小明计算额定功率的关系式应该为:P= (单位:W)。(用数字和n表示)
②比较三种方案,最可行的是方案 。
21.(2020菏泽,23)课外活动小组的同学一起做“测量小灯泡电阻”的实验,实验器材有:电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线若干,待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为8Ω。
(1)为使实验数据精确,电流表应选择 (选填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程。
(2)甲图中的电路尚未连接完整,请用笔画线代替导线,将电流表和滑动变阻器正确接入电路,要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。
(3)正确进行实验,根据记录的实验数据,画出小灯泡的U﹣I图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡电阻的变化情况是: 。
(4)由图像还可得,通过小灯泡的电流为0.2A时,小灯泡的实际功率为 W。
22.(2020通辽,23)实验老师为测量小灯泡额定功率准备了如下器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(20Ω、1A)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动,小灯泡变亮)______;
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是______;
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又拿来了一个滑动变阻器(50Ω、0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的小灯泡,得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所选用的滑动变阻器是______(选填字母:A.“20Ω、1A” B.“50Ω、0.5A”)。若某次实验中滑动变阻器连入阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为______Ω;
(5)下课前老师布置了课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关导线若干。小张同学设计如图戊所示的电路,用以下步骤测Rx的阻值;
①闭合开关S,移动滑片P到B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I2未超过电流表的量程);
③写出Rx的表达式:Rx=______(用字母R0、I1、I2表示)。
23.(2020临沂,31)在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中:
(1)用笔画线代替导线,将图甲补充完整。
(2)正确连线后闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是小灯泡 。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流为 A,额定功率为 W。
(5)如表记录了部分实验数据。分析数据可知,小灯泡的电阻随电压的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)
实验序号
电压U/A
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
1.0
0.14
0.14
很暗
2
1.7
0.22
0.374
较暗
3
2.5
正常
4
3.0
0.32
0.96
较亮
(6)若将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻,利用本实验器材还能完成下列哪个实验 (选填序号)
A.探究电流与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
2020年中考物理真题专题训练——专题三十九:电功率实验探究参考答案
1.(2020安顺,11)如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I﹣U变化关系图象。根据图象,下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( )
A.此过程中电流与电压成正比
B.此过程中小灯泡电阻保持不变
C.额定电流是0.3A
D.额定功率是1.5W
【答案】D。
2.(2020常德,13)如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电压表有明显示数,电流表示数为零,若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处,则下列判断正确的是( )
A.变阻器R短路
B.变阻器R断路
C.灯L短路
D.灯L断路
【答案】D
3.(2020达州,5)以下四图为教材中四个实验探究中的部分简图,这四个实验探究中用到的主要科学探究方法相同的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
【答案】D
4.(2020孝感,14)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 “断路”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,则通过小灯泡的电流为____A;
(5)通过以上数据可以计算出小灯泡的额定功率为_________W;
(6)在测量小灯泡额定电功率时,另一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中,记录了多组电压表与电流表的示数,并大致描绘出了小灯泡的I—U图象,如图丁所示。通过图象可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而____________。
【答案】 (1). (2). A (3). 断路 (4). 0.30 (5). 0.75 (6). 增大
5.(2020达州,22)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0~3V、0~15V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路,电路连接完毕,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上,则电路故障是______;
(2)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移到最______端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数应为______A;
(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象,如图乙所示,由图象可得出的结论是:______;
(4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数______2.5V(选填“大于”或“小于”),应向______(选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许连入电路最小阻值为______Ω;
(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中,当电压表示数为2.5V时,滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5,则______。
【答案】 (1)R1短路 (2)右 (3)0.5 (4)当导体两端的电压保持不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比 (5)大于 (6)右 (7)4 (8)5:1
6.(2020岳阳,21)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整( );
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故障可能是______(选填序号);
A.小灯泡短路 B.小灯泡开路 C.电流表开路
(4)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为______W;
(5)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路,测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。则小灯泡额定功率表达式:P额=______(用U额、U、R0表示)。
【答案】 (1). (2). A (3). B (4). 0.65 (5).
