18.3 测量小灯泡的电功率（解析版） .docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 2022-2023物理新课标下九年级全册同步课节减负作业（人教版） 第十八章 电功率 专题18.3 《测量小灯泡的电功率》课节减负作业 1.图是“伏安法”测量小灯泡电功率的实物电路，用笔画线代替导线完成电路连接。 【答案】 【解析】滑动变阻器接法是一上一下，所以从开关的右侧接线柱连接到A或B接线柱均可，而电压表要测小灯泡两端的电压，必须与小灯泡并联，所以把小灯泡的左侧接线柱与电压表的负接线柱相连。 2. 图是一位同学为测量小灯泡的功率所连的电路。这个电路有什么错误或不妥之处？应该怎样纠正？请你画出正确的电路图。 【答案】见解析。 【解析】错误之处是：滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱，不能改变电阻的大小，应将其中的一根导线改接在上面的一个接线柱上。 不妥之处是：电流表选择的量程过大，应选“0——0.6A”的量程。 正确的电路是 3. 某实验小组的同学用图所示的器材测量小灯泡电功率。已知待测小灯泡额定电压为3.8 V，小灯泡的额定功率估计在1.2 W左右。 （1）连接电流表时应选用哪个量程？ （2）用笔画出导线完成电路的连接。 （3）在虚线框中画出相应的电路图。 【答案】（1）连接电流表时应选择“0——0.6A的量程。 （2） （3） 电流从电源正极出发，经过开关，灯泡，电流表，滑动变阻器，流经电源负极，电压表与小灯泡并联。画出这样的电路图。 4.某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。 （1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整 （2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电 流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应 该是　　（选填“A”、“B”、“C”或“D”） A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了 C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了 （3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示， 其值为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W。 （4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑 动变阻器的滑片向　 　（选填“左”或“右”）端滑动。 （5）测量小灯泡的电功率　 　（选填“需要”或“不需要”）多次测量 求平均值，原因是　 　。 （6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测　 　（选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯跑电功率偏大的。 【答案】（1）如上；（2）B；（3）0.2；0.76；（4）右；（5）不需要；灯在不同电压下的功率不同；（6）电流。 【解析】（1）灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，将变阻器的最大电阻连入电路中与灯串联，如下所示： （2）A．若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；B．若灯泡的灯丝断了，灯不亮，电流表没有示数，电压表串联在电路中，电压表测电源电压有示数，符合题意；C．若灯座内部出现了短路，则电压表没有示数，电流表有示数，不符合题意；D．若滑动变阻器的电阻线断了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；故选B；（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.2A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，要增大灯电压，减小变阻器的电压，由分压原理，应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。（5）灯在不同电压下的功率不同，故不需要多次测量求平均值；（6）根据并联电路电流的规律，电流表示数等于灯的电压与通过电压表电流大小和，故该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯跑电功率偏大的。 5.小明同学在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，使用的电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1Α”。 甲 乙 （1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数变大）。 （2）小明连好电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电压表示数较大，电流表几乎无示数。他取下灯泡，电压表和电流表的示数均不变，其故障原因可能是： _。 （3）故障排除后，开始实验，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是 W。 （4）小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，他仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑，灯丝变细，消耗的实际功率变 　　　　　　的缘故（选填“大”或“小”）。 （5）小明通过实验数据，比较出“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，则P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （6）小明将灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻继续探究“电流与电阻关系”，他调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V，读出电流表的示数。他接着进行正确的操作，将10Ω的电阻接入电路，为读取正确的电流值，他应将滑动变阻器的滑片向 移（选填“左”或“右”），当电压表示数为2V时，停止调节，读出电流表示数。按照小明的实验设计，为了能完成实验，所选定值电阻的最大值为 _Ω。 【答案】（1）如图所示。 （2）小灯泡开路（3）0.55；（4）小；（5）大于；（6）左；20 【解析】（1）由于滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，故应接下方的右接线柱。由于小灯泡额定电压为2.5V，故电压表的量程应选“0~3V”，则应将电压表的“3”接线柱与小灯泡的右接线柱连接。 （2）灯泡不亮，则可能电路开路，也可能灯泡被短路；电流表几乎无示数，则可能电路开路，也可能电流表被短路；电压表示数较大，则可能电压表与电源两极连接完好，测电源电压；又因为取下灯泡，电压表与电流表示数均不变；所以电路故障是灯泡开路。 （3）由图乙可知，电流表所选量程是0～0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.22A；小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.22A=0.55W。 （4）一个规格型号完全相同的旧灯泡由于使用时间很久，钨丝发生升华现象而变细，灯丝电阻变大；在电压一定时，由P=U2/R可知，消耗的功率变小，故实际功率变小。 （5）由P=U2/R可知，灯泡实际电压是额定电压一半时，灯泡电阻减小，它的实际功率P1＞P额；由P=I2R可知，灯泡实际电流等于额定电流一半时，灯泡电阻减小，实际功率P2＜P额；因此，P1＞P2。 （6）定值电阻R的阻值由5Ω更换为10Ω时，根据串联“分压”的特点，定值电阻两端电压变大；为了保持定值电阻两端的电压不变，则需增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左移动，直到电压表的示数为2V。由于定值电阻两端电压为2V，则滑动变阻器两端电压=3V﹣2V=1V；如果接入电路的定值电阻阻值太大时，滑动变阻器所分得的电压小于1V，将无法继续进行实验；因此，当滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路电流I=/R大=1V/10Ω=0.1A，此时接入电路的定值电阻阻值也最大，为R=UR/I=2V/0.1A=20Ω 6.物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量，则这个电炉的电功率为 　　W，电阻丝工作时的电阻为 　　Ω。 【答案】1100；44。 【解析】（1）此时电阻丝的电功率P＝＝＝＝1100W； （2）由P＝I2R可得，此时电阻丝的电阻R＝＝＝44Ω。 7. 李芳家的电能表上标着“3000 revs/（kW·h）”。她用这个电能表来测量某用电器的功率：她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，1 min内电能表的转盘转了15转。该用电器的额定功率是多少？ 【答案】300W 【解析】电路消耗1kW·h电能，电能表表盘转3000revs.电路消耗WkW·h电能，电能表表盘转15revs.则 1/W=3000/15 W=15/3000=0.005kW·h=0.005×1000W×3600S=1.8×104J t=1min=60s 该用电器的额定功率是 P=W/t=1.8×104J/60s=300W 8.某同学为自己设计了一盏调光灯，其原理如下图所示，已知灯L的规格为”6V3W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的阻值范围为0——12Ω，电源电压恒为6V。 （1）当S闭合，滑片滑至最左端后，求灯丝中的电流。 （2）求灯正常工作一分钟所消耗的电能。 （3）闭合S，再将滑片从右向左移动，求灯L发光最暗时的实际功率。 【解析】滑片移到最左端，滑动变阻器接入电路的阻值为0，因此电路中只有灯泡，根据欧姆定律求解；根据电能的计算公式W=Pt来计算；分析题意灯泡最暗，应是滑动变阻器接入阻值最大，根据欧姆定律求出电流，在计算L的功率。 （1）因为电源电压为6V，所以此时小灯泡正常发光，即 I== =0.5A （2）W=P额t=3W×60s=180J （3）RL== =12Ω I= ==0.25A P实=UI=I2 RL =(0.25A)2×12Ω=0.75W 9.如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V0.6A”的字样，定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变，求: （1）灯丝电阻； （2）当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压； （3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。 【答案】（1）5Ω；（2）1V；（3）0.9W 【解析】（1）灯丝电阻 （2）当开关S1闭合、S2断开，灯L和电阻R串联，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压 （3）由（2）可知R两端电压 所以电源电压 当开关S1、S2均闭合时，电路中只有R接入电路，R消耗的电功率 更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：