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人教版九年级物理下册 电功率(提升篇)(Word版 含解析)

人教版九年级物理下册 电功率(提升篇)(Word 版 含解析)

一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)

1.P 2=U 额×I 额=(U -I 额×R )×I 额在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,琪琪和航航设计的电路如图甲所示,电源电压恒为4.5 V ,小灯泡的额定电压为2.5 V 。琪琪的实验过程如下:

(1)她调节滑动变阻器,发现当电压表的示数为2.5 V 时,小灯泡不能正常发光,而航航发现了问题,于是继续向______(选填“左”或“右”)端调节滑动变阻器,使电压表的示数为______V 时,小灯泡才正常发光。若此时通过小灯泡的电流如图乙所示,电流为______A ,小灯泡正常发光的电阻为______Ω;

(2)琪琪将导线cd 的d 端改接到小灯泡a 端,重新测量小灯泡正常发光的电阻,闭合开关她发现电压表的指针________,原因是____________________;

(3)她俩重新选择实验器材,不用电压表就测出了I 额=0.3 A 的小灯泡的额定功率,设计的电路图如图丙所示,请你将下列实验步骤补充完整,并计算出小灯泡的额定功率(电源电压恒定且未知,滑动变阻器的最大阻值为30 Ω):

①将滑动变阻器的电阻调到最大,开关S 闭合,S 1________(选填“闭合”或“断开”),读出电流表的示数为0.2 A ,则电源电压为________V ;

②开关S 闭合,S 1________(选填“闭合”或“断开”),调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为________A 时,小灯泡正常发光;

③开关S 、S 1均闭合,滑动变阻器的滑片________,读出电流表的示数为0.4 A ;

④小灯泡额定功率P 额=________ W 。

【答案】左 2 0.4 6.25 反向偏转 电压表正负接线柱接反 闭合 6 断开 0.3 保持不动 0.45

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]由图可知,电压表接在了滑动变阻器两端,所以当电压表的示数为2.5V 时,小灯泡两端实际电压为

L =4.5V 2.5V=2V U U U =--滑

所以不能正常发光,故继续向左移动滑动变阻,使小灯正常发光,则滑动变阻两端电压为

=4.5V 2.5V=2V U U U '=--滑

额 即:使电压表的示数为2V 时,小灯泡正常发光。

[3]由图乙可知此时电流表的量程为0 ~0.6A ,分度值为0.2A ,所以电流表的示数为0.4A 。

[4]此时小灯泡正常发光的电阻为

2.5V ==6.25Ω0.4A

U R I = (2)[5][6]琪琪将导线cd 的d 端改接到小灯泡a 端,则电压表正负接线柱接反,电压表的指针反向偏转。

(3)①[7][8]滑动变阻器的电阻调到最大处,该步骤的实验目的为测电源电压,故S 1应当闭合,使灯泡短路,滑动变阻器单独接入电路,此时滑动变阻器的电阻最大,所以电源电压为

max 0.2A 30Ω=6V U IR ==?滑

②[9][10]该步骤使小灯泡正常发光,所以故S 1应当断开,使小灯泡接入电路,为了让小灯泡正常发光,应调节滑动变阻器使电路中的电流为0.3A 。

③[11]开关S 、S 1均闭合,再次让滑动变阻器再次接入电路,目的是测量步骤②中滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器的滑片保持不动。

可知此时滑动变阻器的电阻为

6V ==150.4A

U R I '=Ω'滑 ④[12]步骤②③中滑动变阻器阻值不变,则步骤②中,滑动变阻器的电压为

0.3A 15=4.5V U I R '''''==?Ω滑

滑 步骤②中小灯泡电压为

L =6V 4.5V=1.5V U U U ''=--滑

即小灯泡的额定电压为1.5V ,小灯泡的额定功率为

2.(5)待测电阻与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律I =U R

可知,电路的电流变大,根据U =IR 得到待测电阻的电压变大,由串联电路电压的规律可知,变阻器两个的电压变小,根据绘制的如图丁所示的U -I 图象可知,电压表并联在变阻器的两端了;由图乙可知,当电流I 1=0.1A 时,变阻器两端的电压U 1=2V ,当电流I 2=0.2A 时,变阻器两端的电压U 2=1V ,设电源电压为U ,由串联电路电压的规律和欧姆定律可知,1212=U U U U R I I --=,即2V 1V =0.1A 0.2A U U --,U =3V ,待测电阻:113V 2V =0.1A

