183测量小灯泡的电功率同步练习含答案Word格式.docx
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A、变阻器总阻值太大
B、电压表量程太大
C、灯泡灯丝断开
D、电源电压太低
7、如图是小明同学测量小灯泡电功率实验的实物图,下列说法正确的是(设小灯泡电阻不变)(
A、向右移动滑片,灯变亮、电压表与电流表的比值不变
B、向右移动滑片,灯变亮、电压表与电流表的比值变大
C、向左移动滑片,灯变暗、电压表与电流表的比值变大
D、向左移动滑片,灯变暗、电压表与电流表的比值不变
8、有两只外形相同、灯丝长度相等的灯泡L1和L2,在它们的铭牌上只能看清“220V”字样,而看不清它们额定功率的大小.甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究:
甲同学发现L1的灯丝粗一些,认为L1的电阻小,所以L1的额定功率比L2小;
乙同学把两灯串联在同一电路中,发现L2比L1亮,认为L2的额定功率大;
丙同学把两灯并联在同一电路中,发现L1比L2亮,认为L1的额定功率大.你认为哪位同学的探究是正确的(
A、甲同学
B、乙同学
C、丙同学
D、都不正确
9、李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”,他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡.将两灯串联起来,按照如图所示的电路开始了实验探究,闭合开关后,看见灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)(
)
A、R1>R2,P1>P2
B、R1<R2,P1<P2
C、R1>R2,P1<P2
D、R1<R2,P1>P2
10、某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是(
A、闭合开关前,滑片P应滑到B端
B、闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C、当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D、实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
11、在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论,正确的是(
电压U/V
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.25
0.29
0.32
0.35
A、灯丝的电阻随电压增大而减小
B、小灯泡的额定功率为0.8W
C、小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D、通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
12、某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系,已知小灯泡的额定电压为2.5V、额定功率为0.75W.小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究,他先测出若干组电压和电流值,再由公式P=UI,求得对应的功率,并作出功率随电压变化的图线a.小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究,她先由
计算出小灯泡的电阻R,再测出若干个电压值,最后根据
,求得对应的功率,也作出功率随电压变化的图线b.则下列反映了他们的实验结果的图线是(
A、
B、
C、
D、
13、如图所示的四个电路中,电源电压已知,电阻R的阻值已知,根据电压表或电流表的示数,无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是(
二、填空题
14、伏安法测小灯泡电功率的实验原理是________.用________测出小灯泡两端的电压,用________测出通过小灯泡的电流,然后根据公式算出相应的功率;
要测小灯泡的额定功率,可以用调节灯泡两端________的电压,使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压,读出此时的电流表的示数,就可以算出额定功率,此时灯泡________(选填“正常”或“不正常”)发光。
15、在测定小灯泡功率的实验中,连接电路时,开关应处于________(填“断开”或“闭合”)状态,闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处在________位置。
16、如图,是测定小灯泡的额定功率的实验电路图,在实际操作时,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于端________(填“a”或“b”),闭合开关后,应调节滑动变阻器使电压表的示数等于小灯泡的________。
17、在“测定小灯泡额定功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡额定电压为3.8V,灯丝电阻约为8Ω,则电流表(0.6A、3A)应选用的量程为________。
电压表(3V、15V)应选用的量程为________。
某同学在连接好电路并检查无误后,闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到________值(变阻器与灯串联);
要测定小灯泡的额定功率,必须使小灯泡两端电压为________V,并测出通过小灯泡的电流值。
18、小敏想借助如图所示的电能表测量家用电器的功率,除了电能表外,还需要的测量工具是________。
测量时,关掉其它所有用电器,只让一盏灯正常工作,测得电能表转速为5r/min(1min内电能表转盘转5r),则这盏灯的电功率为________W。
19、在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:
①为了减小误差;
②是为了寻找规律.在“测量小灯泡不同电压下的电功率”的实验中,多次测量的目的是________(选填“①”或“②”);
在“用电压表和电流表测量导体的电阻”的实验中,多次测量的目的是________(选填“①”或“②”)。
三、实验探究题
20、在“测定小灯炮的电功率”实验中,连接了如图所示的电路.当闭合开关S后,若发现:
(1)灯泡发光,电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则故障原因是________;
(2)灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因是________;
(3)灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数均不变,故障原因是________。
21、在“测量小灯泡电功率”的实验中.已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
次数
电压表
示数U/V
电流表
示数I/A
电功率
P/W
1
2.0
0.22
0.55
2.8
0.24
0.67
(1)连接电路时,开关应________;
(2)请你用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整;
(3)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片移到端________(选填“A”或“B”)。
闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表指针偏转,电压表示数为0,产生故障的原因可能是________;
(4)排除故障后,实验得到的数据如下表.在第1次实验中,小灯泡两端电压为2V时,电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为________A,此时小灯泡的实际功率为________W;
(5)由上表可知,小灯泡的额定功率为________W;
小灯泡的实际功率随实际电压的增大而________(选填“增大”或“减小”)。
22、某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验.被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:
电源(电压约为6V左右)、电流表(0~0.6A0~3A)、电压表(0~3V0~15V),开关各一只,导线若干,滑动变阻器两只:
R1(5Ω0.5A)、R2(10Ω0.5A).
