专项六 测量电功率 电流热效应实验（原卷版）

专项六测量电功率电流热效应实验（解析版）考点一：测量电功率一、2021年真题1．（2021·江苏中考真题）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω~10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。（1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω2A”。①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正______（所画的导线不能交叉）。②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为______Ω。（2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R1的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到______，记下此时电阻箱的阻值。②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务，以下四个元件：a.一根导线；b.5Ω电阻；c.30Ω电阻；d.电阻箱，其中符合要求的有______（填字母），操作过程中，______（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。2．（2021·内蒙古通辽市）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压3.8VU额。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整_______（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大）。（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是_______。闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是__________。（3）排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______（结果保留一位小数）。（4）另一组的同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知但恒定不变，1R和2R为滑动变阻器，2R的最大阻值为0R，请你将实验步骤补充完整。①只闭合开关S、1S调节2R，使电压表的示数为U额；②只闭合开关S、2S，________，使电压表示数仍为U额；③接着将2R的滑片P调至最左端，记下电压表的示数1U，再将2R的滑片P调至最右端，记下电压表的示数2U，则小灯泡额定功率表达式P额______（用U额、0R、1U、2U表示）。3．（2021·辽宁中考真题）测量小灯泡电功率。（1）小明在测量额定电压为2.5V小灯泡L1电功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。①图甲中有一根导线尚未连接，请你用笔画线代替导线将电路补充完整______。正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最______（填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，则电路出现的故障可能是滑动变阻器______。②排除故障闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值______（填“变大”或“变小”）。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示为______A，小灯泡的额定功率为______W。③继续调节滑动变阻器的滑片，多次实验，小明发现灯丝的电阻是随功率变化的，当小灯泡的电阻为8Ω时，小灯泡的实际功率______（填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率。（2）小明设计了如图丁所示的电路，用一个电压表或电流表，测量额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤。①将______（填“电压表并联在ab间”、“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”），只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为______，灯泡正常发光；②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置______（填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”）读出电表的示数U或者是I；③小灯泡L2的额定功率表达式为P额=______。4．（2021·贵州黔东南苗族侗族自治州）如图所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源（设电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10Ω1A”和R2“30Ω0.5A”的滑动变阻器各一个，导线若干。（1）连接电路时，小明应选用规格为______（选填“R1”“R2”）的滑动变阻器；（2）连接好电路后，闭合开关前，在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于______端（选填“A”或“B”）；闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡发生______（选填“短路”或“断路”）；（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为______V；通过实验，小灯泡的U-I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。（4）由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与______有关。5．（2021·浙江杭州市）小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整______；（2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为______V。接下来调节滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，直至小灯泡正常发光。6．（2021·湖南常德市）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。请你指出来：①______；②______。（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______。A．10Ω3AB．30Ω1AC．60Ω1A（4）在实验过程中，电压表发生故障，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是______。7．（2021·湖北十堰市）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）______。（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是______。（3）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。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏______。（4）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______；②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；③待测电阻Rx＝______（用所测物理量和已知物理量符号表示）8．（2021·广西南宁市）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压有4V、6V、8V、10V、12V可选，待测小灯泡标有“6V”字样。小华按图甲连接电路，再将电压表接入电路。序号电压表示数U/V电流表示数I/A小灯泡功率P/W11.60.3020.4234.00.53（1）本实验的实验原理是______。（2）实验前应将滑动变阻器R1的滑片P置于______（选填“A”或“B”）端。（3）小华检查电路连接无误后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，接下来应该观察的是_______。（4）排除故障后，小华闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在上表的序号1中。接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在上表序号2、3中。①序号2数据中，电压表示数如图乙所示，为______V；②分析数据可知，实验中小华将电压表接在______（选填“小灯泡”或“R1”）两端。9．（2021·四川眉山市）在测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮度变暗；_______（2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表：物理量次数电压/VU电流/AI灯泡亮度灯泡实际电功率/WP灯泡电功率的平均值/WP10.50.18不亮2P123455PPPPPP210.2发暗光2P320.3发较亮光3P42.50.32正常发光4P52.80.34发光强烈5P①小灯泡的额定功率为_______W；②表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是_______；③分析表中数据还发现灯丝电阻跟_______有关。（3）测量额定电压为0U的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路（0R为已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。①断开开关1S，闭合开关2S，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为_______时，小灯泡恰好正常发光；②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关1S，断开开关2S，记下电流表示数为I；③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额_______（用物理量0U、0R和I表示）。10．（2021·山西中考真题）“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（导线不得交叉）______。（其他接法合理即可）（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是______（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。（4）小组的同学在实验中又测出了几组数据，请你帮他们设计一个实验记录表______。11．（2021·湖南长沙市）实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。（1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处：______；（2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为______W；（3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为______V。12．（2021·四川广安市）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10），电流表有“0~0.6A”、“0~3A”两个量程，电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程。（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。（______）（2）实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原