U U R I --==10Ω.小明同学为了“测量小灯泡的电功率”,准备有如下器材:电源(电压6V ,保持不变),小灯泡(额定电压3.8V ,电阻约为20Ω),滑动变阻器A “10Ω 1A ”,滑动变阻器B “20Ω 1A ”,电压表(量程为0-3V 、0-15V)、电流表(量程为0-0.6A 、0~3A)各一个,开关一个,导线若干。

(1)要完成此实验应该选择滑动变阻器__________(填“A ”或“B ”)较为合适;

(2)他在连线的过程中发现电压表的0-15V量程已坏,要想测小灯泡的额定功率,请你补充完成图中的实验电路的设计;_________

(3)他连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片时发现灯泡亮度较暗且不变,且两表示数也不变,出现此现象的原因是_____________。

【答案】B 滑动变阻器接的是两个下面的接线柱

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在实验中,小灯泡与变阻器是串联,当小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压

U1=U-U L=6V-3.8V=2.2V

据串联电路的特点有

L1

L1

U U

R R

=,

1

3.8V 2.2V

20ΩR

=

此时,变阻器接入电路的阻值

R1=11.5Ω

所以应选择滑动变阻器B较为合适。

(2)[2]电压表的0-15V量程已坏,那么电压表不能接在小灯泡两端测其电压,应接在变阻器两端,调节电压表的示数为2.2V时,小灯泡便可能正常工作,故作图如下:

3.(3)[3]连接好电路后,闭合开关,移动滑片,灯泡的亮度较暗且不变,且两电表示数也不变,出现此现象的原因是变阻器的接线柱接了两个下面的,则接入电路的阻值最大,且不可改变。夏日炎炎,蚊子滋生,传播疾病,令人烦恼.小明根据蚊子在夜间具有趋光性(尤其是紫色光)的特点,打算自制灭蚊灯。

小明从废旧节日彩灯上拆得一个紫色小灯泡,其额定电压为2.5V,为测得小灯泡的额定功率,小明找来蓄电池组(电压为6V)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等,展开实验探究。

(1)请根据电路图用笔画线代替导线连接实物图(电流表使用大量程)。_______

(2)闭合开关S前,滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值_______(最大/最小)处。

(3)闭合开关S后,小灯泡不亮,观察发现:小灯泡是完好的;电压表有示数;电流表指针指向零刻度线.电路可能存在的故障是_____________。

(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为__________V,此时小灯泡处于额定工作状态,根据右图所示电流表的示数可知其额定功率为__________w。

(5)小明找来纱布做成灯罩罩住小灯泡,打算在灯罩上涂粘胶,当小灯泡工作发出紫色光时,飞过来的蚊子就会被粘胶粘住.小明在市场上找到A、B、C三种类型的粘胶,对其粘性强弱进行比较。

①取三张相同规格的纸片,水平放置,分别在纸片的上表面涂上A、B、C三种类型的粘胶。

②同时在三张纸的上表面各轻轻布撒30粒芝麻。

③同时将三张纸腾空倒置1min。

④将三张纸翻转,数出A、B、C三种类型粘胶上残留的芝麻数量,见下表。

粘胶类型A B C

残留的芝麻数量22812

为达到最佳的灭蚊效果,小明应选用的粘胶类型为_______。

【答案】 最大 灯座断路 2.5 4.5 A

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]

小灯泡的额定电压为2.5V ,电压表选0~3V 的量程,且与灯泡并联;电流表与灯泡串联,注意电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出;如下图

(2)[2]闭合开关S 前,为了保护电路,滑片P 应放在使滑动变阻器接入电路的阻值最大处。

(3)[3]灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,电压表并联的电路断路,灯泡完好,所以灯座断路。

(4)[4]灯泡在额定电压2.5V 时正常工作,所以调节滑动变阻器的滑片P 直至电压表的示数为2.5V 。

[5]电流表选择0~3A 量程,分度值为0.1A ,电路中的电流为1.8A ,小灯泡的额定功率为

P =UI =2.5V×1.8A=4.5W

4.()0U U U P U I R -==额额额额额在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压保持不变,

待测小灯泡的额定电压为2.5V ?