7.(2020南京,19)一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示:
实验序号
变阻器电阻R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)灯泡和变阻器的连接方式是______联;
(2)第一次实验中,电路消耗的总功率是______W,灯泡工作时的电阻是______Ω;
(3)第二次实验中,电流表示数是______A,变阻器工作1min产生的热量是______J。
【答案】 (1)并 (2)1.5 (3)10 (4)0.9 (5)108
8.(2020朝阳,26)某同学利用图甲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,将图甲中的电路补充完整(导线不得交叉);_______
(2) 连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有示数,但是数值较小,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,产生这一故障的原因可能是_________;
(3)该同学排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为_______V 。要测量小灯泡的额定电功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片向_______(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电压和电流值,并绘制成图丙所示的U-I图像,根据图像的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为______W;
(5)为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器,测量额定电流为的小灯泡的额定电功率,该同学设计了如图丁所示的电路。操作步骤为:
①闭合开关S、S1, 断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,闭合开关S、S2,断开S1,调节电阻箱R,使电流表的示数为,读出此时电阻箱的电阻值为R0,则小灯泡的额定电功率的表达式为= ________。
【答案】 (1) (2)闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡不亮,但电流表和电压表都有示数,说明灯泡实际功率很小,电路电流很小;无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,说明滑动变阻器不能改变电路电阻,可能的电路故障是:①滑动变阻器同时接下面两个接线柱;②电源电压太小。
(3)2.2 (4)A (5)0.5 (6)
9.(2020泰州,30)本题有两小题。
(1)如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图,灯泡额定电压U额=3.8V;
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向________端(选填“A”或“B”)移动;
②当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定电流I额=________A,额定功率P额=________W;
(2)小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流,设计了如图丙所示的电路,测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤:
①闭合开关S,将单刀双掷开关S1拨向触点________,移动滑动变阻器滑片,________;
②开关S仍闭合,再将单刀双掷开关S1拨向另一触点,应________(填滑动变阻器滑片位置的变化情况),读出电压表示数为U;
③写出Rx的表达式:Rx=________(用所测物理量和已知量的符号表示)。
【答案】 (1). A (2). 0.3 (3). 1.14 (4). 2 (5). 使电压表示数为 (6). 保持滑片P的位置不动 (7).
10.(2020黔南州,19)测量小灯泡额定功率的实验电路如图所示,实验器材有:标有“2.5 V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3 V、0~15 V)、 开关及导线若干。
(1)为保护电路元件安全,连接电路时开关应 ; 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至 (选填“A”或“B") 端。
(2)按图连接好电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障是: 。
(3)向右移动变阻器滑片P,会看到灯泡变 (填 “暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与 有关系。
(4)实验中电压表示数如图所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”移动,直到电压表示数为 时为止。
(5)当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】(1)断开、B
(2)小灯泡断路
(3)亮、灯泡两端的电压
(4)左、2.5V
(5)0.75
11.(2020连云港,20)在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”,小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2,连接电路如图所示。
(1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,故障的可能原因是______;
(2)排除故障后闭合开关,电压表V1的示数如图,此时的电压值为______V;
(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为______;
(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1”或“L2”)
【答案】 (1). L1断路 (2). 2.4 (3). 灯泡的亮度 (4). 转换法 (5). L1
12.(2020贵港,24)小明同学用如图所示电路测量小灯泡的电功率,实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变大______。
(2)连接电路时,开关应______。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡______。
(4)排除故障后,在实验中,小明观察到电压表的示数如图甲所示,此时小灯泡的电压是______V;为了测出小灯泡的额定功率,小明应向______调节滑动变阻器的滑片。
(5)当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。
【答案】 (1). (2). 断开 (3). 短路 (4). 2.2 (5). 右 (6). 0.75
13.(2020恩施,24)在探究电路的实验中,几个小伙伴将电阻R、标有“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路,并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端,电源为6V稳压直流输出,如图所示。请完成下列问题:
实验次数
电阻两端电压U1/V
灯两端电压U2/V
电流I/A
小灯泡亮度
1
1.0
0.5
0.10
不亮
2
2.2
1.5
0.22
偏暗
3
2.8
2.5
0.28
正常
4
3.0
2.8
0.30
极亮
(1)如果用电压表分别测量R与L的电压,请用笔面线将电路连接完整______;
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,记录4组测量数据在表格中。分析U2与I的值,可发现的实验结论是:①小灯泡的电阻是变化的,当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______;②小灯泡的亮度决定于______;(选填代号:A.通过灯的电流、B.灯两端的电压、C.灯的实际功率)
(3)通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是______。(需说明理由)
【答案】 (1)或
(2)变大 (3)C (4)错误的,小灯泡在不同电压下电功率是不同的,不能取平均值减小误差
14.(2020遵义,17)某小组在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率”的实验中,电源电压保持不变,部分电路连接如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大______;
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数刚好为2.5V,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
(3)实验结束后,该小组对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 (1). (2). 0.9 (3). 偏大
15.(2020潍坊,22)某实验小组用如图甲所示的器材,测量标有“3.8V”字样小灯泡的额定功率,电源电压不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整( )(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大);
(2)图甲电路连接完成后,经检查无误,闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮。为完成实验,必要的操作是______;
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器连入的阻值
(3)调节滑动变阻器过程中,观察______表的示数,确定小灯泡是否达到了额定功率;
(4)实验过程中,某时刻电流表和电压表示数分别如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为______W。
【答案】 (1). (2). B (3). 电压 (4). 1.26
16.(2020益阳,17)小军利用如图所示装置探究电阻产生的热量与电流大小的关系。当电路正常工作且通电时间一定时,电阻_______产生的热量多;若通过R1的电流为1A,通电时间为10s时,阻值为10Ω的电阻R2产生的热量为__________J。
【答案】R1 25
17.(2020呼伦贝尔,23)某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。他们在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“20Ω 1A”一个,导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。
(1)连接电路前,开关应______ (选填“断开”或“闭合”);
(2)实验中,改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压______;
(3)将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中,每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V;当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时,如果保持滑动变阻器滑片的位置不变,会发现电压表的示数______ (选填“大”或“小”)于2.5V,接下来应该移动滑片,使电压表示数回到2.5V,读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由数据和图象可以得到的结论是______;
(4)以上几次实验中记录电表示数时,当定值电阻消耗的电功率最小时,滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
【答案】 (1). 断开 (2). 保持不变 (3). 大 (4). 当导体两端电压一定时,流过导体电流与导体电阻成反比 (5). 4
18.(2020营口,32)下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。
(1)小彬为了“探究电流跟电阻的关系”,连接了如图甲所示的电路。
①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接
②小彬看到了邻组同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是__________。
③小彬先将的电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为;再将的电阻换成的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_________V。
④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变,把的电阻换成的电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片适当向_________(选填“左”或“右”)端移动。
⑤小彬将数据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_________。
电压
2
电阻
5
10
20
电流
0.4
0.2
0.1
(2)小彬将电阻换成标有“”字样的小灯泡,测量其额定电功率。
①正确连接电路,闭合开关、发小灯泡不亮,电压表、电流表均无示数,产生这种现象的原因可能是滑动变阻器_________(选填“短路”或“断路”)。
②排除故障,继续实验,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流是__________A,额定功率是_________W。
(3)小辉同学准备测小灯泡的额定功率,检查实验器材时,发现缺少电压表,滑动变阻器均标有“ ”字样,小灯泡的额定电流是,于是他利用现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路图。请
你帮助小辉完成实验:
①闭合开关,开关接b,阻值调到最大处,阻值调到0,此时电流表的示数为;
②将阻值调到最大,闭合开关,开关接a,________,小灯泡正常发光;
③保持接入电路的阻值不变,闭合开关,开关接b,滑片仍在阻值最大处,此时电流表的示数为。
则小灯泡额定功率________W。
【答案】(1)①如图所示:
②电流表正负接线柱接反了
③2 ④左 ⑤反比
(2)①断路 ②0.2;0.5
(3)②调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为
③0.875
19.(2020云南,20)如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处∶
①_____________________;② _______________________。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是______(填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出阴影处所缺的内容。
次数
小灯泡两端电压U/V
通过灯丝电流I/A
小灯泡的电功率P/W
_____
1
2
3
分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A,额定功率为________W。
(4)实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。
【答案】 (1). 滑动变阻器连接成两个下接线柱 (2). 电流表正负接线柱接反了
(3). C (4). 亮度 (5). 0.30 (6). 0.75 (7). 0.45
20.(2020苏州,21)如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
(1)该电能表示数为 kW•h.
(2)小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器,将该节能灯接入220V的测量电路,设计了以下三种测量方案:
方案一:测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间t;
方案二:测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n;
方案三:测量出电能表转盘转过1圈所用时间t。
①若使用方案二,小明计算额定功率的关系式应该为:P= (单位:W)。(用数字和n表示)
②比较三种方案,最可行的是方案 。
【答案】(1)1469.5;(2)①30n;方案三。
21.(2020菏泽,23)课外活动小组的同学一起做“测量小灯泡电阻”的实验,实验器材有:电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线若干,待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为8Ω。
(1)为使实验数据精确,电流表应选择 (选填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程。
(2)甲图中的电路尚未连接完整,请用笔画线代替导线,将电流表和滑动变阻器正确接入电路,要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。
(3)正确进行实验,根据记录的实验数据,画出小灯泡的U﹣I图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡电阻的变化情况是: 。
(4)由图像还可得,通过小灯泡的电流为0.2A时,小灯泡的实际功率为 W。
【答案】(1)0~0.6A;(2)见图;(3)灯丝温度越高,电阻越大;(4)0.2。
22.(2020通辽,23)实验老师为测量小灯泡额定功率准备了如下器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(20Ω、1A)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动,小灯泡变亮)______;
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是______;
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又拿来了一个滑动变阻器(50Ω、0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的小灯泡,得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所选用的滑动变阻器是______(选填字母:A.“20Ω、1A” B.“50Ω、0.5A”)。若某次实验中滑动变阻器连入阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为______Ω;
(5)下课前老师布置了课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关导线若干。小张同学设计如图戊所示的电路,用以下步骤测Rx的阻值;
①闭合开关S,移动滑片P到B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I2未超过电流表的量程);
③写出Rx的表达式:Rx=______(用字母R0、I1、I2表示)。
【答案】 (1). (2). 电流表指针没有调零 (3). 0.625 (4). B (5). 10 (6).
