上海曹杨中学物理电功率单元测试卷 (word版,含解析)

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上海曹杨中学物理电功率单元测试卷(word版,含解析)

一、初三物理电功率易错压轴题(难)

1.点睛:研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用,即分别控制电阻不变和电压不变,据此分析滑动变阻器滑片的调整方向,最后一问要理解单安法测量功率的原理,即根据图知,灯与电阻并联,两端的电压相等,利用定值电阻和电流可确定灯的额定电压,再结合电流即可求功率,当然也可以求灯的电阻。小聪同学做测量小灯泡的功率的实验,所用器材有电压恒为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡以及符合实验要求的电表,开关和导线.图甲是小聪没有连接完整的电路.

甲乙

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整_____________ .

(2)小聪同学连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮.电压表指针明显偏转,电流表指针无偏转,则故障可能是______.

A.小灯泡短路B.小灯泡断路

C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路

(3)小聪同学纠正错误后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_______W.

(4)老师告诉小聪,与小灯泡的电阻相比较,电流表的电阻非常小,电压表的电阻非常大,由于电流表、电压表电阻的影响,测量后计算出的电功率值会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”).

【答案】B0.7偏大

【解析】

【详解】

(1)电压表应与小灯泡并联,根据“额定电压为2.5 V的小灯泡”,所以连接小灯泡的右端到电压表的“3V”接线柱即可,如图:

(2)小聪同学连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P

发现小灯泡始终不亮.电流表指

针无偏转,说明电路中存在断路性故障,而电压表指针明显偏转,说明电压表两端到电源两极是通的,所以与电压表并联的小灯泡断路,故选B.

(3)小聪同学纠正错误后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A,则小灯泡的额定功率为:.

(4)与小灯泡的电阻相比较,电流表的电阻非常小,电压表的电阻非常大;

2.

22

15

15

11

:::5:1

525

U U

P P

R R

===

ΩΩ

滑滑小青在测量小灯泡的额定功率实验中。选用的小

灯泡标有2.5V字样。

(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整(______);

(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电压表有示数,接下来应进行的操作是______ (选填标号);

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

(3)实验时,电压表的示数如图乙所示。则应将滑片向______(选填A或B)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率为______W;

(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案。如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作∶①连接好电路,闭合开关S。将开关S1拨到触点______(选填A或B)。移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点。读出电压表的示数U2;③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=______。

【答案】 C A 1.25W A 21

1

U U

U

R

-

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]电压表测量灯泡的电压,应与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应接“-”,“+”接线柱。连接电路如图所示:

(2)[2]小灯泡没有发光,但电压表有示数,说明电压表到电源电路是通路,灯泡不发光可能是灯泡两端实际电压远低于额定电压,所以接下来的操作是移动滑动变阻器滑片,在进一步判断。

故选C。

(3)[3]由图乙可知,此时灯泡的电压为1.9V,使小灯泡正常工作,应将滑动变阻器向A端调节。

[4]若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为

2.5V0.5A=1.25W

=

P UI?

=

(4)[5]由步骤①中“移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1”,可知改实验步骤实验目的使小灯泡在额定电压下工作,所以开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表示数为小灯泡的额定电压。

[6]用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式为

3.[7]在实验步骤②中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,变阻器连入电路的阻值变大,由串联电路的分压原理知,变阻器分得电压变大,R0和灯泡分得的电压都会变小,由0

U

P U

R

=?

额额

知,测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。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.

(l)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,电压表有较大的示数.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)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,应持滑片P向_________(选填“左”或“右”)端移动,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;

(4)由图像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I额,定值电阻的阻值为R0.实验步骤如下,请补充完整:

①_________________;

②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P

额=________.

【答案】断路 2.2 右 0.75 闭合开关S、S2,断开

开关S1.调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额P额=R0(I-I额)I额

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]灯泡正常发光时的电流

I=

2.5V

8

U

R

=0.3125A

所以电流表选用小量程,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图所示:

(2)[2]电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为灯泡断路;

(3)[3][4]电压表使用0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为

2.2V。要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,就要减小变阻器的电压,根据分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻要减小,滑片向右端移动,使电压表的示数为2.5V。

(4)[5]从图象得知,灯泡在2.5V下的电流为0.3A

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W

(5)[6][7]①闭合开关S、S2,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数I1=I额;

②闭合开关S、S1,断开开关S2,记录下此时电流表的示数为I;

③算出小灯泡的额定功率.定值电阻R0的电流为

I0=I?I额

定值电阻R0的电压为

U=I0R0=(I?I额)R0

因为灯泡两端的电压等于定值电阻的电压,所以灯泡的额定电压功率为

4.“测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为l0Ω,电流表(0~0.6A,0~3A),电压表

(0~3V,0~15V),开关和导线若干.还有标有“10Ω 2A”的滑动变阻器A和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器B.

(1)若小明设计电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整__________-;

(2)本实验选择的滑动变阻器是_____(选填“A”或“B”);

(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数如图乙所示,根据所选正确量程,其示数为_____V;

(4)为了测量小灯泡额定功率,此时应该将变阻滑的滑片P向_____(选填“A”或

“B ”)移动.当电压达到小灯泡额定电压时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_____W .

(5)小明综合分析实验数据发现,灯泡越亮时灯丝的电阻越大,说明灯丝的电阻_____.

【答案】 A 2 B 0.5 随温度的升高而增大

【解析】

【分析】

(1)电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路;根据灯泡的额定电流选择电流表的量程,然后与小灯泡的左侧相连;根据小灯泡的额定电压选择电压表量程;

(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出此时电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选择器滑动变阻器的规格;

(3)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数;

(4)电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到

2.5V ,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;看清电流表的量程和分度值,读出电流表示数,利用P=UI 求出其电功率;

(5)灯丝的电阻随温度的升高而增大.

【详解】

(1)灯泡的额定电压为2.5V ,则电压表的量程为0~3V ,且与灯泡并联;

小灯泡的额定电流约为: 2.5V 10Ω

0.25A U I R ===

,则电流表的量程为0~0.6A ,且与灯泡串联;如下图所示:

(2)灯泡正常发光时的电压等于额定电压U L =2.5V ,

根据欧姆定律可知此时电路电流约为: 2.5V 10Ω

0.25A U I R ===

, 滑动变阻器两端电压U 滑=U ﹣U L =4.5V ﹣2.5V=2V ,

此时滑动变阻器接入电路的阻值8Ω0.252V A

U I R ===滑, 所以本实验中应该选择规格为“10Ω 2A”的A 滑动变阻器;

(3)电压表使用0~3V 量程,分度值为0.1V ,故电压为2V ;

(4)要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向B端移动,使电压表的示数为2.5V为止;

电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时示数为0.2A,小灯泡正常发光,

U=2.5V,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;

5.所以B选项正确.在测量标准电压为3.8V的小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为6V。

(1)小明连接如图甲所示的电路,准备闭合开关时,发现有接线错误。请你按要求在图将需改错的导线画“ד,并补画出正确的导线___________。

要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。

(2)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,其示数为_____A,此时小灯泡的电阻为_____Ω.额定功率为_____W.(保留小数点后两位)

(3)在提供的滑动变阻器中,分别有规格为A(5Ω 2A)、B(20Ω 1A)、C(100Ω

0.1A),则应选择_____(选填“A“B”或“C“)。

(4)小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的图象,通过图象可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明:灯丝的电阻随温度的升高而_____(选填:“增大”、“不变”、“减小”)。

【答案】 0.32 11.88 1.22 B 增大

【解析】(1)小明连接如图甲所示的电路,滑动变阻器连接了下面两个接线柱是错误的;根据要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,即电阻变小,则左下的接线是正确的,右侧导线应拆下,连接到金属杆右端,如图;

电压表串联,电流表并联在电路中也是错误的,将灯左端连接电流表的导线拆下,灯左端连接到电压表的“15V”接线柱即可,如图:

(2)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.32A,此时小灯泡的电阻为:

额定功率为:

(3)灯正常工作时,电流为0.32A,所以C滑动变阻器不合适;滑动变阻器两端的电压为:,

则滑动变阻器的最小阻值为:

所以A滑动变阻器的阻值小,不合适;

故选B滑动变阻器。

(4)根据图象知:当电压为0.5V时,电流为0.1A,电阻为;

当电压为3V时,电流为0.3A,电阻为;

当电压为3.8V时,电阻为11.88Ω;

可知,当电压升高时,电阻是变大的,因为电压升高时灯的实际功率变大,灯丝的温度升高,而通常煌金属导体电阻随温度的升高而增大;

从图像也可以直接看出,当电压升高时,电流的增大变慢了,即电阻增大了;

所以表明:灯丝的电阻随温度的升高而增大。

6.点睛:难点是最后一问,要理解此种没有电流表测量电功率的原理,此方法利用了等效的原理,即灯和R1分别与R2串联,使电压表的示数都为灯的额定电压,此时电阻R1与灯是等效的,即R1此时的电阻等于灯正常发光时的电阻,后面的步骤再灵活运用欧姆定律得出R1的表达式,最后得出灯泡额定功率的表达式。某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中,被测小灯泡的额定电压为2.5V.实验桌上提供有如下器材:电源(电压6V且恒定不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一只,导线若干.

(1)晓丽同学所在实验小组按照如图甲所示的电路进行实验.

①用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整.

②连接电路时,开关应该.

③ 闭合开关,移动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示数,其原因可能是.

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.要使小灯泡正常发光,滑片P应向(选填“A”或“B”)端移动.

⑤ 多次改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,并绘制出如图丙所示的图像.由图像,小灯泡的额定功率是 W.

(2)晓丽同学所在的实验小组的滑动变阻器已损坏(其它器材和规格不变),老师提供了另一只滑动变阻器(10Ω 1A),小组同学讨论后发现,若要继续用已连接完整的图甲所示电路来测出小灯泡的额定电功率.至少还要在原电路中联(选填“串”或“并”)一个Ω的电阻.

【答案】(1)1如图所示

②断开③灯泡短路④1.1 A ⑤0.5.(2)串 7.5

【解析】

试题分析:(1)①在连接电路时,电压表与所测用电器并联,其电路连接如图所示;②为避免电路在连接过程中发生短路,故电路在连接过程中开关应处于断开状态;③小灯泡不亮的原因是:灯泡短路、断路或实际功率太小,由题意知,电流表示数几乎接近最大值,电压表无示数,故发生故障的原因是灯泡短路;④由图乙知电压表的示数为1.1V,小于灯泡的额定电压2.5V,应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,故应向A端移动;⑤由图丙知小灯泡正常发光时通过的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率为P额

=2.5V×0.2A=0.5W.(2)接入电阻R x后,由题意知R x、R p=10Ω与小灯泡串联,电源电压U=6V,灯泡正常发光时通过的电流I=0.2A,电阻R L=2.5V/0.2A=12.5Ω,则电路中的总电阻R=U/I=6V/0.2A=30Ω,R x=R-R L-R p=30Ω-12.5Ω-10Ω=7.5Ω

考点:伏安法测量小灯泡的电功率实验过程

7.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“2.5V”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10Ω的定值电阻0R、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,开关处于______状态: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1S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1S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.【答案】P UI

=断开右a 2.5 6.5 1

【解析】

【分析】

【详解】

()1[1]测量小灯泡额定功率的实验原理是P UI

=.

()2[2][3]为了保护电路,小珍连接电路时,开关应处于断开状态;且闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处,由图知滑片应置于右端.

()3[4][5]为测量小灯泡额定功率,闭合开关S,应将1S拨到触点a,此时电压表测灯泡两端电压,所以移动滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时灯泡正常发光;

()4[6][7]在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关1S拨到另一触点,即触点b,此时电压表测灯泡与定值电阻0R的总电压,电压表示数应大于2.5V,所以,由图乙根据电压表的量程可知,电压表应使用015V

-量程,分度值0.5V,其示数为6.5V;由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流:

00

6.5V 2.5V

0.4A

10Ω

V L

L

U U U

I I

R R

--

=====,

则小灯泡的额定功率:

2.5V0.4A1W

L L L

P U I

==?=.

【点睛】

8.故答案为:(1). “50Ω 2A” (2). 图见详解。 (3). 0.24 (4). 小于(5). 小在测标有“2.5V”、正常发光时电阻约为8Ω的小灯泡功率的实验中

(1)如图甲所示,某同学连接的电路有一处错误,请帮他指出来:_____。

(2)这位同学把错误改正后,闭合开关,发现电流表、电压表都有示数,但却观察不到小灯泡发光,则可能的原因是_____(填选项序号)。

A.小灯泡断路

B.小灯泡短路

C.变阻器最大阻值较大

D.变阻器最大阻值较小

(3)某一时刻,电流表、电压表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为_____W。(4)本实验中,不能完成的任务是_____(填选项序号)。

A.测量小灯泡电阻

B.探究小灯泡亮度与实际功率的关系

C.探究小灯泡功率与电压的关系

D.探究感应电流产生的条件。

【答案】电压表的正负接线柱接反了 C 0.546 D

【解析】

【分析】

(1)电流应从电表的正接线柱流进,负接线柱流出,由此分析解答;

(2)电流表、电压表都有示数,说明电路中连接正确,小灯泡发光可能是电路中电流过小造成的,由此分析解答;

(3)根据电压表和电流表的量程和分度值读出灯泡两端电压和通过灯泡的电流,由

=计算灯泡的功率;

P UI

(4)根据实验电路图分析各选项。

【详解】

(1)由实物图可知,电流从电压表的负接线柱流进,正接线柱流出,所以连接的电路错误是电压表的正负接线柱接反了;

(2)闭合开关电流表、电压表都有示数,说明电路中连接正确,小灯泡发光可能是电路中电流过小造成的,因为闭合开关前变阻器的滑片滑到了最大值处,所以可能是变阻器的最大值太大了,故选C;

(3)由图乙知,电流表量程0﹣0.6A ,分度分度值0.02A ,所以通过灯泡的为0.26A ,电压表使用0﹣3V 量程,分度值0.1V ,灯泡两端电压为2.1V ,

所以灯泡此时的电功率: 2.1V 0.26A 0.546W P UI ===;

(4)图中能测出灯泡两端电压和通过灯泡的电流,

A 、由欧姆定律可计算出灯泡的电阻,故A 可以完成;

B 、由P UI =可以计算灯泡的实际功率,实验中可以观察灯泡的亮度,所以B 可以完成;

C 、由P UI =可以计算灯泡的实际功率,所以C 可以完成;

D 、探究感应电流产生的条件,需要有磁场,所以D 不能完成。

故选D 。

故答案为:电压表的正负接线柱接反了;C ;0.546;D

【点睛】

9.本题是测灯泡电功率的实验,考查了电路连接、故障分析、电表的读数和电功率的计算等,伏安法测电阻、功率、探究电流与电压和电阻关系几个实验有相似之处,我们要学会总结。小明要测定标有“3.8V ”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路.

(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是_____.并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,小灯泡_____(选填“发光”或“不发光”),电压表_____(选填“有示数”或“无示数”).请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确.

(_____)

(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正确发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω.

(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的I ﹣U 图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而_____.在这个图象中,横轴应该表示的是_____(选填“电压”或“电流”)

(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丁所示的电路,只用电压表来测量额定电压为

2.5的小灯泡的额定功率.已知滑动变阻器R 的最大阻值为15Ω,电源电压恒定,其测量过程如下:

①闭合开关S 、S 2,断开S 1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V . ②_____(填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_____V ,这时小灯泡正常发光.

③闭合开关S 、S 2,断开S 1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V .

④小灯泡的额定功率P额=_____W.

【答案】电源电压低于灯泡的额定电压不发光有示数

10增大电流闭合S、S12断开S2

0.5

【解析】

【分析】

(1)测灯的额定功率,灯的电压要高于灯的额定电压;分析电路的连接确定两表的示数;根据电路连接错误之改正;

(2)根据电流表小量程读数,由欧姆定律求电阻大小;

(3)灯丝的电阻随温度升高而增大.根据欧姆定律,电压的增加量应大于电流的增加量;(4)先测出电源电压U;只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,首先应使灯正常发光,通过开关的转换,使灯与变阻器滑片以下电阻丝串联,根据串联电路电压的规律,当电压表示数为U=2.5V时,灯正常发光,在③中,根据分压原理可求出滑片以下电阻丝的电阻大小,根据欧姆定律可求出灯正常发光时的电流即,

根据P UI

=可求小灯泡的额定功率P额.

【详解】

(1)电源电压为3V,小于灯的额定电压,故选的器材不能完成此实验;原电路中,电压表串联在电路中,电路中几乎没有电流,电流表将变阻器串联了,此时闭合开关小灯泡不发光,电压表与电源连通,电压表有示数;电流表应串联在电路中,电压表与灯并联,如下左图所示:

(2)此时电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则小灯泡正

常发光时的电阻是:

3.8V

10Ω

0.38A

U

R

I

===;

(3)并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而增大.根据欧姆定律的变形公式:U

R

I

=,因灯丝的电阻随温度升高而增大,故电压的增加量应大于电流的增加量,如上左图所示,在这个图象中,横轴应该表示的是电流;

(4)根据上面的分析,具体步骤:

①闭合开关S 、S 2,断开S 1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V ; ②闭合S 、S 1,断开S 2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V ,这时小灯泡正常发光;

③闭合开关S 、S 2,断开S 1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V . 在①中,电源电压为U =4.5V ,在②中,灯与滑片以下电阻丝R 滑下的电阻串联,电压表测其电压,当电压表示数为2V ,根据串联电路电压的规律,灯的电压:

4.5V 2V 2.5V L U U U 滑下=﹣=﹣= ,灯正常发光;

在③中,电路中只有变阻器,根据串联电路电压的规律,滑片以上电阻丝的电压为:

3 4.5V 3V 1.5V U V ﹣=﹣= ,根据分压原理,12R R 滑下滑上:=:

,因变阻器的总电阻为15Ω,故10ΩR 滑下=

,由欧姆定律和串联电路电流的规律,通过变阻器的电流即灯的额定电流:2V 0.2A 10Ω

L U I R ===滑下滑下 , ④小灯泡的额定功率 2.5V 0.2A 0.5W L L P U I ?额===.

故答案为(1). 电源电压低于灯泡的额定电压 (2). 不发光 (3). 有示数 (4). 10 (5). 增大 (6). 电流 (7). 闭合S 、S 1 (8). 2 (9). 断开S 2 (10). 0.5

10.【考点定位】电功率与电阻的关系在一次测量小灯泡额定功率的实验中,所用电源由两节新干电池串联组成,小灯泡上标有“2.5V”字样(小灯泡额定功率约为0.6W ).聪明而粗心的小刚连接了如图甲所示的电路.

(1)同组的小明发现电路连接有错,如果闭合图甲所示电路的开关,电压表的示数约为 V ,电流表的示数约为 A ,小灯泡的发光情况为 (选填“正常发光”、“亮度较暗”或“不发光”).

(2)小明主张拆了以后重新连接,可是时间来不及了,小刚眼珠一转,在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置,电路就能测量小灯泡额定功率.请在图甲中画出小刚改动

的那条导线.

(3)待改接好电路后,在实验时,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乙所示,则小灯泡的额定功率为 W.

(4)小明同学继续移动滑片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关系图象,根据图象可知:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而(选填“增大”、“减小”或“不变”).

(5)有的同学认为“把小灯泡换成定值电阻,该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系”,你认为这种说法.

【答案】(1)3.0; 0;不发光;(2)如下图所示;(3)0.5;(4)增大;(5)正确

【解析】

试题分析:(1)由图示可知,电流表与灯并联,电流表将灯短路,灯不亮;电压表与变阻器、电流表串联在电路中,因电压表内阻很大,根据欧姆定律,电路中电流几乎为0,即电流表示数为0,根据分压原理,电压表示数接近电源电压为2×1.5V=3V;(2)连接灯的右接线柱与变阻器金属杆左端的连线错误,所以将连接变阻器金属杆左端的线改接在电压表的左接线柱即可实现电压表与灯并联,电流表串联在电路中的目的;(3)根据图丙知,灯额定电压2.5V对应的电流为0.2A,灯的额定功率P额=U额

I=2.5V×0.2A=0.5W;(4)根据图丙知,通过灯的电流随灯两端的电压的增大而增大,根据P=UI,灯的电功率也随电压的增大而增大;(5)探究导体中的电流与电压的关系时,应控制导体的电阻不变,将灯换成定值电阻,这个条件即可实现,所以,可以用来探究导体中的电流与电压的关系,说法正确。

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