专项六 测量电功率（解析版）（第2期）

【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】专项六测量电功率（解析版）（第2期）1.（2022·湖北武汉）某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是3.8V。（1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上：打“×，并补画出正确的那根导线______；（2）正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是______A，小灯泡的额定功率是______W；（3）测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32A时，电压表的示数不可能是______（填标号）。A.3.9VB.4.0VC.4.1V【答案】①如图；②0.3；③1.14；④AB。【解析】（1）[1]原电路中，电流表与滑动变阻器串联后和灯泡并联，且电压表串联在电路中，这些是错误，电流表、滑动变阻器和灯泡应串联，电压表并联在灯泡两端，如图所示（2）[2]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，根据指针的位置可得，电流表的示数为0.3A。[3]小灯泡正常发光时的电流为0.3A，因为小灯泡正常发光，所以其两端电压等于小灯泡的额定电压，即3.8V，根据功率公式P=UI可得，小灯泡的额定功率为=3.8V0.3A=1.14WPUI额额（3）[4]正常发光时，灯泡的电阻为3.8V=12.67Ω0.3AURI额正当电流表的示数为0.32A时，若电压表的示数为3.9V，则此时灯泡的电阻为1113.9V=12.18750.32AURI的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】若电压表的示数为4.0V，则此时灯泡的电阻为2214.0V=12.50.32AURI若电压表的示数为4.1V，则此时灯泡的电阻为3314.1V=12.81250.32AURI又因为灯泡的电阻随灯泡两端电压的增大而增大，所以电压为3.9V、4.0V和4.1V时，灯泡的电阻应该要大于R正，但是很明显，只有3RR正，符合条件，所以电压表的示数不可能是3.9V和4.0V。故选AB。2.（2022·湖北随州）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_______（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是________（选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为________W。（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻________0（选填“等于”或“不等于”）。【答案】①如图；②小灯泡；③1.25；④不等于。【解析】（1）[1]由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的路程选择0~3V，电压表应该并联在小灯泡的两端，电压表的接线柱满足“正进负出”。电路图连接如图所示（2）[2]正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转,说明了电路中出现了断路，由于电压表指针有示数，所以电流表和滑动变阻器不存在断路现象，【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】否则电压表也将无示数，根据现象判断是与电压表并联的小灯泡出现了断路。（3）[3]根据小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象可知，当达到小灯泡额定电压2.5V时，额定电流为0.5A，根据电功率的公式PUI得=2.5V0.5A=1.25WPUI额额额（4）[4]灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，但是电阻是由于自由电子与金属正离子碰撞而产生的，当温度降到0℃时，并不能完全抑制这种碰撞，只能减小碰撞，所以电阻不等于0。某些物质可能在很低的温度下（几K左右），电阻为0，变成超导体。3.（2022·河南）在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。（1）请用笔画线代替导线，将图的电路连接完整；（）（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于___________（选填“左”或“右”）端；（3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为___________V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率；（4）继续移动滑片，电压表示数如图所示，为___________V，此时电流表示数为0.24A，小灯泡的实际功率为___________W；为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是___________；实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W12.502620.2432.80.28（5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率___________；（6）完成上述实验后，某小组设计了图所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：.【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；③算出小灯泡的额定功率。现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选___________Ω的。【答案】①如图；②左；③2.5；④2.2；⑤0.528；⑥小灯泡的亮度；⑦越大；⑧5。【解析】（1）[1]本实验是为了测量小灯泡的电功率，所以滑动变阻器使用“一上一下”的接线柱串联接入电路，电压表并联在小灯泡两端，因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选择0~3V，如图所示：（2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑片应位于滑动变阻器的阻值最大处，根据电路图可知，下接线柱接在了右端，所以滑动变阻器的滑片应置于左端。