实验题3 测量小灯泡电功率考点梳理+强化练习中考物理二轮专题复习讲义.docx
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实验题3测量小灯泡电功率考点梳理+强化练习中考物理二轮专题复习讲义
2021中考物理二轮考点过关：
测量小灯泡电功率
考点梳理
1．探究用电器的电功率实验
提出问题：
我们已经用电压表、电流表间接测量过小灯泡的电阻了，你能设计一个方法来测量出小灯泡的电功率吗？
怎样测量？
实验设计：
1．实验原理P＝UI
根据P＝UI可知，只要用电压表（伏特表）测出小灯泡两端的电压、用电流表（安培表）测出通过小灯泡的电流，就可以间接测量出小灯泡的电功率了．即用伏安法测小灯泡的电功率．为了测量不同电压下的电功率，我们要用串联滑动变阻器的办法，来控制加在灯泡两端的电压．
2．实验器材：
电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器．
3．实验电路：
若所用小灯泡的额定电压是2.5V，要测出小灯泡的功率，至少需要两节干电池（3V）作电源，电路图和实物电路图设计如图甲乙所示．
实验步骤：
（1）按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大（右）端；
（2）检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中．
（3）调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2．SV、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中．
（4）将实验中记录的数据分别代入P＝UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中．
U实/V
电压/V
电流/A
电功率/W
灯泡亮度
U实＝U额
2.5
0.3
0.75
正常发光
U实＞U额
3
0.36
1.08
较亮
U实＜U额
2
0.24
0.48
较暗
实验分析：
（1）小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮．
（2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大．
（3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率．
强化练习
1．小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。
于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和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进行探究。
（1）根据图甲所示电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，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“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验：
闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.0
0.22
0.44
9.09
3
2.5
0.24
0.60
10.42
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 。
（选填“大”或“小”）
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（5）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其忽略了 的影响。
（6）在实验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究 的关系。
（选填“A”或“B”）
A.电流与电阻
B.电流与电压
（7）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也可以测量小灯泡的功率。
请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2；
③灯泡实际功率表达式为 。
（用测得的物理量表示）
2．小明为了探究小灯泡的亮度与实际功率的关系，一小灯泡额定电压为2.5V，图a是小明的实验电路图。
（1）请按照图a，将图b中的实物电路连接完整：
（2）闭合开关，为了测量额定功率，需要调节滑动变阻器，使电压表示数为 ，小灯泡正常发光。
电流表示数如图c所示。
则此时通过小灯泡的电流为 A，额定功率为 ；
（4）调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐减小。
会发现灯泡变暗直至完全不发光。
可以猜想此过程中灯丝的温度 （选填“升高”、“不变”或“降低”）
（5）测量数据如下表所示，分析表中数据，可以发现小灯泡两端的电压越低，实际功率越小。
其灯丝的亮度越 。
电压U/V
2.50
2.10
1.70
1.30
0.90
0.50
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
（6）实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做是为了 。
3．小安在探究“小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”时，选取了如下器材：
电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω2A”，小灯泡的额定电压为U额＝2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有较大的调节范围，小明设计了如图1甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接；
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 （写出一种即可）；
（3）排除故障后，小安闭合开关，依次移动滑动变阻器的滑片，进行了5次测量，并将有关数据和灯泡亮度记录在如表中：
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
0.24
0.48
0.76
1.32
灯泡亮度
不亮
偏暗
稍亮
正常发光
更亮
（4）在测量小灯泡的额定功率时，若电压表和电流表的示数如图2所示，则小安应将滑动变阻器滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表示数为 V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）由实验可以得出结论：
小灯泡两端的实际电压越高，消耗的实际电功率 ，灯泡越亮；
（6）根据数据还可判断出，小明在实验中选用的是R0＝ Ω的定值电阻。
4．小明家的台灯是通过电位器（滑动变阻器）来调节亮度的。
他猜想：
台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了甲所示的电路进行探究。
已知电源电压为4V并保持不变，电压表（0﹣3V）2个，电流表（0﹣0.6A），滑动变阻器规格为“20Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
（1）闭合开关后，发现灯泡不亮，聪明的小明根据三只表的“示数有无”判断出是灯泡发生短路，则小明观察到的三只电表的示数有无情况是：
。
（2）实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为 A。
（3）根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系如图乙所示。
由图可知：
小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率 。
（4）假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的四分之一，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是：
。
