中考物理一轮复习第十五讲电功率第二节测量小灯泡的电功率Word格式.docx
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（3）电表读数
7.电路故障分析与处理
（1）电表示数有无的原因：
①电流表无示数（与电流表串联的电路发生断
路或电流表短路）；
②电流表指针满偏（与电流表串联的电路发生短路或电流表量程太小）；
③电压表无示数（与电压表并联的电路发生短路）；
④电压表示数接近电源电压（与电压表并联的电路发生断路）
（2）小灯泡不亮的原因：
①电路完好灯不亮（滑动变阻器连入电路的阻值太大）；
②灯不亮（灯泡短路或断路，根据电表示数来确定）
8.多次改变小灯泡两端的电压，得出多组数据，记录数据及绘制U－I曲线，分析灯丝阻值随电压的变化规律及其原因
9.计算小灯泡的电功率
10.实际功率与灯泡亮暗的关系（实际功率越大，灯泡越亮）
11.温度对灯泡灯丝电阻的影响（温度越高，灯丝电阻越大）
12.实验操作及措施改进
13.多次测量不能求平均值的原因（电压改变，功率也改变）
14.内阻对测量结果的影响
15.特殊方法测电功率（见下表格）
实验结论：
（1）不同电压下，小灯泡的功率不同。
实际电压越大，小灯泡功率越大。
（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮.。
特殊法测电功率
缺电流表缺电压表
电路设计
步骤
①闭合S、S1，移动滑动变阻器滑片,使电压表的读数为U额;
②断开S1，闭合S2，读出电压表的示数为U1
结论
①闭合S、S1，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为I额·
R0;
缺电压表
电路
设计
①将电压表调零，断开开关，按图连接电路;
②调节R2的滑片移动到最左端，调节R1的阻值使电压表示数为U额;
③保持R1的滑片位置不变，R2的滑片移动到最右端，读出并记录电压表的示数U，断开开关S
①闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为
;
②断开S2，闭合S1，读出电流表的示数为I1
①闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为I额;
②断开S2，闭合S1，读出电流表的示数为I1
①只闭合S1，移动变阻器滑片，使电流表示数为I0
②断开S1，闭合S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为I0时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R
②保持滑片P位置不变，再闭合S2，电流表此时示数为I
例在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（2
）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于________（选填“A”或“B”）端；
（3）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为________V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）小叶同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W。
【解析】
（1）
电流表串联接入电路，由题意知，小灯泡正常工作时的电流约为
，则应该选择0～0.6A的量程；
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应最大，即滑片在A端；
（3）电压表示数为2.2V，则应将滑片向B端移动，使电压表示数为2.5V为止；
（4）由题图丙可知，当电压表示数为2.5V时，电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×
0.2A＝0.5W。
【答案】
（1）如图所示；
（2）
（3）2.2
（4）0.5
实验延伸
（1）根据实物图画电路图；
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：
____________；
（3）排除故障后继续实验，小叶进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是_____________________。
针对训练
1.某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。
（要求：
连线不得交叉，电压表量程要正确）
（2）检查电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动。
产生这一现象的原因可能是。
（3）故障排除后进行实验，通过移动滑片记录了多组数据，并作了如图乙所
示的I－U图像。
据图可知小灯泡的额定功率为W。
（4）现将该小灯泡与一个10Ω的定值电阻串联后接入电压为3V的电源两端，此时小灯泡的实际功率
是W。
2.用如图所示电路，测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电阻R的阻值已知。
（1）请用笔画线代替导线把电路连接完整
。
（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最端（选填“左”或“右”）。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为V，此时灯泡正常发光。
（4）接下来应进行的实验步骤是：
。
3.小明在实验室发现一只标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡，他想测定这个小灯泡的电功率，请你帮他完成以下实验：
（1）请科学合理连接实物电路。
（2）连接电路时，开关应（选填“断开”或“闭合”）。
实验中
小明移动滑动变阻器滑片P，先后使电压表的示数为2.0V、2.5V，分别读出电流表示数并记录数据。
①小灯泡的额定功率是W。
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
2
2.5
0.30
②当电压表示数是2.5V时，滑片位置如上图所示，若要测量小灯泡两端电压为3.0V时的电功率，应向移动滑片。
（3）利用表格中的数据还可以计算的另一个物理量是。
4.小华在“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用小灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒为6V。
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，完成图乙所示实物图的连接：
（2）电路安装并调试好后开始实验，小华在调节变阻器滑片的过程中，眼睛应注视的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，该电流值为A，则灯泡的额定功率为W。
（3）小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节变阻器滑片使灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8V，由此可能造成一定的测量误差，她认为小华可以在前面
（2）操作的基础上，对电路稍作改动，就能提高测量数据的精确度。
请你帮小红补全测量步骤（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）：
①断开开关，；
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为V，并读出此时电流表的示数；
③计算出灯泡的额定功率。
5.在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻值约为5Ω）。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）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，则出现故障的原因是（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）。
（3
）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表
指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。
（4）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0＝5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位
置不变，只将电压表的a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额
定功率。
请你指出该设计方案中存在的问题：
（写出一条即可）。
6.同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为6V，灯泡的额定电压U0＝3.8V，额定功率在1～1.5W的
范围内。
（1）按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。
（2）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是A，电压表的示数是V；
经分析造成这种现象的原因是。
（3）小张同学重新调整电路连接后，继续探究小灯泡在额定功率时的亮度，但发现无法准确读出额定电压，他用第
（2）小问中所测数据先算出灯泡的电阻RL，再根据P0＝
计算灯泡的额定功率．按此方案算出灯的额定功率比真实值偏（选填“大”或“小”），原因是。
7.用图甲所示的实验电路，测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。
（1）请在虚线框内画
出与图甲对应的电路图。
（2）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是：
（3）经过调整后，小灯泡发光，但如何使小灯泡正常发光呢？
你的措施是：
（4）爱探究的小强用另一只电流表
和一个5Ω的定值电阻R，连接了如图乙所示的电路，同样测出了小灯泡的额定功率。
具体操作是：
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表
的示数为A，小灯泡正常发光。
此时电流表
的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为W。
参考答案
实验延伸
（1）如图所示
（2））灯泡短路（3）滑动变阻器连入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小
针对训练
1.
（1）如图所示
（2）小灯泡断路（3）0.75（4）0.2
（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表应选择0～3V的量程，且“3”接线柱接到小灯泡的右端，“－”接线柱接到小灯泡的左端；
（2）闭合开关，电流表指针几乎不动，而电压表有示数，说明电路出现了断路现象．由于电压表有示数，说明它的两接线柱到电源的正负极间为通路，而被它测量的小灯泡发生了断路；
（3）从题图中可以看出，当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过它的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×
0.3A＝0.75W；
（4）小灯泡与一个10Ω的定值电阻串联接入3V的电源中时，因为串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以根据欧姆定律可得：
U＝UL＋IR，即3V＝UL＋I×
10Ω，由图像可知，当电路中的电流I＝0.2A、UL＝1V时符合，故此时小灯泡的实际功率为P＝UI＝1V×
0.2A＝0.2W。
2.
（1）如图所示
（2）左（3）2.5（4）保持滑动变阻器滑片P的位置不动，将电压表并联在定值电阻R的两端，读出电压表的示数
【解析】本题考查电功率的测量，涉及电路连接、器材使用、实验操作方法等内容．
（1）电压表要并联在小灯泡两端，如答图所示；
（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的左端；
（3）要使小灯泡正常发光，必须使它两端的电压为其额定电压2.5V；
保持滑动变阻器滑片P的位置不动，将电压表并联在定值电阻R的两端，读出电压表的示数U2，计算出此时电路中的电流I＝
，然后根据P＝UI计算出小灯泡的额定功率。
3.
（1）如图所示
（2）断开①0.75②左（3）小灯泡电阻
（1）由于题目所给小灯泡的额定电流是0.3A，则电流表应选0～0.6A的量程，滑动变阻器按“一上一下”原则接入电路；
（2）连接电路时，开关是断开的；
①小灯泡的额定功率是P额＝U额×
I额＝2.5V×
0.3A
＝0.75W；
②若要测量小灯泡两端电压是3.0V时的电功率，即让小灯泡两端电压增大，根据串联分压的特点，滑动变阻器接入电路的阻值应减小，由题图知，应向左移动滑片；
（3）表格中记录了小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，则根据欧姆定律，还可以计算出小灯泡的电阻。
4.