(1)为了比较精确的测量小灯泡的电功率,电压表的量程应选0-____V ;

(2)实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障可能是_____(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良;

(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数是2.5V ,电流表示数如图所示,则小灯泡的额定功率是____W ;

(4)测量结束后,应先______,再拆除导线,最后整理好器材;

(5)某实验小组在处理实验数据时,采用描点法,在坐标纸上作出了如图所示的I-U图象,请指出作图过程中存在的错误或不足之处是_______;

(6)某实验小组设计了如图所示的电路(还缺一根导线连接才完整),可以测量小灯泡的额定功率,其中R为定值电阻?请写出本实验主要测量步骤及所测物理量:

①电路连接完整后,开关S2断开,S1?S3闭合,调节滑动阻器滑片,使电压表示数为U额;

②_______,开关S3断开,S1?S2闭合,记录电压表的示数U2;

③小灯泡额定功率的表达式P额=______(用R?U额?U2表示)

【答案】3 灯泡与灯座 1.25 断开开关图线不应画成直线或横坐标的标度取值过大

保持滑动变阻器滑片位置不变

() U U U

R

2

额额

-

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]题中待测小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程应选0~3V。

(2)[2]实验时,小灯泡不亮,且电流表示数几乎为0,则电路中有断路现象,而电压表有示数,即电压表与电源是接通,则故障可能是灯泡与灯座接触不良。

(3)[3]由图示知,电流表的示数为0.5A,则小灯泡的电功率

P=UI=2.5V×0.5A=1.25W

(4)[4]测量结束后,应先断开开关,再拆除导线,最后整理好器材。

(5)[5]由描出的点知,所描的点不在一条直线上,所以作出的I-U图象不应是直线,且坐标轴的横坐标的标度太大了,这样造成所描的点精确度稍低。

(6)[6][7]按题意可知,电路中通过S2、S3的通断来控制电压表所测量的电压,所以所缺的导线应连接在电压表的负接线柱与开关S3的左接线柱之间,且电路是串联电路。当开关S2断开,S1、S2闭合时,电压表测小灯泡的电压,那么应调节滑片,让电压表的的示数为U额。然后保持滑片位置不变,这样才能保持小灯泡两端的电压为额定电压,断开S3,闭合S1、S2,此时电压表测小灯泡和定值电阻R的电压,则电阻R两端的电压

U R=U2-U额

而整个过程中,电路的电流不变,通过小灯泡的电流

2

1

R

R

U U

U

I I

R R

-

===额

则小灯泡的额定功率

5.(3)灯丝的电阻随着电压的变化而变化,所以不能得出导体中电流和导体两端电压成正比的结论,该同学的说法不合理.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L (电阻约为10Ω)、滑动变阻器两个(R甲:“10Ω 1A”;R乙:“50Ω 0.5A”)、开关S、导线若干。

(1)该实验的原理是电功率P=________;

(2)实验中,应选用的滑动变阻器是________(选填“R甲’或“R乙”);

(3)选用滑动变阻器后,请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图,并画在图甲的虚线框内;

(_____)

(4)某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况,如图乙所示,完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(保留到小数点后一位);(5)另一小组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路并完成了该实验(电源电压不变);

①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1。

②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接a,读出此时电压表示数为U2。

则小灯泡额定功率P额=________(用R0、U1、U2表示)。

【答案】UI R乙10.4

()

121

U U U

P

R

-

【解析】

【详解】

(1)该实验的原理是电功率P=UI;

(2)电源(电压恒为6V)、额定电压为2.5V的待测小灯泡L(电阻约为10Ω),由欧姆定律,灯的额定电流为:

2.5V

0.25A

10Ω

L

U

I

R

===,根据串联电路的规律及欧姆定律,变

阻器连入电路的电阻:

6V 2.5V 14Ω0.25A

L U U R I --===滑;故选用滑动变阻器R 乙; (3)滑动变阻器、小灯泡、电流表串联,电压表与小灯泡串联,测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示:

(4)由欧姆定律,求得该小灯泡正常发光时的电阻为: 2.5V 10.4Ω0.24A

U R I ==≈; (5)①闭合开关S ,S 1接b ,调节滑动变阻器R 使小灯泡正常发光,记录电压表示数U 1。 ②闭合开关S ,滑动变阻器滑片保持不动,S 1接a ,读出此时电压表示数为U 2。

在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,

因保持滑片位置不动,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为U 2﹣U 1;由欧姆定律灯的额定电流:210

U U I R -=;

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R 1分别与R 2串联,使电压表的示数都为灯的额定电压,此时电阻R 1与灯是等效的,即R 1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R 1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.(4)小灯泡的U﹣I图线是曲线,可知小灯泡的电阻是变化的,电流是0.2A时,电阻

是:1

1

1

1V

=5Ω

0.2A

U

R

I

==;电流是0.25A时,电阻是:2

2

2

2V

=8Ω

0.25A

U

R

I

==,而且电阻随温度的升高而变大.因此同意小灯泡的电阻是变化的观点,因为通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,根据P=UI,灯的功率变大,灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯的电阻随电压的增大而变大.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻为10Ω,有两个规格为“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑动变阻器,电源电压为6V.

(1)本实验中应选择规格为_____的滑动变阻器。

(2)将图甲中的实物电路连接完整,并在图乙的线框内画出电路图。

(_____)

(3)移动滑动变阻器的滑片P 在某一位置时电流表示数如图丙所示为_____A ,此时小灯泡的电功率_____(选填“大于”或“小于”)额定功率。

(4)用图甲所示的实验电路也可以测量电阻,若考虑电压表的分流作用,那么测量值要比真实值_____(选填“大”或“小”)

【答案】“50Ω 2A” 0.24 小于 小

【解析】 【分析】

(1)由欧姆定律求出灯的额定电流,由串联电路电压的规律结合欧姆定律求灯正常发时变阻器连入电路中的电阻,从而确定变阻器的规格;

(2)变阻器按一上一下接入电路中,由灯正常发光时的电流确定电流表选用的量程与变阻器串联;根据电路图连接实物图;

(3)由图中电流表小量程读数,根据过灯的电流随电压的增大(减小)而增大(减小),比较此时灯的实际电压与灯的额定电压的大小,根据P UI = ,确定小灯泡的电功率与灯的额定功率的关系;

(4)电压表与电阻并联,电压表测量准确;根据并联电路电流的规律,判断通过电阻的电流与电流示数的大小,根据欧姆定律的变形公式:U R I =确定测量值与真实值的大小。 【详解】

(1)小灯泡的额定电压为2.5V ,电源电压为6V ,正常发光时的电阻为10Ω,

由欧姆定律可得,灯正常发光时的电流: 2.5V 0.25A 10Ω

U I R ===, 根据串联电路电压的规律,灯正常发光时变阻器分得的电压:

6V 2.5V 3.5V L U U U 滑=﹣=﹣=,

由欧姆定律可得,变阻器连入电路中的电阻: 3.5V 14Ω>10Ω0.25A

U R I =

==滑滑,所以,选用”50Ω 2A”的滑动变阻器;

(2)变阻器按一上一下接入电路中,因灯正常发光时的电流为0.25A ,故电流表选用小量程与变阻器串联,如下所示:

根据电路图连接实物图,如下所示:

(3)移动滑动变阻器的滑片P在某一位置时电流表示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,其示数为0.24A,小于灯的额定电流;因通过灯的电流随电压的增大(减小)而增大(减小),故此时灯的实际电压也小于灯的额定电压,根据P UI

=可知,小灯泡的电功率小于灯的额定功率;

(4)用图甲所示的实验电路也可以测量电阻,电压表与电阻并联,电压表测量准确;根据并联电路电流的规律,通过电阻的电流小于电流表示数,即测得的电流偏大;若考虑电压

表的分流作用,根据

U

I

R

可知,那么测量值要比真实值小。

8.【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。

9.在测定“小灯泡电功率”的实验中,小明所在的实验小组用的电源电压为4. 5V,小灯泡的额定电压为2. 5V、电阻约为10Ω。可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,他们所设计的实验电路如图A所示。

(1)在连接电路时,应该选用的滑动变阻器是(选填“R1”或“R2”);

(2)移动滑片P到某一点时,电压表示数如图B所示,若他想测量小灯泡的额定功率,滑片应向(选填“C”或“D”)端移动,使电压表的示数为2. 5V;

(3)小丽同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图C所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;

(4)若考虑电表的电阻对测量的影响,则电功率的测量结果与真实值相比偏____(选填“大”或“小”),其原因是。【答案】(1)R2(2)C (3)0.5W (4)大电流表测量的电流值大于灯泡的额定电流值

【解析】

试题分析:(1)滑动变阻器与灯泡是串联,起到保护电路,改变灯泡两端的电压,使小灯泡在额定电压下时的电功率,灯泡电压为 2.5V,电源电压为 4.5V,滑动变阻器电阻不能选10Ω,这与灯泡电阻相同,当灯泡平分电源电压,使小灯泡达不到额定电压因此滑动变阻器选R2;

(2)电压表示数如图B所示电压为2V,达不到灯泡电压,若他想测量小灯泡的额定功率,应该减小滑动变阻器的阻值,使滑片应向C端移动,使电压表的示数为2. 5V;

(3)小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;

(4)若考虑电表的电阻对测量的影响,则电功率的测量结果与真实值相比偏大,其原因是电流表测量电压表和灯泡的并联电流值,大于灯泡的额定电流值,使测量结果大于真实值。

10.考点:伏安法测电阻的探究实验.小明利用如图甲所示的电路,实验探究“保持电阻不变时,电流跟电压的关系”.

实验器材:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,一个开关,一个定值电阻,一只滑动变阻器,导线若干.

(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整.

(______)

(2)小明在闭合开关S后,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因是________:.

(3)小明通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图丙所示的图像,由图像可得结论:保持电阻不变时,________________________.

(4)若电流表损坏,请你利用余下实验器材,测量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功

率(灯丝的电阻会随温度变化),并把如下的实验步骤补充完整.

①在原实验电路中,断开开关S,拆去电流表,用小灯泡替换定值电阻,重新连接好电

路,并移动滑片P至________(选填“A”或“B”)端;

②闭合开关S,移动滑片P,直至电压表的示数为________ V时,小灯泡正常发光;

③________________________________;

④小灯泡的额定功率的表达式P额="________" (用数据和测量的物理量符号表示).

【答案】电压表正负接线柱接反了电流跟电压成正比 B 2.5 保持滑片P的位置不变,断开开关,用定值电阻替换小灯泡,闭合开关,读出电压表

的示数U

25

4.5

P

U

=

-额

【解析】

试题分析:(1)电流表与待测电路串联,连接实物电路如图所示.(2)电压表接入电路应使电流从正接线柱流入,负接线柱流出,故闭合开关S后,电压表指针反向偏转,这是由于电压表正负接线柱接反了造成的.(3)由图丙可知,U﹣I图象是一条倾斜的直线,反映的是电流I与电压U成正比,由此可得:在电阻一定时,电流与电压成正比.(4)①闭合开关前,应使滑动变阻器接入电路中电阻最大,由题意知移动滑片P至B端;②当小灯泡两端电压等于其额定电压时,正常发光,故应移动滑片P,使电压表的示数为额定电压2.5V时,小灯泡才正常发光;③保持滑片P的位置不变,断开开关,用定值电阻替换小灯泡,闭合开关,读出电压表的示数U;④由图丙知,定值定值R与滑动变阻器串

联,R=U R/I=2V/0.4A=5Ω,滑动变阻器接入电路的阻值:①,灯泡正常发光时的电流:②,小灯泡的额定功率的表达式P额

=U L I=2.5V×I③,由①②③解得:.

考点:探究电流与电压、电阻关系的实验,电功率的有关计算

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