23.(2020临沂,31)在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中:
(1)用笔画线代替导线,将图甲补充完整。
(2)正确连线后闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是小灯泡 。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流为 A,额定功率为 W。
(5)如表记录了部分实验数据。分析数据可知,小灯泡的电阻随电压的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)
实验序号
电压U/A
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
1.0
0.14
0.14
很暗
2
1.7
0.22
0.374
较暗
3
2.5
正常
4
3.0
0.32
0.96
较亮
(6)若将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻,利用本实验器材还能完成下列哪个实验 (选填序号)
A.探究电流与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
【答案】(1);(2)断路;(3)左;(4)0.3;0.75;(5)增大;(6)B。
1.(2020安顺,11)如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I﹣U变化关系图象。根据图象,下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( )
A.此过程中电流与电压成正比
B.此过程中小灯泡电阻保持不变
C.额定电流是0.3A
D.额定功率是1.5W
2.(2020常德,13)如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电压表有明显示数,电流表示数为零,若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处,则下列判断正确的是( )
A.变阻器R短路
B.变阻器R断路
C.灯L短路
D.灯L断路
3.(2020达州,5)以下四图为教材中四个实验探究中的部分简图,这四个实验探究中用到的主要科学探究方法相同的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
4.(2020孝感,14)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 “断路”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,则通过小灯泡的电流为____A;
(5)通过以上数据可以计算出小灯泡的额定功率为_________W;
(6)在测量小灯泡额定电功率时,另一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中,记录了多组电压表与电流表的示数,并大致描绘出了小灯泡的I—U图象,如图丁所示。通过图象可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而____________。
5.(2020达州,22)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0~3V、0~15V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路,电路连接完毕,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上,则电路故障是______;
(2)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移到最______端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数应为______A;
(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象,如图乙所示,由图象可得出的结论是:______;
(4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数______2.5V(选填“大于”或“小于”),应向______(选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许连入电路最小阻值为______Ω;
(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中,当电压表示数为2.5V时,滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5,则______。
6.(2020岳阳,21)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整( );
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故障可能是______(选填序号);
A.小灯泡短路 B.小灯泡开路 C.电流表开路
(4)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为______W;
(5)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路,测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。则小灯泡额定功率表达式:P额=______(用U额、U、R0表示)。
7.(2020南京,19)一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示:
实验序号
变阻器电阻R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)灯泡和变阻器的连接方式是______联;
(2)第一次实验中,电路消耗的总功率是______W,灯泡工作时的电阻是______Ω;
(3)第二次实验中,电流表示数是______A,变阻器工作1min产生的热量是______J。
8.(2020朝阳,26)某同学利用图甲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,将图甲中的电路补充完整(导线不得交叉);_______
(2) 连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有示数,但是数值较小,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,产生这一故障的原因可能是_________;
(3)该同学排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为_______V 。要测量小灯泡的额定电功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片向_______(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电压和电流值,并绘制成图丙所示的U-I图像,根据图像的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为______W;
(5)为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器,测量额定电流为的小灯泡的额定电功率,该同学设计了如图丁所示的电路。操作步骤为:
①闭合开关S、S1, 断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,闭合开关S、S2,断开S1,调节电阻箱R,使电流表的示数为,读出此时电阻箱的电阻值为R0,则小灯泡的额定电功率的表达式为= ________。
9.(2020泰州,30)本题有两小题。
(1)如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图,灯泡额定电压U额=3.8V;
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向________端(选填“A”或“B”)移动;
②当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定电流I额=________A,额定功率P额=________W;
(2)小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流,设计了如图丙所示的电路,测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤:
①闭合开关S,将单刀双掷开关S1拨向触点________,移动滑动变阻器滑片,________;
②开关S仍闭合,再将单刀双掷开关S1拨向另一触点,应________(填滑动变阻器滑片位置的变化情况),读出电压表示数为U;
③写出Rx的表达式:Rx=________(用所测物理量和已知量的符号表示)。
10.(2020黔南州,19)测量小灯泡额定功率的实验电路如图所示,实验器材有:标有“2.5 V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3 V、0~15 V)、 开关及导线若干。
(1)为保护电路元件安全,连接电路时开关应 ; 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至 (选填“A”或“B") 端。
(2)按图连接好电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障是: 。
(3)向右移动变阻器滑片P,会看到灯泡变 (填 “暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与 有关系。
(4)实验中电压表示数如图所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”移动,直到电压表示数为 时为止。
