实验题4测量小灯泡的电功率解析版冲刺2021年中考物理实验专题精做精练通用版

实验题4测量小灯泡的电功率（解析版）-冲刺2021年中考物理实验专题精做精练（通用版）一．实验：测小灯泡电功率（1）原理是P＝UI。（2）电路图：（3）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量，便于比较灯泡的亮度与功率的关系。（4）注意事项：○1在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。○2在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。○3在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。○4在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。二．真题精练1.(2020年四川省雅安市中考真题)小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源(电压恒为8V)，一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω2A”，小灯泡(额定电压2.5V，额定功率小于1.2W)，一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干。(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成实验电路图乙的连接(要求：滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮；连线不能交叉)()(2)正确连接电路后，闭合开关进行实验，记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_____W。实验次数物理量12345电压/V1.01.52.02.530电流/A0.240.320.380.44电功率/W(3)分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而____(选填“增大”、“不变”或“减小”)，小灯泡的实际功率由______(选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”)决定。(4)完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图所示的电路，所用电压表量程为“0~15V”，请将以下实验步骤补充完整。①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V；②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1，拨至“2”读出电压表示数为U0；③小灯泡的额定功率P额=______(用U额、U0、R0表示)。若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1).如图，正确连线，滑动变阻器接线柱接正确1分.(2).1.05(3).增大(4).实际电压(5).5.5(6).00UUR额(7).偏小【解析】【分析】(1)根据图甲电路连接实物图，根据灯泡正常发光电流确定电流表量程；(2)由图丙读出灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算额定功率；(3)根据表中数据分析灯泡功率与电压的关系；(4)要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据串联电路电压规律可得出电压表的示数；滑片不动，再将开关S1拨至“2”，求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，根据P额=U额I额求出小灯泡的额定功率；由串联电路特点和欧姆定律分析解答测量的中的差异。【详解】(1)[1]由电路图知，电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，由P=UI可得灯泡正常发光电流约为1.2W0.48A2.5VPIU所以电流表选择0~0.6A量程，由此连接实物如图所示：(2)[2]当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，电流表使用0~0.6A量程，分度值0.02A，此时通过的电流为0.42A，所以灯泡的额定功率2.5V0.42A1.05WPUI(3)[3][4]由表中数据知，小灯泡工作时，灯泡两端实际电压越大，通过它的电流也越大，由P=UI知灯泡的实际功率越大，即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大。(4)用如图丁所示的电路测量小灯泡额定功率，所用电压表量程为0∼15V，要测量该小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5V，①[5]闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的总电压，调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电压表的示数UV=U−U额=8V−2.5V=5.5V②[6]滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流00UIR额③则小灯泡的额定功率00UPUIUR额额额额[7]在实验步骤②中，在将开关拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，变阻器连入电路的阻值变大，由串联电路的分压原理知，变阻器分得电压变大，R0和灯泡分得的电压都会变小，由00UPUR额额知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。2.(2020年江苏省泰州市中考真题)本题有两小题。(1)如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图，灯泡额定电压U额=3.8V；①闭合开关，移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向________端(选填“A”或“B”)移动；②当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定电流I额=________A，额定功率P额=________W；【答案】(1).A(2).0.3(3).1.14【解析】【详解】(1)①[1]当电压表示数为3.8V时，灯泡才正常发光，由题目可知此时电压表示数为2V，所以滑动变阻器的阻值要变小，即向A端移动，使电压表示数为额定电压值3.8V。