专题04 测定小灯的电功率上海市中考物理二轮复习专题冲刺解析版Word文档格式.docx

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五、①断开；

阻值最大。

②稍高于、等于、稍低于。

电压（伏）、电流（安）、电功率（瓦）、灯的发光情况。

六、①＜，偏暗；

②＞，偏亮；

③=，正常发光。

【要点分析】

一、电路连接

1.画出电路图。

2.用笔画线代替导线连接电路时。

需注意电表量程的选择（根据小灯的额定电压和额定电流选择）；

电表“+”接线柱与“—”接线柱的接法；

滑动变阻器的滑片位置。

二、会根据实验现象，判断电路故障

①根据电流表与电压表的示数和小灯发光情况等现象分析其原因。

要注意的是电路故障大多是发生在小灯和滑动变阻器上，但个别情况下其他元件也会发生故障。

②注意一些题目中考查滑动变阻器的使用错误。

三、正确选择实验器材

综合考虑小灯的额定电压与额定电流、电源电压及滑动变阻器的最大电阻值等因素。

1.电源电压的选择：

必须高于小灯的额定电压。

2.滑动变阻器的选择：

闭合电键时当连入电路中的阻值最大时，应使小灯两端的电压低于额定电压。

四、电路计算

综合运用串联电路的特点、欧姆定律、电功率等知识进行计算。

1.对电路分析计算时，注意以下几种状态：

①正确连接电路并规范操作，闭合电键时，滑动变阻器连入电路中的阻值为最大值，此时小灯发光偏暗（或不亮），两表的示数均较小；

这属于正常现象。

②移动滑动变阻器的滑片到某一位置时（中点、端点或其他位置时），小灯正常发光，两表的示数分别为额定电流与额定电压；

③继续移动滑动变阻器的滑片到另一位置时（中点、端点或其他位置时），小灯发光偏亮，两表的示数均大于额定电流与额定电压。

2.记住一节新的干电池的电压为1.5伏。

几节干电池串联时的电压：

U=1.5V×

n

3.计算不同情况下电路中的电流时要用滑动变阻器两端的电压除以其连入电路的阻值来计算。

因为小灯的电阻随其电流的增大而增大，计算时不能认为灯的电阻不改变。

五、注意的一些问题

1.测量小灯泡电功率的实验目的、原理，进行三次测量的目的是什么？

与伏安法测电阻实验进行三次测量的目的有什么区别？

2.滑动变阻器的作用：

①闭合电键前滑动变阻器的滑片处于最大阻值位置是起保护作用。

②在实验过程中移动滑片的目的是改变小灯两端的电压，使小灯两端的电压在稍低于额定电压、等于额定电压和稍高于额定电压,分别计算出在三种情况下的电功率,并观察三种情况下的发光情况。

3.一些修饰词语的物理含义：

例如：

小灯发光偏暗、正常、偏亮（耀眼）等；

连接电路；

正确连接电路；

正确串联电路等。

4.会根据题目中提供的一些信息估测有关的物理量（判断电表的量程、电源电压或滑动变阻器的阻值等）。

六、小灯的额定电压、额定电流和额定功率

一般情况下小灯上面字样标有的往往是额定电压、额定电流。

七、常见几种电路

1．正确连接的电路（图1）

2．电压表与滑动变阻器并联（图2）

3.两个电压表分别与待测电阻、滑动变阻器（或电源并联）（图3）。

【例题1】小林和小王同学在做“测定小灯泡的电功率”实验中，待测小灯上标有“0.3A”字样清晰可见。

实验桌上还有若干节新干电池、电流表、电压表、标有“20Ω2A”的滑动变阻器、电键和导线等器材可供选择。

1实验电路如图4所示，请在图中的○内填入电表，使之成为正确的电路。

②判断小灯泡正常发光的方法是：

③实验中，小林同学正确连接电路，且操作正确。

闭合电键S后，观察到电压表示数为2伏，电流表示数为0.2安，他移动滑片，当小灯正常发光时，此时电压表的示数变化了1.5伏。

则电源电压为伏，待测小灯的额定功率为瓦。

④小王同学认为，在该实验中，为提高精确度，可以把电压表与滑动变阻器并联，你觉得有道理吗？

理由是。

④实验后，小林同学认为在上述实验中如果减少一节新干电池后，也能完成此实验。

你觉得这种说法正确吗？

①略；

②当观察到电流表的示数为0.3安时，小灯正常发光；

③6；

1.05；

④有道理；

因为电源电压为6伏，小灯正常发光时，两端的电压为3.5伏，变阻器两端的电压是2.5伏，可以用0—3伏的量程，提高精确度，所以有道理。

⑤正确；

原来电源电压为6伏，减去一节后为4.5伏，略高于小灯额定电压为3.5伏。

所以可以完成实验。

【解析】

①电流表与小灯串联，电压表与小灯并联；

②待测小灯上标有“0.3A”字样，当观察到电流表的示数为0.3安时，小灯正常发光；

③正确连接电路，且操作正确，闭合电键S后，R＝20欧，其上面的电压为UR＝IR＝0.2安×

20欧＝4伏，电压表示数为灯两端电压2伏，所以电源电压

U=UL+UR=2伏+4伏=6伏

移动滑片时，减小了变阻器的阻值，故电流表电压表的示数都变大，当小灯正常发光时，此时电压表的示数变化了1.5伏，即小灯的电压增加了1.5伏，得出小灯的额定电压为UL＝2伏+1.5伏＝3.5伏。

小灯的额定功率为P=U灯I=3.5伏×

0.3安=1.05瓦

④因为电源电压为6伏，小灯正常发光时，两端的电压为3.5伏，电压表用的是0—15伏的大量程，变阻器两端的电压是2.5伏，可以用0—3伏的量程，提高精确度。

所以有道理。

⑤小灯的额定电压为UL＝3.5伏，而若干节新干电池的电压是1.5伏的倍数，所以减少一节新干电池后电源电压为4.5伏高于灯的额定电压3.5伏，也能完成此实验。

【例题2】小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用电源电压为6伏且不变、待测小灯（标有“3.8V”字样）、电压表、电流表、两种规格的滑动变阻器（标有“10Ω2A”和“50Ω2A”字样）、电键以及导线若干。

为了能通过电压表的示数来准确判断小灯是否正常发光，小华想了一个巧妙的办法，选择其中一个变阻器，连接实验器材后，操作规范，闭合电键，观察到电压表的示数如图5（a）所示。

经过思考，他换用另一个变阻器并按规范重新实验，闭合电键，移动变阻器的滑片，当小灯正常发光时，电流表的示数如图5（b）所示。

①画出小华同学的实验电路图。

②读出图5（b）中电流表的示数，并说明理由。

③计算小灯的额定功率。

①见图6.

②0.18安；

依据:

由于第一次闭合电键后U滑大＝1.9伏，

所以U灯最小＝4.1伏＞U额

因此所用变阻器为“10Ω2A”

U滑大/R滑1＞I额

1.9伏/10欧＞I额

0.19安＞I额

③P额＝U额I额＝3.8伏×

0.18安＝0.684瓦

①因为小灯的额定电压为“3.8V”，电压表若直接并在小灯两端时应该用0—15V的大量程，误差大，现能通过电压表的示数准确判断小灯是否正常发光，是指电压表用0—3伏的小量程，故电压表应与变阻器并联。

②闭合电键后，变阻器的连入阻值最大，变阻器上的电压最大U滑1最大＝1.9伏，所以U灯最小＝4.1伏＞U额因此所用变阻器为“10Ω2A”，电流I＝UR/R＝1.9伏/10欧＝0.19安，小灯发光偏亮。

③当小灯正常发光时，电流表的示数应为0.18安

额定功率为P额＝U额I额＝3.8伏×

【例题2】小华同学做“测定小灯泡电功率”实验，所用器材有电源（电压4、6和8伏）三档、待测小灯（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器为“20Ω2A”、电压表、电流表、电键以及导线若干。

他选用某档电源电压，正确串联实验器材，把电压表并联在电路中，然后将变阻器的滑片置于某一端。

闭合电键后，把变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到小灯发光始终较暗，电压表的示数逐渐变小且始终大于零。

①画出小华同学刚闭合电键时的实验电路图。

②经过思考，小华对电源的档位进行调整，按正确方法重新实验，当小灯正常发光时，电流表的示数如图7所示，变阻器的滑片在中点附近某位置。

请通过计算说明：

（a）电流表的示数。

（b）所用电源电压。

（c）小灯的额定功率。

①实验电路图如右图；

②a.0.3安；

b.8V；

c.1.35W

①闭合电键后，把变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到小灯发光始终较暗，电压表的示数逐渐变小且始终大于零，可以判断电压表与变阻器并联，如图所示。

此时小灯两端的电压为电源电压，不可能是额定电压为“2.5V”的小灯，是额定电压为“4.5V”的小灯。

同时电源电压为4伏。

②小华对电源的档位进行调整，即为换为6伏或8伏的电源；

按正确方法重新实验，

电压表与小灯并联，且闭合电键时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。

当小灯正常发光时，变阻器的滑片在中点附近某位置，取中点判断。

当小灯正常发光时，U灯＝4.5伏

a.若电源电压为6伏，则：

R＝10欧UR＝U－U灯＝6伏－4.5伏＝1.5伏，电流为

I＝UR/R＝1.5伏/10欧＝0.15安与0.3安或2安差距较大，不存在。

b.若电源电压为8伏时，则：

R＝10欧UR＝U－U灯＝8伏－4.5伏＝3.5伏，电流为

I＝UR/R＝3.5伏/10欧＝0.3安，是符合题意的。

所以，电源电压为8伏，变阻器为“20Ω2A”

（b）所用电源电压为8伏。

（c）小灯的额定功率：

P=U灯I=4.5伏×

0.3安=1.35瓦

【测定小灯电功率综合练习】

1．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。

①实验原理：

　　　　。

②小华同学在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω　2A”字样，连接如图1所示电路，闭合电键S前，滑片P应移至　　　　（选填“a”或“b”）。

③继续实验时，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为　　　　瓦。

④继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图2所示，这时小灯泡的实际功率为　瓦。

再移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表和电流表示数逐渐变小，同时小灯泡不亮，则灯泡不亮的原因是　　　　。

【答案】①P=UI②b③0.5④0.384；

实际功率太小。

2．某同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，所用实验器材有：

6伏的电源、标有“0.3安”字样的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及若干导线，实验器材均完好。

他把实验情况填写在下表中。

实验序号

电流（安）

电压（伏）

灯泡亮暗

1.4

3.8

比正常发光时暗

1.5

3.5

正常发光

1.6

3.2

比正常发光时亮

①请指出该同学实验中的一个错误。

②小灯的额定电压为伏，额定功率为瓦。

③比正常发光暗时，小灯的实际功率为瓦。

（1）电压表接入变阻器两端（或电流表量程读错）；

（2）2.5；

0.75；

（3）0.616．

3．小红做“测定小灯泡的电功率”实验，实验室提供了若干节干电池，滑动变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω1Α”字样、B标有“20Ω2Α”字样），待测小灯标有“0.3A”字样。

实验器材齐全且完好。

她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。

①测定小灯的额定功率需要观察并记录的两个物理量是和。

实验中，可根据观察到的现象，判定该小灯正常发光。

②小红发现闭合电键后，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。

为测出该小灯的额定功率，她设想对实验器材进行调整，可能的调整方案有：

方案一：

；

方案二：

。

①额定电流；

额定电压；

电流表示数为0.3安；

②减少干电池的节数；

换B变阻器。

4．小王同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，小灯标有“0.3A”字样，估计小灯的额定功率在1.2瓦以上。

实验时他正确连接了电路并严格按照正确的实验步骤，闭合电键时，变阻器接入电路的电阻为_________欧，电压表示数如图4（a）所示，电流表示数为0.2安，此时小灯发光较暗。

为了测出小灯泡的额定功率，他移动变阻器的滑片，当电流表的示数等于_________安时，小灯正常发光，此时电压表的示数如图4（b）所示，小灯泡正常发光时的电压为_______伏，小王同学在实验中所用电源的电压为______伏，小灯泡的额定功率为________瓦。

【答案】20欧；

0.3安；

4.5；

6；

1.35

5．在做“测定小灯泡的电功率”实验中，电源由几节干电池组成（即电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变），待测小灯泡标有“2.2伏”字样，滑动变阻器标有“50Ω1A”的字样。

①实验电路如图5（a）所示，请在图中的○内填入电表，使之成为正确的电路。

②实验中，正确连接电路，且操作正确。

闭合电键S后，发现电流表示数如图5（b）所示，但小灯泡不发光。

那么接下来合适的实验操作应该是。

（选填序号）

（a）移动滑动变阻器的滑片，继续实验。

（b）检查电路是否短路，替换同一规格的小灯泡。

（c）检查电路是否断路，替换同一规格的小灯泡。

③实验中，当电压表示数为伏，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位于图5（b）刻度板的中央，小灯泡的额定功率为瓦。

④电源电压为为伏。

（1）电路图略

（2）a；

（3）2.2；

0.66；

（4）4.5

6．在“测定小灯泡的电功率”实验中，小红同学所用电源电压不变，小灯标有“2.5V”字样。

她正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键时，电压表、电流表的示数分别为1.3伏和0.16安。

然后她将滑动变阻器的滑片移动到中点位置时，发现小灯正常发光。

接着她将滑片移动到另一端，发现小灯闪亮一下熄灭了，此时电流表的示数为_____安，而电压表的示数如图6（a）所示。

于是她更换电压表量程，发现电压表的示数如图6（b）所示，则电源电压为______伏，滑动变阻器的最大阻值为______欧，小灯的额定功率为______瓦。

【答案】0；

20；

0.5

7．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（有3伏、4.5伏，6伏可选）、待测小灯（标有“0.28A”字样）、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干。

小华连接电路，进行实验，闭合电键后，在移动变阻器的滑片的过程中，电压表的示数从2.4伏逐渐减小至零，电流表示数变化范围为0.12安～0.24安，小灯亮度虽随之变化，但是一直较暗。

（1）你认为小华的实验中存在的问题是：

①；

②。

（2）经过思考后，小华仅对实验器材略做调整，然后闭合电键，继续实验，发现当小灯正常发光时，电压表和电流表的示数的乘积为0.616瓦。

实验中，小华判断小灯正常发光的依据是：

，此时的电源电压为伏，小灯的额定功率为瓦。

（1）①电压表并联在滑动变阻器两端；

②电源电压太小。

（2）当电流表示数为0.28安时，小灯正常发光；

6伏；

1.064

8．

小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验，小灯的额定电压可能为2.2伏或3.8伏，且额定功率小于1瓦。

实验室提供了电压为2伏的电池若干节。

她正确连接电路，并将滑片移到滑动变阻器的一端，闭合电键观察到电压表的示数如图8（a）所示，小灯的亮度很暗。

然后她将变阻器的滑片向另一端移动，观察到电流表示数变小；

当滑片到达另一端时，电压表、电流表的示数如图8（b）、（c）所示。

①小嘉在器材选择和在操作过程中均存在问题，她在操作过程中存在的问题是

___；

图8（a）中电压表的读数为。

②小嘉改正了上述问题，重新设计电路进行实验。

当她移动变阻器的滑片到中点位置（即变阻器接入电路的电阻为最大值的一半）时，小灯泡恰好正常发光，求小灯泡的额定功率。

①闭合电键前，变阻器的滑片在连入电路阻值的最小处。

2伏。

②R滑=（U-U灯）/I=（2伏-0.8伏）/0.06安=20欧

U=6伏，

小灯的额定电流I额=Up/R滑中=（6伏-3.8伏）/10欧=0.22安

Pe=UeI额=3.8伏×

0.22安=0.836瓦

9．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材齐全且完好。

电源电压有2、4、6和8伏四档，待测小灯为标有“2.5V”、“4.5V”字样中的一个，滑动变阻器有“10Ω2A”和“5Ω3A”两种规格。

小华选用电源的电压为6伏档，正确连接电路且使变阻器连入电路中的电阻最大，闭合电键时，小灯发光较刺眼，两电表指针所处位置如图9（a）、（b）所示。

①判断所用滑动变阻器的规格并说明理由。

②为了完成实验，小华拟对已有的电源档位或滑动变阻器规格进行调整，请分析其可行性，并写出具体的调整方案。

③调整好后，小华重新按正确方法进行实验。

当小灯正常发光时，电流表指针所处位置如图9（c）所示。

请通过计算求出小灯的额定功率。

①R滑＝U滑/I＝3.2伏/0.32安＝10欧

所以，变阻器规格为“10Ω2A”

②由于使用“10Ω2A”变阻器，当连入电路电阻最大时，U灯最小大于U额，因此不能换“5Ω3A”变阻器。

由于U灯＝2.8伏时小灯发光较刺眼，所以U额小于2.8伏应为2.5伏，应将电源换4伏档

③p额＝U额I额＝2.5伏×

0.2安=0.5瓦

10．小华同学做“测定小灯泡电功率”实验。

待测小灯的额定电压为“2.5V”或“4.0V”，滑动变阻器上标有“50Ω2A”，实验器材齐全且完好。

他连接电路后，将变阻器的滑片置于一端，闭合电键，移动滑片的过程中，观察到小灯发光始终较暗且亮度不变，电流表示数逐渐变大，电压表的指针始终处于图10所示位置。

①小华在连接电路时的主要问题是：

②请判断小灯的额定电压和电源电压，并说明理由。

③为了完成实验，小华同学需对电路连接进行的调整是：

需对实验器材进行的调整是：

①将小灯与滑动变阻器并联了。

②小灯与滑动变阻器并联，U灯=U；

小灯发光较暗，U灯<

U额，所以U额=4.0伏，U=3伏。

③将小灯与滑动变阻器串联，电压表并联在灯的两端；

换电压高于4伏的电源。

11．小张同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯（额定功率不小于0.8瓦）、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干，其中待测小灯上只有所标“0.25A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。

他连接电路，操作规范，闭合电键，移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻恰为最大阻值的一半，此时电压表V的示数为2.5伏。

在上述实验过程中，电流表A示数的范围为0.20~0.25安。

经思考后，他在电路中再连接一个电压表V′并按规范重新实验，发现电压表V′的示数从2.0伏逐渐变大、电压表V的示数则逐渐变小。

①请写出小张将电压表V接在电路中的位置。

________

②请根据相关信息计算：

滑动变阻器的最大阻值为________欧，电源电压为________伏，小灯泡的额定功率为________瓦。

①滑动变阻器两端。

②20；

6

0.875。

12．小徐做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为定值）、待测小灯泡（标有“4V”字样）、电流表、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器A、B（A标有“10Ω1A”字样、B标有“20Ω1A”字样）、电键及导线若干。

他选用其中一个滑动变阻器正确连接电路后进行实验，当移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图12（a）、（b）所示。

他经过思考，重新连接电压表后进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。

电压U

（伏）

电流I

（安）

小灯

功率

亮度

3.0

0.2

较暗

2.5

0.22

较亮

2.0

0.24

最亮

①小徐在实验中选用的滑动变阻器是（选填“A”或“B”）。

重新接入电压表时，他把电压表接在（选填“cd”或“ef”）位置。

②实验中小徐观察到小灯三次的发光亮度不同，因此他在“亮度”这一列填写了“较暗、较亮、最亮”，他经过判断后确认实验序号时小灯泡恰好正常发光，他判断的依据是，小灯的额定电功率P额为瓦。

①B；

ef；

②3；

根据电流表示数变大时电压表示数变小，可以推断电压表接在滑动变阻器两端；

根据图15（a）（b）表示数和实验序号1的数据，可以推断出电源电压是6伏；

因此当滑动变组器的电压为2V，小灯恰好达到4伏的额定电压。

0.96

13．小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有若干节蓄电池（每节电压2V）、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干，其中待测小灯上标有“0.25A”（额定功率在0.5瓦～1.5瓦之间）字样清晰可见。

他正确串联实验器材，将滑动变阻器的滑片移至一端，然后将电压表并联在电路中。

闭合电键后，发现小灯泡发出昏暗的光，他移动变阻器的滑片到另一端时，小灯不发光。

①出现上述实验现象的原因是：

（a）；

（b）；

②小王找到原因后，仍使用原来的小灯泡并适当调整实验器材，重新正确进行实验。

闭合电键，移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻恰为最大阻值的一半，但此时无法从电压表V上精确读出额定电压。

他在电路中再连接一个电压表V′，小灯泡正常发光时，记下了此时电压表V′和电流表的示数并相乘，得到的电功率为0.55瓦。

请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。

（需写出计算过程）

①电源电压太小；

S闭合前滑片在阻值最小处。

②U滑=P滑/I=0.55W/0.25A=2.2V

2V≤U额≤6V∴4.2V≤U≤8.2V

当U=6V

U额=U-U滑=6V-2.2V=3.8V

P额=U额I额=3.8V×

0.25A=0.95W

当U=8V

U额=U-U滑=8V-2.2V=5.8V

P额=U额I额=5.8V×

0.25A=1.45W

14．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材齐全且完好，电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变、待测小灯上标有“0.2A”字样、滑动变阻器上标有“50Ω1A”字样。

实验中，小华正确连接电路且使变阻器连入电路中的电阻最大，闭合电键时，小灯不发光，电表指针所处位置如图14（a）、（b）所示。

（电流表指针在两刻度线之间某位置，电压表指针在刻度线上）

①判断电流表所选量程并说明理由。

②通过计算说明实验所用电源的电压。

③小华移动变阻器的滑片，直至小灯正常发光，发现无法读出小灯的额定电压。

然后他调整了电表接入位置后重新实验，当小灯正常发光时，电压表指针所处位置与图14（b）相同。

请