2023
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专题
电功率
测量
试题
专题四:电功率的测量
考点一:伏安法测电功率
1.(2023年广西)如图甲是小刚“测量小灯泡电功率”的实验,已知小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)为测量小灯泡的额定功率,请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)小刚连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数且约为电源电压。若此时电路中只有一处故障,则电路故障可能是 。
(3)如图甲,小刚同学连接好电路后闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。
(4)图丙中的I-U图象是小刚根据多组实验数据绘制的,根据图象可得小灯泡的额定功率为
W。
(5)在实验的过程中电流表突然坏了,小刚重新设计了电路,如图丁,已知电源电压为U保持不变,R0为阻值已知的定值电阻,连接好电路后进行如下操作:
①将单刀双掷开关S与接线柱1相连接,闭合开关S1,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为
V。
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,将单刀双掷开关S与接线柱2相连接,读出电压表示数为U1。
③则小灯泡的额定电功率表达式为P= 。
2.(2023年河南濮阳)如图甲所示,是测定小灯泡额定功率的实物图,其中电源是三节新的干电池,灯泡的额定电压是3.8 V,其灯丝电阻约为10 Ω,滑动变阻器上标有“10 Ω 1 A”的字样。
(1)请你用笔画线代替导线将电路中未连接好的部分连好,使它成为完整的实验电路。(滑片右移时,灯泡变亮)
(2)小刚正确连好电路,但闭合开关后,发现灯泡不亮,小刚做出如下猜想:
猜想1:可能是灯丝断了;
猜想2:可能是电流表断路;
猜想3:可能是小灯泡短路;
猜想4:可能是滑动变阻器断路;
猜想5:可能是开关断路。
若电流表读数为0,电压表读数为4.5 V,请你判定猜想 是正确的。
(3)假如电压表0~15 V量程已损坏,小刚仍想测出小灯泡的额定功率,请你帮助小刚设计电路图,并画在图乙方框内。
(4)按新设计的电路图,调节滑动变阻器,使电压表示数达到 V时,小灯泡就正常发光。此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
3.(2023年湖北武汉)某同学利用图甲所示的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2.5 V。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“✕”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,用开关进行试触,发现电流表指针不偏转,而电压表指针明显偏转。故障原因可能是 (填“电流表”“滑动变阻器”或“小灯泡”)断路。
(3)排除故障后,按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W,此时小灯泡的电阻是 (结果保留两位小数)Ω。
(4)继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,这段时间内, 若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2,则ΔR1和ΔR2大小关系正确的是 (填字母标号)。
A.ΔR1>ΔR2 B.ΔR1=ΔR2
C.ΔR1<ΔR2 D.无法比较
4.(2023年四川遂宁)在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5 V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干,部分实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑片P向右移动时小灯泡变亮)。
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡很亮,电压表示数为3 V。断开开关,经检查,各元件完好,电路连接正确,则实验中操作错误之处是 。
(3)改正错误后进行实验,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;若要测量小灯泡的额定功率,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(4)图丙是由实验数据描出的小灯泡的I-U图象,则小灯泡额定功率是 W。
(5)根据小灯泡的I-U图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同,原因是灯丝电阻随 的变化而变化。
(6)若用第(3)小问中所测得数据算出灯泡的电阻RL,再根据P=计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯泡的额定功率比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
5.(2023年枣庄)在“测量小灯泡的电功率”实验中,提供的器材有:6 V的电源一个,2.5 V的小灯泡(电阻约为10 Ω)一个,电流表(0~0.6 A,0~3 A)和电压表(0~3 V,0~15 V)各一个,“50 Ω 2 A”的滑动变阻器A和“10 Ω 1 A”的滑动变阻器B各一个,开关一个, 导线若干。
(1)通过估算,你应选用的滑动变阻器是 (选填 “A”或“B”)。
(2)闭合开关前,经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的连线上画“✕”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
(4)故障排除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W,小灯泡正常工作时的电阻是 Ω(小数点后保留1位)。
(5)根据测出的数据,作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图线,发现该图线不是一条直线,如图丙所示,其原因是温度升高,灯丝电阻 (选填“增大”或“减小”)。
考点二:伏阻法测电功率
1.(2023年安顺)小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)
(1)为了能够顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 (选填“A”或“B”)
A.“10Ω 5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是 。
(3)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图乙所示),分析图象可知:小灯泡的额定功率为 W。
(4)完成上面实验后,小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经坏,于是他又找来了两个开关和一定值电阻,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0,请你完成下面实验步骤:
① (填写S、S1、S2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ;
② (填写S、S1、S2的通断情况),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③灯泡额定功率的表达式为P额= 。
2.(2023年宜宾)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)。
考点三:安阻法测电功率
1.(2023年齐齐哈尔)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图甲所示的电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,电源是由2节新干电池串联组成。
(1)用笔画线代替导线,帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。(要求导线不交叉)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于 端(填字母)。
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是 。
(4)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表示数如图丙所示为 A,则小灯泡的额定功率为 W,此时灯丝的电阻为 Ω。
(5)小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,滑动变阻器的滑片应向 端调节(填字母),观察到小灯泡变亮。
(6)表是小丹根据实验测得的多组数据,她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的,则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是 。
(7)小丹经过思考,发现用两只电流表和一个阻值为R2的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率,她设计的电路如图丁所示,具体操作是:闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时,小灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为I2则小灯泡额定功率的表达式为Pm (用I1、I2、R0表示)
2.(2023年孝感)某班同学分成两个小组做了以下不同的实验:
(1)第一小组观察小灯泡的亮度与实际功率的关系,小灯泡的额定电压为2.5V实物电略连接如图所示。
①开关闭合后,会发现 (选填“电压表”或“电流表”)的指针反偏;
②将错误连接改正后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为0.2V时,发现灯泡不亮,你认为其原因是 (填写选项前的字母序号)
A:小灯泡断路 B:小灯泡的实际功率太小
③继续调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V,灯泡正常发光,电流表的示数为0.30A;再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3.0V,灯泡强烈发光,此时灯泡的实际功率 (选填“小于”或“等于”或“大于”)1.08W。
(2)第二小组测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,采用如甲所示的电路图,其中电源电为4.5V,R=10Ω。
①闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A,灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开开关,将电流表改接到灯泡所在的支路,与灯泡串联,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,则此时通过灯泡的电流为 A;
③灯泡的额定功率为 W。
备战2023年中考物理重点知识强化训练——专题四:电功率的测量参考答案
考点一:伏安法测电功率
1.(2023年广西)如图甲是小刚“测量小灯泡电功率”的实验,已知小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)为测量小灯泡的额定功率,请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)小刚连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数且约为电源电压。若此时电路中只有一处故障,则电路故障可能是 。
(3)如图甲,小刚同学连接好电路后闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