(1)请你说出在这个实验中,滑动变阻器所起作用是:
________。
本实验中电压表应选用________挡,滑动变阻器应选用;
________(R1/R2)
(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下列的情况,请根据现象指出故障的可能原因:
________
①连接好电路,闭合开关后,看到电压表指针如图1偏转;
②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数.取下灯泡,两表的示数不变。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,发现电压表的0~15V量程已坏,为了测小灯泡的额定功率,姚远小组设计了另一种实验方案.(电阻R的阻值已知,电源电压未知)
①电路如图2所示,连接好电路;
②开关S拔到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拔到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2。
先算出灯泡的电阻和R两端电压,再根据
,计算灯泡的额定功率.他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤②改为________。
23、用如图所示的电路来额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,已知R0阻值为10Ω.
(1)将实验过程补充完整:
a.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;
b.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表A1示数I1为________A;
c.然后读出此时电流表A2示数I2;
d.断开开关,整理器材。
(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出小灯泡的额定功率P=________(W).
(3)本题中的滑动变阻器的作用是________、________.
四、解答题
24、小刚同学想要验证“当电阻两端电压一定时,电阻消耗的电功率和该电阻的阻值成反比”.他从实验室借了如下器材:
学生电源一个、滑动变阻器一个、电压表和电流表各一只、开关一个、已知阻值的定值电阻若干和若干导线。
问:
(1)请画出实验电路图;
(2)简述实验步骤。
25、明华同学为了探究小灯泡消耗的电功率与电阻的关系,做了如图所示的实验,图中灯泡L1的电阻为R1,灯泡L2的电阻为R2且R1>R2,明华闭合开关后,发现灯泡L2比L1亮,因此明华认为,灯泡电阻越小,小灯泡消耗的电功率越大,请你利用图所示的器材,设计一个实验证明明华的结论是错误的。
(1)画出实验电路图;
(2)根据实验现象简要说明明华的结论是错误的。
答案解析部分
一、选择题
1、
【答案】C
【考点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】在实验中为了测得小灯泡的功率,应让其达到额定功率,因在实际电路中要用到滑动变阻器,故分到小灯泡上的电压比电源电压要小一些,故电源电压应稍大于小灯泡的额定电压,但如果大太多,容易烧坏小灯泡.所以最符合的就是2.5V,3V。
故选C
【分析】从实验原理和电路图中可以得到正确的电压值。
2、
【答案】D
【考点】电压表的使用,探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】小灯泡标有2.5V,即额定电压为2.5V,故电压表应选取0-3V的,可以保证准确;
而小灯泡的电流较小,如选取0-3A的电流表,则测量误差较大,故应选取0-0.6A的。
故选D
【分析】本题从电表选取的两个原则:
安全性和准确性进行分析。
3、
【答案】B
【解析】【解答】由于滑动变阻器的作用是调节小灯泡两端的电压,故在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼睛应观察电压表示数的变化,当电压表示数达到小灯泡的额定电压时,再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。
故选B
【分析】用手调节滑片时,眼要观察电压表的示数,伏安法测功率考查的重点在实验的原理、电路图、实物图、电表读数及额定功率的计算这几个方面。
4、
【答案】A,C
【解析】【解答】A、如果灯丝烧断,则电路中没有电流,但电压表接在电源两端,故A符合题意;
B、若电流表烧坏了,但电压表也被开路,没有示数,故B不符合题意;
C、两表互换了位置,由于电压表电阻很大,故电流表没有示数,但电压表相当于接在电源两端,有较明显的示数,故C符合题意;
D、滑片接触不良,则电流将时断时续,但电流表、电压表应均有示数,故D不符合题意。
故选AC
【分析】电路故障会有多种可能,故可由选项结合现象进行分析。
5、
【解析】【解答】滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了。
故选D。