（3）[3]闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压，即2.5V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，根据电功率公式PUI可测得额定功率。（4）[4]如图所示，因为电压表的量程选择的是0~3V，所以根据指针所在的位置可得，电压表的示数为2.2V。[5]当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数为0.24A，根据电功率公式PUI可测得小灯泡的实际功率为=2.2V0.24A=0.528WPUI实实实[6]因为研究的是小灯泡发光情况与电功率的关系，所以还需要增加记录的内容是：小灯泡的亮度。（5）[7]由表格可知，小灯泡两端电压越大，通过小灯泡的电流越大，由公式PUI可知，小灯泡的实际功率越大。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】（6）[8]当小灯泡正常发光时2.5VUU灯额因为使用的还是原来的小灯泡，所以根据表格可知，小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流为0.26A，又因为使用的还是原来的电源，所以此时R0两端的最大电压为04.5V-2.5V=2VUUU灯根据欧姆定律UIR可得R0的最大阻值为002V7.7Ω0.26AURI故R0应选5Ω的。4.（2022·湖南郴州）如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中：（1）在连接电路时，开关S应处于________状态；（2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是（）；A.灯泡短路B.灯泡断路C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路（3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时流过灯泡的电流是________A，小灯泡的额定功率为________W；（4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向________滑动（选填“左”、“右”）；（5）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将（）A.变大B.变小C.不变D.无法确定【答案】①断开；②B；③0.24；④0.6；⑤左；⑥A。【解析】（1）[1]为保护电路，在连接电路时，开关S应处于断开状态。（2）[2]电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V，说明电路出现断路。电压表与小灯泡并联，小灯泡断路，故ABD不符合题意，故C符合题意。故选C。（3）[3]排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】用0~0.6A，分度值为0.02A，则此时电流表的读数为0.24A，即流过灯泡的电流是0.24A。[4]小灯泡的额定功率为=2.5V0.24A0.6WPUI额额额（4）[5]由图知，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，根据串联分压原理，应该把滑动变阻器的滑片向左滑动，使滑动变阻器接入电路阻值变大，分得电压变大，从而使灯泡两端电压由2.5V调到2V。（5）[6]根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。随灯泡两端电压的增大，通过灯泡的电流也增大，但电流增加的越来越慢，根据欧姆定律得，当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将变大，故BCD不符合题意；故A符合题意。故选A。5.（2022·四川凉山）某同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，组装电路。（1）如图甲所示，当滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮，请你用笔画线代替导线将电路图正确连接_______；（2）该同学共进行了3次测量，并将相关数据记录在下面表格中，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为____________W；实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电功率P/W灯泡亮度11.50.246.250.36较暗22.5正常33.00.329.380.96很亮（3）根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变____________（选填“亮”或“暗”）；（4）通过分析还可以得出结论：小灯泡的电阻随着实际功率的增大而变____________（选填“大”或“小”）。【答案】①如图；②0.75；③亮；④大。【解析】（1）[1]滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮，说明灯泡的实际功率变大，则应该让的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】滑动变阻器的电阻变小，根据滑动变阻器一上一下的连接原则，完成连接，如图所示（2）[2]电流表接在0~0.6A量程，分度值为0.02A，故读数为0.3A，小灯泡的额定功率为=2.5V0.3A=0.75WPUI额额额（3）[3]分析实验数据及现象，实验序号1中，灯泡实际功率0.36W，灯泡较暗，实验序号2中，灯泡实际功率0.75W，灯泡正常发光，实验序号3中，灯泡实际功率0.96W，灯泡很亮，小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮。（4）[4]实验序号2中的电阻为2.5V==8.33Ω0.3AURI额额分析实验数据及现象，实验序号1中，灯泡实际功率0.36W，电阻为6.25Ω，实验序号2中，灯泡实际功率0.75W，电阻为8.33Ω，实验序号3中，灯泡实际功率0.96W，电阻9.38Ω，则小灯泡的电阻随着实际功率的增大而变大。6.（2022·湖北十堰）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整_______；（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