（1）如图所示
（2）电压表0.31.14（3）①将电压表并联在滑动变阻器两端，将量程换为0～3V②2.2
（1）电压表并联在灯泡的两端，由于灯泡的额定电压为3.8V，电压表应该选择大量程，滑动变阻器“一上一下”连入电路；
（2）测量小灯泡的额定功率，必须让灯泡正常发光，也就是灯泡两端的电压达到额定电压，因此调节滑动变阻器时应该观察电压表；
根据题图可知，小灯泡正常发光的电流为0.3A，电功率为P＝UI＝3.8V×
0.3A＝1.14W；
（3）电源电压为6V，根据串联电路的电压规律可知，当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为2.2V，因此可以把电压表并联在滑动变阻器的两端，且把电压表的量程改接为小量程，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.2V，记下此时电流表的示数即可。
5.
（1）如图所示
（2）小灯泡短路（3）左1.25（4）电压表的a点接到c点时，电压表的正负接线柱接反了（小灯泡两端的电压达不到它的额定电压）
（1）由小灯泡额定电压为2.5V可知电压表量程选0～3V，滑动变阻器要“一上一下”接入电路，如答图所示；
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，即表明是通路，不是断路；
此时电压表无示数，电压表测量的小灯泡的电压，故说明小灯泡短路；
（3）由题可知，此时电压表示数是2V，若要使得小灯泡电压为2.5V，即需要让变阻器的电压变小，即变阻器的电阻必须变小，此时变阻器的滑片左边的电阻丝接入电路，所以滑片只需向左移动即可；
由题图乙可知，灯泡正常工作时，电流表选择的是小量程，故分度值是0.02A，所以此
时的示数是0.5A，小灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5V×
0.5A＝1.25W；
（4）根据题图丙可知，在该实验电路中，将电压表的a点直接改接到c点，此时电压表的正负接线柱接反了，故错误；
由于小灯泡与定值电阻R0串联，由串联电路分压原理可知，小灯泡两端的电压达不到它的额定电压，这也是一处错误。
6.
（1）如图所示
（2）0.22电压表量程接在了0～3V（3）大灯泡的电阻发生了变化
（1）灯泡的额定电压为3.8V，电压表的量程应选0～15V，与灯泡并联；
根据滑动变阻器“一上一下”的原则，应将开关右端的接线柱与滑动变阻器上端接线柱连接．如答图所示；
（2）由题图丙可知，电流表所选的量程应为0～0.6A，分度值为0.02A，则其示数为0.2A．电压表所选的量程为0～15V，分度值为0.5V，则其示数为10V，而电源电压为6V，电压表的示数不符合题意；
故此时电压表所选的量程为0～3V，其分度值为0.1V，则其示数为2V；
（3）灯泡的电阻受温度的影响，灯泡两端的电压越大，电阻越大；
灯泡两端电压为2V时的电阻比灯泡正常工作时的电阻小，将其阻值代入公式P＝
，由于U不变，R偏小，故所算出灯泡的额定功率比真实值偏大。
7.
（1）如图所示
（2）滑动变阻器接入电路的阻值过大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率（3）移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V（4）0.51
（1）由题图甲知：
电源、滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器用右半部分电阻丝，据此画出电路图如答图所示；
滑动变阻器接入电路的阻值过大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率；
（3）灯泡发光较暗，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V；
（4）由题图乙知：
定值电阻与灯泡并联，它们两端的电压相等，当定值电阻两端电压等于灯泡的额定电压UL＝2.5V时，灯泡正常发光，此时电流表
的示数I2＝
＝0.5A；
由题图乙知，电流表
的量程是0～3A，由题图丙知电流表的最小分度值是0.1A，电流表
读数I1＝0.9A，则流过灯泡的电流IL＝I1－I2＝0.9A－0.5A＝0.4A，所以灯泡的额定功率P＝ULIL＝2.5V×
0.4A＝1W。
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