【分析】在调节滑动变阻器时,当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,当滑动变阻器连接电路中的电阻变小时,灯泡逐渐变亮(电路中电流变大),而电压表的示数变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了。
6、
【解析】【解答】A、如果其它元件规格符合要求的情况下,滑动变阻器总阻值太大,当滑动变阻器阻值变小时,电压表示数能达到灯泡的额定电压值,不符合题意;
B、电压表量程太大,只是指针偏转角度小,能使电压表达到灯泡的额定电压,不符合题意;
C、小灯泡灯丝断开,电路开路灯泡不发光,不符合题意;
D、如果电源电压太低,低于灯泡的额定电压,即使滑动变阻器连入电路的阻值为零时,电压表示数也不会达到灯泡额定电压,符合题意。
【分析】首先确定这里的电路连接是正确的,不是连接故障问题,而是器材的规格问题,从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑。
影响电压表的示数的原因只有两个,一是电源电压的大小,二是变阻器的阻值,因此,在阻值调节后仍不能达到额定电压,就说明电源电压可能太低了。
7、
【答案】A,D
【解析】【解答】向右移动滑片时,接入电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,灯泡电阻不变,故电压表与电流表的比值不变,故A正确,B错误;
向左移动滑片时,接入电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,电压表与电流表的比值不变.故C错误,D正确.故选A、D。
【分析】电流表和电压表测量小灯泡的电流和电压,由滑动变阻器的阻值变化和欧姆定律进行判定。
8、
【解析】【解答】选项A甲同学观察灯丝:
因为灯丝(钨丝)长度差不多,较粗的电阻小,根据
可知,额定功率比较大,即灯丝粗的电功率大,故甲同学错误;
选项B乙同学把两个灯泡串联在同一电路上,由
可知,电阻大的实际功率大(灯泡较亮),即:
串联接在家庭电路中亮的额定功率小,故乙同学错误;
选项C丙同学把两灯并联在同一电路中,根据
可知,电阻小的实际功率较大(灯泡较亮),即:
并联接在家庭电路中亮的额定功率大,故丙同学正确;
故选C。
【分析】知道额定电压相同,由公式
可知,电功率大的电阻小;
所以可以通过比较灯丝粗细判断哪个灯泡的额定功率大;
串联在电路中,比较灯泡的亮度,越亮,额定功率越小;
并联在电路中,比较灯泡的亮度,越亮,额定功率越大。
9、
【解析】【解答】灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,因为灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,所以L2的实际功率比L1的实际功率大.由于两灯是串联,我们根据
可知,在电流相同的情况下,用电器的电功率与阻值成正比,所以R2>R1.因为两灯的额定电压U相同,根据
可知,电功率与电阻成反比.由于R1<R2,所以P1>P2.故选D
【分析】由两个灯泡的亮度情况得出二者的电功率关系,然后根据
得出二者的电阻关系,最后根据
得出二者的额定功率关系
10、
【解析】【解答】A、闭合开关前,滑动变阻器应滑到B端,即阻值最大位置.故A正确;
B、闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,并不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;
C、当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,根据
可算出小灯泡的额定功率,故C正确;
D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮,故D正确.故选B
【分析】闭合开关前,滑动变阻器应滑到电阻最大位置;
闭合开关后,小灯泡不发光的原因有:
小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因;
当电压表的示数为额定电压时,根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率;
小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮。
11、
【解析】【解答】A、由表中数据可知,随电压U的增大,
逐渐变大,即灯丝电阻随电压增大而增大,故A错误;
B、由表中数据知,灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.32A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×
0.32A=0.8W,故B正确;
C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率,不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率,故C错误;
D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大,不是定值,由
可知:
通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,故D错误。
【分析】根据表中数据,找出电压与对应的电流,求出
,从而得出电阻随电压变化的关系,并判断通过灯泡的电流与它两端的电压是否成正比;
灯泡在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流,然后由公式P=UI求出灯泡的额定功率。
12、
【解析】【解答】
(1)由
可得,灯泡正常发光时的电阻
;
由题意知:
和
,由此可见,电功率P是关于电压U的二次函数(跟y=ax2+bx+c,且a>0,b=0,c=0时相符合),故图象是经过原点开口向上的抛物线,故CD错误;
(2)因为
,灯泡电阻R随温度升高而增大,所以①电压U<2.5V时,小灯泡在低于额定电压下工作,它的电阻R<8.3Ω,则P甲>P乙,此时抛物线a在抛物线b的上方;
②当电压U=2.5V时,小灯泡在额定电压下工作,它的电阻R=8.3Ω,则P甲=P乙=0.75W,且此时两抛物线相交;
③当电压U>2.5V,小灯泡在高于额定电压下工作,它的电阻R>8.3Ω,则P甲<P乙,此时抛物线a在抛物线b的下方;
综上所述,B图中的图线反映了他们的实验结果。
【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大,根据题干给出的两种情况,根据电功率公式应用数学知识分析答题。
13、
【答案】A
【解析】【解答】A、图中定值电阻和小灯泡并联,电压表测量电源电压,电源电压已知,电压表的测量是多余的,无法求出通过小灯泡的电流,因此无法测出小灯泡的功率,符合题意;
B、图中定值电阻和小灯泡并联,电流表测量干路的总电流I,小灯泡两端的电压等于电源电压U,欧姆定律根据并联电路电流的特点,通过小灯泡的电流表达式为
,则小灯泡电功率的表达式是
,不符合题意;
C、图中定值电阻和小灯泡串联,电压表测量的是小灯泡两端的电压,示数计为U1.根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点,通过小灯泡的电流表达式为
D、图中定值电阻和小灯泡串联,电压表测量的是定值两端的电压,示数计为U2.根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点,小灯泡两端的电压为U1=U-U2,通过小灯泡的电流表达式为
,不符合题意。
【分析】电功率等于用电器电压和电流的乘积,用公式表示为P=UI,测量小灯泡的电功率实际上就是测量小灯泡两端的电压和电流。
二、填空题
14、
【答案】P=UI;
电压表;
电流表;
滑动变阻器;
正常
【解析】【解答】用电压表测灯的电压,用电流表测灯的电流,故实验原理是P=UI。
测量小灯泡的额定功率是,可以调节滑动变阻器接入电路中的阻值,从而改变灯泡两端的电压,当灯泡两端的电压为额定电压时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的功率为额定功率。
故答案为P=UI,电压表,电流表,滑动变阻器,正常
【分析】测电功率的实验原理:
P=UI,根据测电功率的实验原理可知,用电压表测量灯泡两端电压,电流表测量通过灯泡中的电流。
测小灯泡额定功率时,移动滑片的位置,使电压表的示数等于灯泡的额定电压,灯泡只有在额定电压下工作时,才称为正常工作。
15、
【答案】断开;
阻值最大
【解析】【解答】实物电路未连接好时,并且不确定电路没有发生短路的情况下,开关必须是断开的,防止烧坏电路元件;
闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,目的也是防止电路中电流过大,烧坏电路元件。
故答案为:
断开;
阻值最大
【分析】根据实物连接的正确方法和滑动变阻器的作用进行分析
16、
【答案】b①额定电压
【解析】【解答】由图知,滑动变阻器左端接在a处,所以在闭合开关前应将滑片移至b端,使其阻值最大;
闭合开关后,应调节滑动变阻器使电压表的示数等于小灯泡的额定电压,此时灯泡的电功率等于额定功率。
b;
额定电压
【分析】要测量灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压等于额定电压;
为保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处.
17、
【答案】0~0.6A;
0~15V;
最大;
3.8
【解析】【解答】灯泡正常发光时的电流约为:
,则电流表应选择0~0.6A量程,灯泡额定电压为3.8V,电压表应选0~15V,闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;
要测定小灯泡的额定功率,必须使小灯泡两端电压等于其额定电压3.8V,并测出通过小灯泡的电流值。
0~0.6A;
3.8
【分析】根据灯泡正常发光时的电流来选择电流表量程,根据灯泡额定电压来选择电压表量程;
闭合开关前,滑片应置于阻值最大处;
灯泡在额定电压下的功率是额定功率。
18、
【答案】秒表;
100
可知,测用电器的功率需要测两个物理,即:
电能和时间,因此需要电能表和秒表;
(2)由铭牌可知:
3000r/kW•h,即消耗1kW•h的电能时,电能表转3000转;
转5转消耗的电能是:
灯的工作时间是:
灯的功率是: