九年级电功率单元测试与练习(word解析版)
更新时间:2023-04-27 14:06:01 阅读量: 实用文档 文档下载
九年级电功率单元测试与练习(word解析版)
一、初三物理电功率易错压轴题(难)
1.P2=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,S1________(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,S1________(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、S1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小灯泡额定功率的表达式为:22221212
?
L I R P I R I R I I I ===-额额额额。朵朵和同学们在做电学实验过程中:
(1)朵朵和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变;由图乙
改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压_____(选填“改变”或“保持不变”)。
(2)请用笔画线代替导线,帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整
__________ 。
(3)朵朵连完电路,闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的
原因:电路存在_____。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动。
(5)朵朵和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是她借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下:
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为_____A时,小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I。
③P灯=_____(用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。
【答案】电阻改变接触不良 B 0.2 2V(I﹣0.2A)
【解析】(1)如图甲连接的是小灯泡,由于灯丝电阻随温度而变化,所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;
研究电流与电压的关系应保证电阻不变,改变电阻两端的电压,所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。
(2)如图电路大部分已经完成,只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可,如图:
(3)闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。即电流和电压不稳定,应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;
再将5Ω电阻换成10Ω电阻,根据串联电路分压的规律,即电压与电阻成正比,那么定值电阻增大一倍时,滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍,所以她下一步操作是:将滑
动变阻器的滑片向
B端移动,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数不变。
(5)缺少电压表时,借助一个10Ω的电阻,利用如图戊所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为0.2A时,此时电阻两端的电压为:,因为灯与电阻是并联的,电压相等,所以小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,即灯两端的电压是不变的,此时电流表测量的干路电流,读出电流表示数为I;
③由第一步实验确定灯的额定电压,即;通过电阻的电流为0.2A;
由第二步实验可知,灯与电阻的总电流为I,所以灯的电流为:;
由灯的额定功率可表示为:。
3.
22'
'
B0
()
==
U U U U
P
R U R
-
额额
额
下面是小溪所做的电学实验:
(一)探究电流与电阻的关系。
(1)小溪用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω四个电阻、电压恒为4.5V的电源、“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材连接成部分实验电路,实验过程中控制电阻两端的电压2V不变。请用笔画线代替导线把电路补充完整;______
(2)正确连接电路后开始实验。小溪发现换上______Ω的电阻后,移动滑片,电压表示数始终不能达到需要控制的电压值,不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应该适当______(填“增大”或“减小”)控制的电压值;通过实验数据可以得出的结论是:______一定时,导体中电流与电阻成______。
(二)测量小灯泡的额定功率。
(3)小溪按乙图连接电路,测量标有“3.8V”的小灯泡的额定功率,她使用了电压表的小量程,调节变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出此时电流表的示数为0.2A,求出小灯泡的
电阻为______Ω,并利用公式
2
U
P
R
=额
额
求出了小灯泡的额定功率。然后她又换用电压表的
大量程,调节变阻器滑片,使电压表示数为3.8V时,电流表示数如图丙所示为______A,小灯泡的额定功率为______W。小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异,根本原因是______;
(4)小溪又设计了一个方案测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率。电路如图丁所示(电源电压为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”)。请把下面的实验步骤补充完整:
①只闭合开关S和S2,调节变阻器的滑片,使电压表V2的示数为______V,此时小灯泡正常发光;
②只闭合开关______,保持滑片P的位置不动,此时V1的示数为1V,V2的示数为2V;
③该灯泡的额定功率P额=______W。
【答案】见解析 20 增大电压反比 10 0.3 1.14 灯的电阻随温度的变化而变化
3 S和S1 0.6
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电压表测量电阻两端的电压,由于实验过程中控制电阻两端的电压为2V不变,则电压表接小量程,如图所示
(2)[2]当接入20Ω的电阻时,移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入阻值最大,此时滑动变阻器两端电压最大,定值电阻两端电压最小,由于滑动变阻器的最大阻值与电阻的阻值相等,则它们两端电压相等,此时电阻两端最小电压为
min
4.5V
2.25V
22
U
U===
所以小溪发现换上20Ω的电阻后,移动滑片,电压表示数始终不能达到需要控制的电压值,不能完成实验。
[3]为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,根据
U
I
R
=以及串联分压的特点可知,他应该适当增大控制的电压值。
[4][5]通过多次实验得到的数据以及实验现象可以得出的结论:当电压一定时,导体中电流与电阻成反比。
(3)[6]调节滑动变阻器滑片,是电压表示数为2V,读出此时电流表的示数为0.2A,由
U
I
R
=可得小灯泡的电阻
2V
10Ω
0.2A
U
R
I
===
[7]调节变阻器滑片,使电压表示数为3.8V时,电流表如图丙所示选择的分度值为0.02A的小量程,示数为0.3A。
[8]小灯泡的额定功率
L L
3.8V0.3A 1.14W
P U I
==?=
[9]根据公式2U P R =额额求出小灯泡的额定功率,小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异,根本原因是灯的电阻随温度的变化而变化。
(4)[10][11][12]实验步骤:
①只闭合开关S 和S 2,调节变阻器的滑片,使电压表V 2的示数为3V ,此时小灯泡正常发光;
②只闭合开关S 和S 1,保持滑片P 的位置不动,此时V 1的示数为1V ,V 2的示数为2V ; ③在①中电压表V 2测灯的电压,在①中电压表V 1测滑片以左电阻R 左的电压由串联电压规律可得滑片以右电阻R 右的电压
6V 1V 2V 3V U =--=右
因滑动变阻器的最大阻值为20Ω,根据串联电流规律,通过变阻器滑片以左和以右的电流相等,根据U I R
=有 =U U R R 右左右左
即
3V 1V 1=20ΩR R R =-右右
左 解得:R 右=15Ω,故在第1次操作中,由串联电路电压规律可知变阻器的电压
6V 3V 3V U =-=滑
电路中电流即灯的额定电流
L 3V 0.2A 15Ω
U I R '=
==滑右 所以灯泡的额定功率
4.(5)若小灯泡的额定电流为I 0=2I 1,假设灯泡的阻值不变,则P 额=I 02R =(2I 1)2R =4I 12R =4P 1.由于灯泡的阻值不是定值,且灯泡的阻值会随温度的升高而变大,所以,当灯泡在正常工作时,灯泡的阻值变大,则额定功率P 0>P 额=4P 1,所以最有可能的额定功率值为P 0=5P 1.故选D .小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:额定电压为2.5V 的小灯泡、电池组(二节干电池串联,电压为3V )、电压表一块、滑动变阻器(10? 2A )、定值电阻(R 0=5?)、开关三个和导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。
(_____________)
(2)闭合开关前,应将变阻器滑片滑到____________(选填“左”或“右”)。
(3)连接完电路后,小明只闭合S、S1时,移动滑片P,电压表示数发生改变:只闭合S、S2时,移动滑片P,小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如下表所示。则电路中一定存在的故障是____________。(填写序号)
测试元件灯泡L 开关S2
电压表无示数有示数
①灯泡L处断路②灯泡L处短路③开关S2处断路
(4)排除故障后,小明继续实验。
①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为____________V
②只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2.25V
③小灯泡的额定功率为____________W.
(5)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的际功率P实____________(选填“>”、“>”或“=”)
1
4
P额
(拓展)小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它(如图所示)于是小红在小明完成步骤①后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片P的位置不变,只闭合S、S2时,读出电压表示数为2.55V,则小明实验中所用电池组的电阻r是____________?。
【答案】 右 ③ 2.5 0.75 > 1.5
【解析】
【详解】
(1)由电路图可知,电压表测并联部分电路两端的电压,即测灯泡两端的电压,由于灯泡的额定电压为2.5V <3V ,故只需将电压表的“3”接线柱与开关S 1
的右接线柱连接即可,如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即滑到右端; (3)①若灯泡L 处断路,将电压表与灯泡L 并联,只闭合S 、S 2时,则电压表有示数且接近电源电压,故①不符合题意;
②若灯泡L 处短路,将电压表与灯泡L 并联,只闭合S 、S 2时,则电压表无示数,将电压表与开关S 2并联,只闭合S 、S 2时,则电压表仍然无示数,故②不符合题意;
③若开关S 2处断路,将电压表与灯泡L 并联,只闭合S 、S 2时,则电压表无示数,将电压表与开关S 2并联,只闭合S 、S 2时,则电压表有示数且接近电源电压,故③符合题意; (4)①只闭合S 、S 2,R 与L 串联,电压表测L 两端的电压,移动滑片P ,使电压表示数U 额=2.5V ,此时灯泡L 正常发光;
②只闭合S 、S 1,R 与R 0串联,此时电压表测R 0两端的电压U 0=2.25V ,则有:
000U U U R R -=滑,即:2.25V 3V-2.25V =5ΩR 滑,解得:R 滑=53
Ω; ③灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:U 滑′=U -U 额=3V-2.5V=0.5V ,
由欧姆定律和串联电路电流规律得到此时电路中的电流:I = I 滑=0.5V
=5Ω3
U R '滑滑=0.3A , 则小灯泡的额定功率:P 额=U 额I =2.5V×0.3A=0.75W ;
(
5)当电阻不变时,由P=
2
U
R
可知,电压变为原来的一半,功率变为原来的四分之一,
由于灯泡的电阻是变化的,当电压减小时,功率减小,电阻也减小,故当小灯泡两端的实
际电压为额定电压一半时,由P=
2
U
R
可知,小灯泡的实际功率P实>
1
4
P额。
【拓展】
5.重点是测量小灯泡电阻和电功率的实验,难点是最后一问缺少电流表时,结合滑动变阻器R1的最大阻值,根据最后两次电压表的示数差可知滑动变阻器R1的的电压,再结合欧姆定律把R2表示出来,进而得出功率的表达式.体会实验中利用了等效法。某同学要测量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示,使用的电源电压约为6 V,滑动变阻器的规格是“5 Ω 2 A”.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至________(填“a”或“b”)端.
(2)该同学将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为________V.为了保证小灯泡不被损坏,接下来应该进行的操作是
__________________.
(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率,请你写出一条改进措施:
____________________________.
【答案】b 2.9 断开开关更换最大阻值更大的滑动变阻器
【解析】
【分析】
【详解】
(1)做电学实验时,为了保护电路,在连接好电路后,闭合开关前,滑动变阻器滑片移动到最大阻值处,即图中的b端.
(2)图乙所接量程为电压表的小量程,分度值为0.1V,故电压表读数为2.9V,此时电压高于小灯泡的额定电压2.5V,所以为了保护小灯泡不被损坏,应立即断开开关;
(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率,就要使小灯泡两端电压达到额定电压2.5V,具体措施为:电源电压改为3V电压或更换最大阻值较大的滑动变阻器。
6.故小灯泡正常发光时电流为:
4V
0.8A
5Ω
U
I
R
===,则小灯泡的额定功率为:5V4
0W
.8A
P U I
==?=
额额
.图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为3V不变.
(1)请用笔划线代替导线,将图甲中的实物图连接完整.
(_______)
(2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的最______端(选填“左”或“右”).
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化.经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡______(选填“短路”或“断路”).
(4)排除故障后,移动滑片,实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的I-U图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率为______W.
(5)实验过程中,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路的阻值为______Ω.
【答案】左短路0.7510
【解析】
【详解】
第一空.灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,变阻器按一上一下接入电路中,如下所示:
;
第二空.闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处,即最左端;
第三空.正确连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,则电路为通路,灯泡不亮,电压表无示数,因电压表完好,故障可能是小灯泡短路;
第四空.根据绘制成的图乙所示的I-U图象,灯在额定电压下的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
第五空.实验过程中,当电压表示数为1V时,电流为0.2A,根据串联电路分压的规律及欧姆定律,滑动变阻器连入电路的阻值为:
7.(3)先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为
U
R
额
;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关S1、闭合其它开关,读出电流表示数为I,此时电流表测灯泡与定值电阻并联的总电流,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,根据并联电路电流的规律得到通过灯泡的额定电流为:I-0
U
R
额
;灯泡额定功率的表达式为:P额=U额(I-
U
R
额
)。在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V
(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是____
A小灯泡断路
B小灯泡两端电压太小
C滑动变阻器阻值太大
D电源电压太小
(2)移动滑片,当电压表的示数为____V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为____W
(3)根据实验测得的数据画出小灯泡I-U关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图像可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻___ (增大/减小/不变)
(4)当小灯泡两端电压为2V时,其实际功率在以下哪个范围内:_____
A.P实≤0.48W
B.0.48W<P实<0.6W
C.0.6W≤P实<0.75W
D.P实≥0.75W
【答案】A 2.5 0.75 减小 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,说明电路处于通路状态,不存在断路现象,实质上是小灯泡两端电压较小,有可能是因为电源电压太小或滑动变阻器阻值太大分压较多造成的,所以该现象的原因不可能的是选项A.
(2)因为小灯泡额定电压为2.5V,电压表测量小灯泡两端电压,所以移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(3)根据
U
I
R
=,结合I-U关系图像可知,当小灯泡两端电压减小时,通过小灯泡的电流减
小的越来越快,即1
R
越来越大,所以电阻减小;
(4)小灯泡额定工作时的电阻为:
2.5V
=
0.3A
R
额
,假设小灯泡的电阻不随外界环境变化而
改变,那么当小灯泡两端电压为2V时,根据欧姆定律可列:
2V 2.5V
=
0.3A
U
R
I I
==,解:
I=0.24A;但根据第(3)问中得出的结论可知,电阻随着电压减小而减小的越来越快,所以实际上此时灯泡的电阻小于额定工作时的电阻,即此时实际电流应大于0.24A,故此时小灯泡的电功率P实>2V×0.24A,所以其实际功率一定大于0.48W;
又因为随着电压减小,电流也减小,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.3A,所以当电压为2V时,I<0.3A,所以此时小灯泡的P实<2V×0.3A,即小于0.6W;
8.重点是测量小灯泡电功率的实验,难点是缺少电流表时的实验方案设计,结合已知电阻设计串联电路,根据两次电压表的示数差可知定值电阻的电压,再结合定值电阻求电流,进而测出功率.海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动.碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡.小明被安排用右图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格.小明一看.检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡.做工明显粗糙.尽管标注的有点模糊.但依稀还能辨认出“2.5V 0.3A” 字样.
(1)答题纸上已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分.请用笔画线代替导线在答题纸上帮小明完成该实物电路的连接.
(2)小明连接好检测电路后,对其中一只小灯泡进行检测.得到了右表中的检测数据.由这些数据可以看出:小灯泡在标注电压下工作时.通过它的实际电流比标注电流要_ ___.
电压0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.7
电流/A0.220.250.280.300.32
亮度微亮→ 较亮→ 亮→ 很亮烧坏
(3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的.则造成这一问题的根本原因
是 .
【答案】(1)
(2)大;
(3)小灯泡电阻随温度的变化而变化.
【解析】
试题分析:(1)灯泡上“2.5V 0.3A” 字样,所以电压表选择“0-3V”的量程,电流表选择“0-0.6A”的量程,电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路,如图:
(2)灯泡上“2.5V 0.3A” 字样,表示额定电压为2.5V,灯泡正常发光时的电流为0.3A,而从表中数据可知小灯泡在额定电压下2.5V工作时,通过灯泡的电流为0.32A, 通过它的实际电流比标注电流要大;
(3)由于灯丝的电阻不是固定不变的,小灯泡电阻随温度的变化而变化,所以会出现通过它的实际电流比标注电流要大这种情况.
【考点定位】伏安法测小灯泡的电阻
9.考点:欧姆定律;电功率在学习电学时,小夏利用如图丁所示的电路图,做了不少实验,其中电阻R可选用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。
电阻R/Ω102030
电流I/A0.30.20.15
(1)在做“探究电流与电阻的关系”的实验时,小夏先把10Ω的电阻连入电路,闭合开关,把电流表的读数填在表格中,然后把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻,将相应的电流值记录到表格中。小夏的错误做法是_____
(2)在做“伏安法”测电阻的实验时,小夏根据电路图连接的电路如图甲所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔画线代替导线完成电路连接,要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大。
(3)实验中小夏测得的结果如下表。由此可以判断,小夏同学选用的定值电阻的阻值为_____Ω。
实验序号电压表示数/V电流表示数/A
1 1.50.16
2 2.50.25
3 3.50.34
(4)在做“测量小灯泡额定功率”的实验时,小夏用额定电压为“3V”的小灯泡代替电路图中的电阻R,连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则电流表的读数是_____A,小灯泡的额定功率为_____W。
【答案】没有控制定值电阻R两端的电压不变10
0.240.72
【解析】
试题分析:(1)探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,小夏在实验中,把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻后,没有调节滑动变阻器,使电阻两端的电压不变,所以小夏的错误做法是没有控制定值电阻两端电压不变;
(2)滑动变阻器接入电路后,使用的是接导线的下接线柱与滑片之间的电阻丝,所以应将右边的下接线柱接入电路,如图
由可得三次所测电阻的阻值为:9.38Ω、10Ω、10.29Ω所以小夏同学选用的定值电阻的阻值为;
(
3)由图中电流表可知:电流表使用的是0-0.6A的量程,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A;由题意知灯泡的额定电压为3V,小灯泡正常发光时的电流0.24A,小灯泡的额定功率P=UI=3V×0.24A=0.72A
【考点定位】探究电流与电阻的关系,伏安法测电阻,伏安法测小灯泡的电功率。
10.【考点定位】测量灯泡的额定电功率如图甲所示,是测量小灯泡电功率的实验,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物电路连接完整,要求:滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大.
(2)闭合开关后,灯泡发光微弱,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度不变,其原因可能是将滑动变阻器的(填“A”、“B”或“C、D”)接线柱接入了电路.
(3)某次实验,电压表示数如图乙所示,欲使小灯泡正常发光,则滑动变阻器的滑片应向(填“C”或“D”)端滑动.
(4)实验测量数据如表所示,则小灯泡的额定功率为 W.灯泡的亮度跟实际电功率的关系是.
【答案】(1)如下图所示; (2)C、D (3)D (4)0.7 实际电功率越大,灯泡越亮
【解析】
试题分析:(1)根据题意要求,电路实物图的连线如上图所示;(2)灯泡发光微弱,说明通过灯泡的电流过小,移动滑片时,小灯泡亮度仍不变,说明变阻器不起作用,变阻器的连接方式错了,把整个电阻线都连入了电路,所以应是连接了C、D接线柱;(3)电压表示数为2.1V,小于小灯泡的额定电压2.5V,要想让小灯泡正常发光,就要增大电流,也就是说要减小电路中的电阻,所以应把变阻器的滑片向D端移动;(4)当小灯泡的电压等于额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.28A,所以小灯泡的额定功率为:
P=UI=0.7W;由表中的数据分析可知:随着电压和电流的增大,也就是实际功率的变大,灯泡变得越来越亮,所以说灯泡的亮度随实际功率的增大而变大.
【考点定位】测量小灯泡电功率
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