5．在探究“小灯泡的亮度与什么因素有关”的实验中，小红找来额定电流均小于0.6A，额定电压为2.5V的小灯泡L1和额定电压为3.8V的小灯泡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。
（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。
要求：
滑片P已处于滑动变阻器阻值最大位置。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小红发现小灯泡L1始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，其故障原因可能是 。
（3）小红排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验。
①闭合开关，滑片P向B端移动，使小灯泡L1发光，测出小灯泡L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
实验次数
电压/V
实际电功率/W
亮度
1
1.6
0.20
0.32
暗
2
2.5
0.24
0.60
正常发光
3
2.8
0.26
0.73
较亮
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）小红注意到小灯泡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 。
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的量程，发现小灯泡L2的亮度变化规律与小灯泡L1相似。
（6）完成上述实验后，同组的小华向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡L2的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 ，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S2，拨到触点 ，读出电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用已知量和测量量表示）。
6．实验：
用如图所示器材测量额定电压为2.5V的小灯泡不同电压下的电功率，并比较灯泡亮度与实际电功率之间的关系。
（1）请你用笔画线代替导线将图中的电路连接完整（导线不准交叉），并要求滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡会变亮。
（2）如图是正确测量后绘制的小灯泡的伏安特性曲线。
根据图像可知，小灯泡正常发光时电功率是 W；小灯泡两端电压升高时灯丝电阻 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）同学们想要比较这个小灯泡与发光二极管在相同功率下工作时发光亮度是否一样。
已测得发光二极管工作电压为2V，电流为20mA，要让小灯泡和发光二极管电功率相同，则应调整小灯泡两端电压为 V。
通过微调使得小灯泡与发光二极管以相同功率工作后，发现灯泡发光亮度比二极管暗很多。
你对此现象的解释是：
。
（提示：
从能量转化角度考虑）
7．小明在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲所示实物图的连接。
（2）正确操作后，小明进行了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：
。
实验次数
电压U/V
电I/A
实际电功率P/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
偏亮
3
2.5
﹣﹣
﹣﹣
正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
（3）第3次实验时电流表的示数如图乙所示，分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 W。
实验得出的结论是：
小灯泡的亮度与它的 有关。
（4）分析表中信息，你推测小明使用的滑动变阻器是 （选填正确答案前的字母）。
A．100Ω，0.3A
B．50Ω，0.4A
C．30Ω，0.5A
D．20Ω，1A
（5）你认为小明得出结论后，为了使实验更具有普遍性，还应该怎么做？
。
8．小明同学想研究小灯泡的发光亮度与实际电功率的关系，选取了一个标有“2.5V”，额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材。
（1）如图甲所示是小明连接的实物图，请你用笔画线代替导线完成实验电路的连接。
（2）小明连接完电路后，闭合开关，灯泡立即发出耀眼的光，小明实验中出现错误的原因是 。
A.滑动变阻器滑片靠近A处。
B.滑动变阻器滑片靠近B处。
（3）调整后，小明先后测量了3次电流、电压值，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为 A，小灯泡的额定功率为 W。
实验次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
实际功率P/W
灯泡亮度
1
2.00
0.38
0.76
偏暗
2
2.50
正常
3
3.00
0.46
1.38
偏亮
（4）通过以上实验数据分析可得小灯泡的发光亮度与实际电功率的关系：
实际电功率越 ，灯泡亮度越亮。
9．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）图甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 。
（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中，当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
7.1
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是 。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 。
10．小明在探究“比较两个灯泡的亮暗”的实验中，小明选用标有“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”的灯泡L1和L2，连接电路如图所示。
（1）小明闭合开关，电压表V1的示数如图，此时的电压值为 V；
（2）此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察 来比较，所用的物理研究方法为 ；
（3）如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中，较亮的灯泡是 。
（选填“L1”或“L2”）
11．小红在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的器材；两节干电池，额定电压是2.0V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
实验电路如图1所示。
（1）连好电路后，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到 接线柱那一端。
（选填“a”或“b”）
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表示数很小。
接下来应进行的操作是 （只有一个选项正确）。
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光
D．更换电源电池
（3）解决问题后，小红调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.0V时，电流表示数如图2所示，通过小灯泡的电流是 A，小灯泡的电功率为 W。
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器。
请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足。
① ；
② 。
12．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）如图是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 。