(5)当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为 W。
11.(2020连云港,20)在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”,小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2,连接电路如图所示。
(1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,故障的可能原因是______;
(2)排除故障后闭合开关,电压表V1的示数如图,此时的电压值为______V;
(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为______;
(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1”或“L2”)
12.(2020贵港,24)小明同学用如图所示电路测量小灯泡的电功率,实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变大______。
(2)连接电路时,开关应______。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡______。
(4)排除故障后,在实验中,小明观察到电压表的示数如图甲所示,此时小灯泡的电压是______V;为了测出小灯泡的额定功率,小明应向______调节滑动变阻器的滑片。
(5)当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。
13.(2020恩施,24)在探究电路的实验中,几个小伙伴将电阻R、标有“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路,并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端,电源为6V稳压直流输出,如图所示。请完成下列问题:
实验次数
电阻两端电压U1/V
灯两端电压U2/V
电流I/A
小灯泡亮度
1
1.0
0.5
0.10
不亮
2
2.2
1.5
0.22
偏暗
3
2.8
2.5
0.28
正常
4
3.0
2.8
0.30
极亮
(1)如果用电压表分别测量R与L的电压,请用笔面线将电路连接完整______;
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,记录4组测量数据在表格中。分析U2与I的值,可发现的实验结论是:①小灯泡的电阻是变化的,当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______;②小灯泡的亮度决定于______;(选填代号:A.通过灯的电流、B.灯两端的电压、C.灯的实际功率)
(3)通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是______。(需说明理由)
14.(2020遵义,17)某小组在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率”的实验中,电源电压保持不变,部分电路连接如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大______;
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数刚好为2.5V,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
(3)实验结束后,该小组对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”)。
15.(2020潍坊,22)某实验小组用如图甲所示的器材,测量标有“3.8V”字样小灯泡的额定功率,电源电压不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整( )(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大);
(2)图甲电路连接完成后,经检查无误,闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮。为完成实验,必要的操作是______;
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器连入的阻值
(3)调节滑动变阻器过程中,观察______表的示数,确定小灯泡是否达到了额定功率;
(4)实验过程中,某时刻电流表和电压表示数分别如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为______W。
16.(2020益阳,17)小军利用如图所示装置探究电阻产生的热量与电流大小的关系。当电路正常工作且通电时间一定时,电阻_______产生的热量多;若通过R1的电流为1A,通电时间为10s时,阻值为10Ω的电阻R2产生的热量为__________J。
17.(2020呼伦贝尔,23)某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。他们在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“20Ω 1A”一个,导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。
(1)连接电路前,开关应______ (选填“断开”或“闭合”);
(2)实验中,改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压______;
(3)将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中,每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V;当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时,如果保持滑动变阻器滑片的位置不变,会发现电压表的示数______ (选填“大”或“小”)于2.5V,接下来应该移动滑片,使电压表示数回到2.5V,读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由数据和图象可以得到的结论是______;
(4)以上几次实验中记录电表示数时,当定值电阻消耗的电功率最小时,滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
18.(2020营口,32)下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。
(1)小彬为了“探究电流跟电阻的关系”,连接了如图甲所示的电路。
①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接
②小彬看到了邻组同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是__________。
③小彬先将的电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为;再将的电阻换成的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_________V。
④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变,把的电阻换成的电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片适当向_________(选填“左”或“右”)端移动。
⑤小彬将数据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_________。
电压
2
电阻
5
10
20
电流
0.4
0.2
0.1
(2)小彬将电阻换成标有“”字样的小灯泡,测量其额定电功率。
①正确连接电路,闭合开关、发小灯泡不亮,电压表、电流表均无示数,产生这种现象的原因可能是滑动变阻器_________(选填“短路”或“断路”)。
②排除故障,继续实验,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流是__________A,额定功率是_________W。
(3)小辉同学准备测小灯泡的额定功率,检查实验器材时,发现缺少电压表,滑动变阻器均标有“ ”字样,小灯泡的额定电流是,于是他利用现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路图。请
你帮助小辉完成实验:
①闭合开关,开关接b,阻值调到最大处,阻值调到0,此时电流表的示数为;
②将阻值调到最大,闭合开关,开关接a,________,小灯泡正常发光;
③保持接入电路的阻值不变,闭合开关,开关接b,滑片仍在阻值最大处,此时电流表的示数为。
则小灯泡额定功率________W。
19.(2020云南,20)如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处∶
①_____________________;② _______________________。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是______(填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出阴影处所缺的内容。
次数
小灯泡两端电压U/V
通过灯丝电流I/A
小灯泡的电功率P/W
_____
1
2
3
分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A,额定功率为________W。
(4)实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。
20.(2020苏州,21)如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
(1)该电能表示数为 kW•h.
