重庆市中考物理总复习第14讲电功率第二节测量小灯泡的电功率测试2471.docx

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重庆市中考物理总复习第14讲电功率第二节测量小灯泡的电功率测试2471

第14讲电功率

第二节测量小灯泡的电功率

玩转重庆10年中考真题（2008～2017）　　

1．（2012重庆17题7分）为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率，小明同学设计了如图甲所示的电路图．实验中各元件均完好，电源电压保持不变．

（1）连接电路的过程中开关应__________，请你在图乙中用笔画线代替导线，帮小明同学将电路连接完整．（连线不得交叉）

第1题图

（2）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是________（选填字母序号）．

A.检查电路是否断路　　　　　　B.更换小灯泡

C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光

（3）为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，当电压表的示数为______V时，灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为________A，该灯泡的额定功率为__________W.

（4）实验过程中，有些小组的小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏，为了避免灯丝烧断，请提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：

_______________________________________________________________________________________________________________________________________.

2．（2016重庆A卷17题9分）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．

第2题图

（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）；同时观察到小灯泡的亮度将变____（选填“亮”或“暗”）．

（3）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________________________________________．

（4）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（3）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_________________________________．

3．（2015重庆B卷16题8分）如图是某兴趣小组测量小灯泡电功率的部分实验电路，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压是2.5V，其灯丝电阻为10Ω左右，滑动变阻器标有“20Ω　1A”字样，电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）各有两个量程．

第3题图

（1）在图中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路，要求：

滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮．

（2）连接电路的过程中，开关应________，滑动变阻器的滑片P应滑到________（选填“A”或“B”）端；检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，分析故障的原因是________________.

（3）排除故障后继续实验，测量数据如下表所示

实验次数

1

2

3

4

5

6

发光情况

不亮

不亮

微光

较亮

明亮

更明亮

电压U/V

0.4

0.5

1.5

2.0

2.5

3.0

电流I/A

0.14

0.16

0.22

0.24

0.26

0.28

分析表中实验数据可知：

小灯泡的额定功率为________W；在第1、2两次实验中，灯泡不亮的原因是__________________________（答出一个原因即可）．

（4）兴趣小组的同学想接着探究电流与电压的关系，于是将图中的小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器的滑片P，多次改变定值电阻两端的电压，并记录通过定值电阻对应的电流，多次测量的目的是为了____________；本实验用到的探究方法与下列哪个实验的探究方法相同________（选填序号）．

A.通过灯泡发光认识电流的存在

B.探究摩擦力的大小与哪些因素有关

4．（2014重庆B卷16题8分）某校两个实验小组在测定小灯泡功率的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5V.实验室提供有如下器材：

电源（电压6V且恒定不变）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（50Ω　1A）各一只，导线若干．

第4题图

（1）晓松同学所在实验小组利用如图甲所示的电路进行实验．

①用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．

②连接电路时，开关应该________．

③闭合开关，移动变阻器的滑片P的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是______________．

④排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为________V．要使小灯泡正常发光，滑片P应向________（选填“A”或“B”）端移动．

⑤多次改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，并绘制出如图丙所示的图像．由图像可知，小灯泡的额定功率是________W.

（2）晓丽同学所在的实验小组的滑动变阻器已损坏（其他器材和规格不变），老师提供了另一只滑动变阻器（10Ω　1A），小组同学讨论后发现，若要继续用已连接完整的图甲所示电路来测出小灯泡的额定功率，至少还要在原电路中________（选填“串”或“并”）联一个________Ω的电阻．

5．（2013重庆B卷17题9分）小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω　1A）以及符合实验要求的电表、开关和导线．如图甲是小亮同学没有连接完整的电路．

第5题图

（1）本实验的实验原理是________________．

（2）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整．

（3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是______________（写出一种即可）．

（4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时眼睛应注视______（选填序号）．

A.小灯泡亮度　　　　　　B.电压表示数

C.电流表示数D.滑动变阻器滑片

（5）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W，此时小灯泡的电阻是________Ω.该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还起________________________的作用．

（6）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图丙所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能大于________Ω.

6．（2011重庆18题9分）小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．

第6题图

（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整．

（2）若小雷连接完电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的________（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．

（3）小雷排除故障后，按图乙所示的电路继续进行实验：

①闭合开关，滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：

次数

电压/V

实际功率/W

电阻/Ω

1

1.6

0.20

0.32

8.00

2

2.5

0.24

0.60

10.42

3

2.8

0.26

0.73

10.77

②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．

（4）小雷注意到灯L1的亮度变化是：

第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越________．

（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变________表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似．

（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：

①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．”这种说法错误的原因是该同学忽略了________对小灯电阻的影响．

②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系.”你认为这种说法________（选填“正确”或“错误”）．

答案

1．（每空1分，图1分，共7分）

（1）断开　如答图所示　

（2）C（3）2.5　0.28　0.7　（4）缓慢移动滑片，同时观察电压表的示数

第1题答图

【解析】

（1）在接拆电路时，开关应断开；滑动变阻器连接应按照“一上一下”原则，题图中已连好下接线柱，由题图甲可知，滑片向右移时接入电路的阻值变大，所以接任意一个上接线柱即可；

（2）电流表有示数说明电路中没有断路，电压表有示数说明小灯泡没有被短路，这时可以移动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，如果发光说明是变阻器接入电路的阻值过大，如果不发光，可检查变阻器是否全部电阻接入到电路中了，故选C；（3）小灯泡正常发光时的电压应为额定电压2.5V，由题图丙可知电流为0.28A，则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；（4）在实验过程中，为避免灯丝烧断，应该缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察电压表的示数，使电压表的示数不能大于小灯泡的额定电压．

2.（每空1分，图2分，共9分）

（1）如答图所示　

（2）变大　亮（3）0.2　2　电压表量程选择了0～3V　（4）大　灯泡的电阻受温度影响发生了变化

第2题答图

【解析】

（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”的接线原则，应将开关右端的接线柱与滑动变阻器任意上端接线柱连接，如答图所示；

（2）由题图甲可知，当滑片P向B端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，即通过小灯泡的电流变大，故小灯泡的实际功率变大，亮度变亮；（3）由题图乙可知，电流表所选的量程为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；（4）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，将其阻值代入公式P＝

，由于U不变，R偏小，故所算出灯的额定功率比真实值偏大．

3.（每空1分，图1分，共8分）

（1）如答图所示　

（2）断开　B灯泡断路（开路）　（3）0.65　实际电功率太小了　（4）寻找普遍规律　B

第3题答图

【解析】

（1）根据题目要求：

“滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮”，则电路中的电流变大，总电阻变小，即滑动变阻器接入电路的电阻变小，要使滑片P向左移动时滑动变阻器接入电路的电阻变小，则滑动变阻器接入电路的电阻丝应为滑片左边部分；由于滑动变阻器与小灯泡串联，故应将小灯泡右端的接线柱与滑动变阻器的A接线柱连接；

（2）第一空：

为保护电路，连接电路的过程中，开关应断开；第二空：

滑动变阻器的滑片P应滑到最大阻值处，即B端．

第三空　思路点拨：

从电流表无示数正向推导

（3）已知小灯泡额定电压是2.5V，由表中数据可知，此时通过小灯泡的电流为0.26A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W．在第1、2两次实验中，小灯泡两端的电压太小，通过它的电流也太小，由P＝UI可知，小灯泡的实际电功率太小，故不亮；（4）探究电流与电压的关系时，多次测量的目的是为了得到电流与电压的关系，即寻找普遍规律．本实验用到的探究方法是控制变量法，通过灯泡发光认识电流的存在利用的是转换法，探究摩擦力的大小与哪些因素有关利用的是控制变量法，故B符合要求．故选B.

4.（每空1分，图1分，共8分）

（1）①如答图所示　②断开　③小灯泡短路　④1.1　A　⑤0.5　

（2）串　7.5

第4题答图

【解析】

（1）①电压表测小灯泡两端的电压，故应与小灯泡并联，还要注意电流应“正进负出”；②为保护电路，在连接电路时开关应断开；③由于电流表有示数，则说明电路是通路；电压表无示数，说明与电压表并联的那部分电路发生了短路；故原因可能是小灯泡短路；④由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，故其示数为1.1V，此时灯泡两端电压为1.1V，要使小灯泡正常发光，应使小灯泡两端电压为额定电压，根据串联电路的分压原理，要增大小灯泡两端电压，应减小变阻器分得的电压，即减小变阻器连入电路的阻值，所以滑片P应向A端移动；⑤已知小灯泡的额定电压为2.5V，由题图丙可知，当小灯泡两端的电压U＝2.5V时，通过小灯泡的电流I＝0.2A，故小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；

（2）由第

（1）题第⑤小问可知，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.2A；要使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻RP＝

＝

＝17.5Ω；由于本题所提供的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω，故应在原电路中串联一个电阻，其阻值为17.5Ω－10Ω＝7.5Ω.

5.（每空1分，图1分，共9分）

（1）P＝UI　

（2）如答图所示　（3）灯泡处断路（或灯泡灯丝已断）　（4）B　（5）B　0.5　12.5　改变小灯泡两端的电压值　（6）25

第5题答图

【解析】

（1）测量小灯泡电功率的实验原理是P＝UI；

（2）小灯泡的额定功率小于1W，额定电压是2.5V，可以确定电流不会超过0.6A，电流表应选0～0.6A量程，并保证让电流从电流表的正接线柱流入负接线柱流出；（3）电压表有示数，电流表没有示数，小灯泡不发光，表明电路除小灯泡处其他地方是通路，可能是小灯泡灯丝断了，也可能是底座与灯泡接触不良，底座与导线处断路；（4）本实验操作过程中要注意时刻观察电压表的示数，故选B；（5）电压表示数为2.2V，小于小灯泡的额定电压，欲使小灯泡正常发光应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器的阻值，滑动变阻器的滑片应向B端滑动．小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压是2.5V，通过小灯泡的电流为0.2A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W．此时小灯泡的电阻R＝

＝

＝12.5Ω.滑动变阻器的另一个作用是改变小灯泡两端的电压值；（6）在探究电流与电阻关系时，应保持电阻两端电压为2V不变，则根据串联电路电流规律有IR＝I滑，即

＝

有

＝

，得R＝

R滑，又因为R滑≤50Ω，所以R＝

R滑≤25Ω.

6.（每空1分，图2分，共9分）

（1）如答图所示　

（2）A、B　（3）①A　②电流/A　（4）大　（5）电压　（6）①温度　②正确

第6题答图

【解析】

（1）根据电路图，应在实物图中将电压表并联在灯L1的两端，将电流表串联在电路中，注意两表的量程都应选小量程；

（2）滑动变阻器接入电路中，灯L1几乎不发光，说明电路总电阻较大，无法改变亮度，说明滑动变阻器的接线柱没有按“一上一下”正确连接，所以接的是A、B接线柱；（3）①将滑片向A端滑动，滑动变阻器接入电路电阻变小，电流变大，灯变亮；②观察表格中的数据关系可知遗漏的物理量和单位是电流/A；（4）表中的电流值越大，灯就越亮，其电功率就越大；（5）灯L2的额定电压为3.8V，所以电压表应改用0～15V的量程；（6）灯泡的电阻与温度有关，实验中不能忽视．