（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
0.24
7.1
0.41
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是 。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 。
（6）小明测得小灯泡的额定功率为 W，另一位同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定电功率。
他利用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝
计算小灯泡在2.5V下的额定功率。
那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
（7）小聪认为，为了得到小灯泡准确的额定功率，应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 （选填“正确”或“错误”）。
13．小金在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关“的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V“字样。
请你帮他完成下列内容。
（1）请用笔画线代替导线，将如图1所示的实物电路连接完整。
（2）如图，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左“或“右“）端。
（3）他进行了4次测量，并将部分数据及现象记录在表格中。
次数
电压U/V
/A
实际电功率PW
灯泡亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
偏暗
3
2.5
正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
①在进行第3次测量时，电流表示数如图2所示，则通过小灯泡的电流为 A；小灯泡的额定功率为 W。
②由实验可得出的结论是：
小灯泡的实际电功率越 ，灯泡越亮。
14．一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A，小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材，一个电压表、一个电流表，一个开关，电源、滑动变阻器、导线若干。
电压U/V
1
2.5
2.8
电流I/A
0.18
0.28
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮。
电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是 。
（3）排除故障后，进行了三次测量，测量数据如表。
当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的额定功率为 W。
（4）小明设计了如图丙的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率。
实验方案如下，（电源电压不变，滑动变阻器Rl的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，保持变阻器 的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式 。
（用I额、I1、I2、Rl、R2中的字母表示）。
15．小红用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V，R为滑动变阻器。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关后，小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近，但是电压表的示数始终接近电源电压。
则出现这种情况可能的原因是 。
（3）排除故障后小红继续实验，在某次测量中电压表和电流表的示数分别如图乙和丙所示，则此时电压表的读数为 V，电流表的读数为 A，此时小灯泡实际的电功率为 W。
（4）小红测量了不同电压下小灯泡中的电流，并把测得的数据填写在表格中如表所示。
有三名同学根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象如图丁所示，其中正确的是 （选填“①”、“②”或“③”）。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.21
0.24
0.26
0.28
2021中考物理二轮考点过关：
测量小灯泡电功率
参考答案
1．小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。
于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和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进行探究。
（1）根据图甲所示电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，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 AB （选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验：
闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.0
0.22
0.44
9.09
3
2.5
0.24
0.60
10.42
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 大 。
（选填“大”或“小”）
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 电压 表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（5）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其忽略了 灯丝的电阻随温度升高而增大 的影响。
（6）在实验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究 B 的关系。
（选填“A”或“B”）
A.电流与电阻
B.电流与电压
（7）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也可以测量小灯泡的功率。
请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2；
③灯泡实际功率表达式为 P＝U1×
。
（用测得的物理量表示）
【解答】解：
（1）电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：
（2）闭合开关，灯L1几乎不发光，说明电路电流太小，根据I＝
知电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（3）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，L2的额定电压是3.8V，需要改变电压表的量程；
（5）灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，该同学忽略了温度对电阻的影响；
（6）把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R，已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验，故选B；
（7）①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1，此时电压表测量小灯泡两端的电压，
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2，此时电压表测量小灯泡L和定值电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压：
U0＝U2﹣U1，
由欧姆定律，定值电阻的电流：
IR＝
＝
，
根据串联电
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