(2)小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器,将该节能灯接入220V的测量电路,设计了以下三种测量方案:
方案一:测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间t;
方案二:测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n;
方案三:测量出电能表转盘转过1圈所用时间t。
①若使用方案二,小明计算额定功率的关系式应该为:P= (单位:W)。(用数字和n表示)
②比较三种方案,最可行的是方案 。
21.(2020菏泽,23)课外活动小组的同学一起做“测量小灯泡电阻”的实验,实验器材有:电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线若干,待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为8Ω。
(1)为使实验数据精确,电流表应选择 (选填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程。
(2)甲图中的电路尚未连接完整,请用笔画线代替导线,将电流表和滑动变阻器正确接入电路,要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。
(3)正确进行实验,根据记录的实验数据,画出小灯泡的U﹣I图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡电阻的变化情况是: 。
(4)由图像还可得,通过小灯泡的电流为0.2A时,小灯泡的实际功率为 W。
22.(2020通辽,23)实验老师为测量小灯泡额定功率准备了如下器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(20Ω、1A)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动,小灯泡变亮)______;
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是______;
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又拿来了一个滑动变阻器(50Ω、0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的小灯泡,得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所选用的滑动变阻器是______(选填字母:A.“20Ω、1A” B.“50Ω、0.5A”)。若某次实验中滑动变阻器连入阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为______Ω;
(5)下课前老师布置了课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关导线若干。小张同学设计如图戊所示的电路,用以下步骤测Rx的阻值;
①闭合开关S,移动滑片P到B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I2未超过电流表的量程);
③写出Rx的表达式:Rx=______(用字母R0、I1、I2表示)。
23.(2020临沂,31)在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中:
(1)用笔画线代替导线,将图甲补充完整。
(2)正确连线后闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是小灯泡 。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流为 A,额定功率为 W。
(5)如表记录了部分实验数据。分析数据可知,小灯泡的电阻随电压的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)
实验序号
电压U/A
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
1.0
0.14
0.14
很暗
2
1.7
0.22
0.374
较暗
3
2.5
正常
4
3.0
0.32
0.96
较亮
(6)若将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻,利用本实验器材还能完成下列哪个实验 (选填序号)
A.探究电流与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
2020年中考物理真题专题训练——专题三十九:电功率实验探究参考答案
1.(2020安顺,11)如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I﹣U变化关系图象。根据图象,下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( )
A.此过程中电流与电压成正比
B.此过程中小灯泡电阻保持不变
C.额定电流是0.3A
D.额定功率是1.5W
【答案】D。
2.(2020常德,13)如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电压表有明显示数,电流表示数为零,若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处,则下列判断正确的是( )
A.变阻器R短路
B.变阻器R断路
C.灯L短路
D.灯L断路
【答案】D
3.(2020达州,5)以下四图为教材中四个实验探究中的部分简图,这四个实验探究中用到的主要科学探究方法相同的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
【答案】D
4.(2020孝感,14)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 “断路”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,则通过小灯泡的电流为____A;
(5)通过以上数据可以计算出小灯泡的额定功率为_________W;
(6)在测量小灯泡额定电功率时,另一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中,记录了多组电压表与电流表的示数,并大致描绘出了小灯泡的I—U图象,如图丁所示。通过图象可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而____________。
【答案】 (1). (2). A (3). 断路 (4). 0.30 (5). 0.75 (6). 增大
5.(2020达州,22)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0~3V、0~15V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路,电路连接完毕,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上,则电路故障是______;
(2)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移到最______端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数应为______A;
(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象,如图乙所示,由图象可得出的结论是:______;
(4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数______2.5V(选填“大于”或“小于”),应向______(选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许连入电路最小阻值为______Ω;
(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中,当电压表示数为2.5V时,滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5,则______。
【答案】 (1)R1短路 (2)右 (3)0.5 (4)当导体两端的电压保持不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比 (5)大于 (6)右 (7)4 (8)5:1
6.(2020岳阳,21)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整( );
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故障可能是______(选填序号);
A.小灯泡短路 B.小灯泡开路 C.电流表开路
(4)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为______W;
(5)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路,测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。则小灯泡额定功率表达式:P额=______(用U额、U、R0表示)。
【答案】 (1). (2). A (3). B (4). 0.65 (5).
7.(2020南京,19)一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示:
实验序号
变阻器电阻R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)灯泡和变阻器的连接方式是______联;
(2)第一次实验中,电路消耗的总功率是______W,灯泡工作时的电阻是______Ω;
(3)第二次实验中,电流表示数是______A,变阻器工作1min产生的热量是______J。
【答案】 (1)并 (2)1.5 (3)10 (4)0.9 (5)108
8.(2020朝阳,26)某同学利用图甲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,将图甲中的电路补充完整(导线不得交叉);_______
(2) 连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有示数,但是数值较小,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,产生这一故障的原因可能是_________;
(3)该同学排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为_______V 。要测量小灯泡的额定电功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片向_______(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电压和电流值,并绘制成图丙所示的U-I图像,根据图像的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为______W;
(5)为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器,测量额定电流为的小灯泡的额定电功率,该同学设计了如图丁所示的电路。操作步骤为:
①闭合开关S、S1, 断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,闭合开关S、S2,断开S1,调节电阻箱R,使电流表的示数为,读出此时电阻箱的电阻值为R0,则小灯泡的额定电功率的表达式为= ________。
【答案】 (1) (2)闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡不亮,但电流表和电压表都有示数,说明灯泡实际功率很小,电路电流很小;无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,说明滑动变阻器不能改变电路电阻,可能的电路故障是:①滑动变阻器同时接下面两个接线柱;②电源电压太小。
(3)2.2 (4)A (5)0.5 (6)
9.(2020泰州,30)本题有两小题。
(1)如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图,灯泡额定电压U额=3.8V;
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向________端(选填“A”或“B”)移动;
②当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定电流I额=________A,额定功率P额=________W;
(2)小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流,设计了如图丙所示的电路,测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤:
①闭合开关S,将单刀双掷开关S1拨向触点________,移动滑动变阻器滑片,________;
②开关S仍闭合,再将单刀双掷开关S1拨向另一触点,应________(填滑动变阻器滑片位置的变化情况),读出电压表示数为U;
③写出Rx的表达式:Rx=________(用所测物理量和已知量的符号表示)。
【答案】 (1). A (2). 0.3 (3). 1.14 (4). 2 (5). 使电压表示数为 (6). 保持滑片P的位置不动 (7).
10.(2020黔南州,19)测量小灯泡额定功率的实验电路如图所示,实验器材有:标有“2.5 V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3 V、0~15 V)、 开关及导线若干。
(1)为保护电路元件安全,连接电路时开关应 ; 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至 (选填“A”或“B") 端。
(2)按图连接好电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障是: 。
(3)向右移动变阻器滑片P,会看到灯泡变 (填 “暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与 有关系。
(4)实验中电压表示数如图所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”移动,直到电压表示数为 时为止。
(5)当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】(1)断开、B
(2)小灯泡断路
(3)亮、灯泡两端的电压
(4)左、2.5V
(5)0.75
11.(2020连云港,20)在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”,小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2,连接电路如图所示。
(1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,故障的可能原因是______;
(2)排除故障后闭合开关,电压表V1的示数如图,此时的电压值为______V;
(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为______;
(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1”或“L2”)
【答案】 (1). L1断路 (2). 2.4 (3). 灯泡的亮度 (4). 转换法 (5). L1
12.(2020贵港,24)小明同学用如图所示电路测量小灯泡的电功率,实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变大______。
(2)连接电路时,开关应______。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡______。
(4)排除故障后,在实验中,小明观察到电压表的示数如图甲所示,此时小灯泡的电压是______V;为了测出小灯泡的额定功率,小明应向______调节滑动变阻器的滑片。
(5)当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。
【答案】 (1). (2). 断开 (3). 短路 (4). 2.2 (5). 右 (6). 0.75
13.(2020恩施,24)在探究电路的实验中,几个小伙伴将电阻R、标有“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路,并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端,电源为6V稳压直流输出,如图所示。请完成下列问题:
实验次数
电阻两端电压U1/V
灯两端电压U2/V
电流I/A
小灯泡亮度
1
1.0
0.5
0.10
不亮
2
2.2
1.5
0.22
偏暗
3
2.8
2.5
0.28
正常
4
3.0
2.8
0.30
极亮
(1)如果用电压表分别测量R与L的电压,请用笔面线将电路连接完整______;
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,记录4组测量数据在表格中。分析U2与I的值,可发现的实验结论是:①小灯泡的电阻是变化的,当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______;②小灯泡的亮度决定于______;(选填代号:A.通过灯的电流、B.灯两端的电压、C.灯的实际功率)
(3)通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是______。(需说明理由)
【答案】 (1)或
(2)变大 (3)C (4)错误的,小灯泡在不同电压下电功率是不同的,不能取平均值减小误差
14.(2020遵义,17)某小组在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率”的实验中,电源电压保持不变,部分电路连接如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大______;
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数刚好为2.5V,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
(3)实验结束后,该小组对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 (1). (2). 0.9 (3). 偏大
15.(2020潍坊,22)某实验小组用如图甲所示的器材,测量标有“3.8V”字样小灯泡的额定功率,电源电压不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整( )(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大);
(2)图甲电路连接完成后,经检查无误,闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮。为完成实验,必要的操作是______;
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器连入的阻值
(3)调节滑动变阻器过程中,观察______表的示数,确定小灯泡是否达到了额定功率;
(4)实验过程中,某时刻电流表和电压表示数分别如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为______W。
【答案】 (1). (2). B (3). 电压 (4). 1.26
16.(2020益阳,17)小军利用如图所示装置探究电阻产生的热量与电流大小的关系。当电路正常工作且通电时间一定时,电阻_______产生的热量多;若通过R1的电流为1A,通电时间为10s时,阻值为10Ω的电阻R2产生的热量为__________J。
【答案】R1 25
17.(2020呼伦贝尔,23)某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。他们在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“20Ω 1A”一个,导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。
(1)连接电路前,开关应______ (选填“断开”或“闭合”);
(2)实验中,改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压______;
(3)将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中,每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V;当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时,如果保持滑动变阻器滑片的位置不变,会发现电压表的示数______ (选填“大”或“小”)于2.5V,接下来应该移动滑片,使电压表示数回到2.5V,读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由数据和图象可以得到的结论是______;
(4)以上几次实验中记录电表示数时,当定值电阻消耗的电功率最小时,滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
【答案】 (1). 断开 (2). 保持不变 (3). 大 (4). 当导体两端电压一定时,流过导体电流与导体电阻成反比 (5). 4
18.(2020营口,32)下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。
(1)小彬为了“探究电流跟电阻的关系”,连接了如图甲所示的电路。
①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接
②小彬看到了邻组同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是__________。
③小彬先将的电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为;再将的电阻换成的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_________V。
④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变,把的电阻换成的电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片适当向_________(选填“左”或“右”)端移动。
⑤小彬将数据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_________。
电压
2
电阻
5
10
20
电流
0.4
0.2
0.1
(2)小彬将电阻换成标有“”字样的小灯泡,测量其额定电功率。
①正确连接电路,闭合开关、发小灯泡不亮,电压表、电流表均无示数,产生这种现象的原因可能是滑动变阻器_________(选填“短路”或“断路”)。
②排除故障,继续实验,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流是__________A,额定功率是_________W。
(3)小辉同学准备测小灯泡的额定功率,检查实验器材时,发现缺少电压表,滑动变阻器均标有“ ”字样,小灯泡的额定电流是,于是他利用现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路图。请
你帮助小辉完成实验:
①闭合开关,开关接b,阻值调到最大处,阻值调到0,此时电流表的示数为;
②将阻值调到最大,闭合开关,开关接a,________,小灯泡正常发光;
③保持接入电路的阻值不变,闭合开关,开关接b,滑片仍在阻值最大处,此时电流表的示数为。
则小灯泡额定功率________W。
【答案】(1)①如图所示:
②电流表正负接线柱接反了
③2 ④左 ⑤反比
(2)①断路 ②0.2;0.5
(3)②调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为
③0.875
19.(2020云南,20)如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处∶
①_____________________;② _______________________。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是______(填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出阴影处所缺的内容。
次数
小灯泡两端电压U/V
通过灯丝电流I/A
小灯泡的电功率P/W
_____
1
2
3
分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A,额定功率为________W。
(4)实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。
【答案】 (1). 滑动变阻器连接成两个下接线柱 (2). 电流表正负接线柱接反了
(3). C (4). 亮度 (5). 0.30 (6). 0.75 (7). 0.45
20.(2020苏州,21)如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
(1)该电能表示数为 kW•h.
(2)小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器,将该节能灯接入220V的测量电路,设计了以下三种测量方案:
方案一:测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间t;
方案二:测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n;
方案三:测量出电能表转盘转过1圈所用时间t。
①若使用方案二,小明计算额定功率的关系式应该为:P= (单位:W)。(用数字和n表示)
②比较三种方案,最可行的是方案 。
【答案】(1)1469.5;(2)①30n;方案三。
21.(2020菏泽,23)课外活动小组的同学一起做“测量小灯泡电阻”的实验,实验器材有:电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线若干,待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为8Ω。
(1)为使实验数据精确,电流表应选择 (选填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程。
(2)甲图中的电路尚未连接完整,请用笔画线代替导线,将电流表和滑动变阻器正确接入电路,要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。
(3)正确进行实验,根据记录的实验数据,画出小灯泡的U﹣I图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡电阻的变化情况是: 。
(4)由图像还可得,通过小灯泡的电流为0.2A时,小灯泡的实际功率为 W。
【答案】(1)0~0.6A;(2)见图;(3)灯丝温度越高,电阻越大;(4)0.2。
22.(2020通辽,23)实验老师为测量小灯泡额定功率准备了如下器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(20Ω、1A)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动,小灯泡变亮)______;
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是______;
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又拿来了一个滑动变阻器(50Ω、0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的小灯泡,得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所选用的滑动变阻器是______(选填字母:A.“20Ω、1A” B.“50Ω、0.5A”)。若某次实验中滑动变阻器连入阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为______Ω;
(5)下课前老师布置了课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关导线若干。小张同学设计如图戊所示的电路,用以下步骤测Rx的阻值;
①闭合开关S,移动滑片P到B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I2未超过电流表的量程);
③写出Rx的表达式:Rx=______(用字母R0、I1、I2表示)。
【答案】 (1). (2). 电流表指针没有调零 (3). 0.625 (4). B (5). 10 (6).
23.(2020临沂,31)在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中:
(1)用笔画线代替导线,将图甲补充完整。
(2)正确连线后闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是小灯泡 。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流为 A,额定功率为 W。
(5)如表记录了部分实验数据。分析数据可知,小灯泡的电阻随电压的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)
实验序号
电压U/A
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
1.0
0.14
0.14
很暗
2
1.7
0.22
0.374
较暗
3
2.5
正常
4
3.0
0.32
0.96
较亮
(6)若将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻,利用本实验器材还能完成下列哪个实验 (选填序号)
A.探究电流与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
【答案】(1);(2)断路;(3)左;(4)0.3;0.75;(5)增大;(6)B。
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