②[2][3]根据电流表指针位置和所接量程可知0.3AI额，则额定功率3.8V0.3A1.14WPUI额额额3.(2020年贵州省黔南州中考真题)测量小灯泡额定功率的实验电路如图所示，实验器材有∶标有“2.5V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5V的电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干：(1)为保护电路元件安全，连接电路时开关应______；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至________(选填“A”或“B”)端；(2)按图连接好电路后，闭合开关，将滑动变阻器滑片P移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是∶__________；(3)向右移动变阻器滑片P，会看到灯泡变______(填“暗”或“亮”)一些，这说明灯泡的实际功率与______有关系；(4)实验中电压表示数如图所示，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为______时为止；(5)当小灯泡两端的电压为额定电压时，电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为_____W。【答案】(1).断开(2).B(3).小灯泡断路(4).暗(5).灯泡两端的电压(6).左(7).2.5V(8).0.75【解析】【详解】(1)[1][2]为保护电路，连接电路时，应断开开关，同时将滑动变阻器阻值调至最大，即滑动变阻器的滑片P应调至B端。(2)[3]闭合开关，电路连接完好，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电路中可能有断路，电压表有较大的示数，说明电压表到电源间是通路，所以电路的故障是灯泡断路了。(3)[4][5]向右移动变阻器滑片P，变阻器接入电路电阻变大，电路电流变小，根据分压原理，灯泡两端的电压减小，灯的实际功率减小，灯泡变暗，说明灯泡的实际功率与灯泡两端的电压有关系。(4)[6][7]小灯泡的额定电压为2.5V，由图像可知，此时灯泡两端的电压小于2.5V，根据分压原理，应向左移动变阻器滑片，减小变阻器的电阻，从而增大小灯泡两端的电压，直到电压表示数为2.5V时为止。(5)[8]小灯泡的额定功率为=2.5V0.3A=0.75WPUI4.(2020·山东省滨州市)某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，电源电压恒为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器R的规格为“201A”。(1)图甲是该实验小组没有连接完整的电路，请用笔画出导线，在图甲中完成电路连接，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，导线不交叉()。的(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应位于______端(选填“A”或“B”)。(3)连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，电压表无示数。仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生______(选填“断路”或“短路”)。(4)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，使小灯泡L发光测出小灯泡L的相关物理量，记录和计算结果如表，则小灯泡的额定功率为______W。由表中信息可知：灯泡实际功率越______，灯泡越亮。实验次数12345电压/VU11.522.53电流/AI0.140.180.220.260.30实际功率/WP0.140.270.440.90灯泡亮度逐渐变亮(5)另一小组用相同器材实验时，发现电流表不能正常使用。他们选用一个定值电阻0R，设计了如图乙所示的电路图，并进行如下实验操作：①按图乙连接电路，检查无误后，闭合开关S、1S，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V；②S处于闭合状态，滑片不动，断开1S、闭合2S，读出电压表示数为0U；③小灯泡的额定功率：P额______(用U额、0U、0R表示)。【答案】(1).(2).B(3).短路(4).0.65(5).大(6).2(7).00UUR额【解析】【详解】(1)[1]待测小灯泡L的额定电压为2.5V，电压表选择0-3V的量程，电压表和灯泡并联，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，使滑动变阻器的A接线柱与开关的右接线柱相连，如下图所示：(2)[2]在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端。(3)[3]闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，说明电路是通路，电压表无示数，可能是灯泡短路。(4)[4][5]由表中数据可知，灯泡的额定电压是2.5V，通过灯泡的电流是0.26A，小灯泡的额定功率为P=UI=25V×0.26A=0.65W由表中数据可知，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。(5)①[6]闭合开关S、1S，电压表测量R0和变阻器的总电压，电源电压是4.5V，灯泡的额定电压是2.5V，由串联电路电压的规律可知电压表的示数为4.5V-2.5V=2V所以调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为2V。③[7]S处于闭合状态，滑片不动，断开1S、闭合2S，读出电压表示数为0U；电压表测量R0两端的电压，通过电路的电流I=I0=00UR灯泡的额定功率P额=U额I=00UUR额5.(2020年天津市中考真题)在测量小灯泡电功率的实验中：(1)请按照图所示的电路图，以笔画线代替导线，完成实物图的电路连接()；.(2)下图所示是某次实验中电表的示数，电流表的示数为______A，电压表的示数为______V，此时小灯泡的电功率为______W；【答案】(1).(2).0.3(3).2.5(4).0.75【解析】【详解】(1)[1]由电路图知，开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联于电路中，电流表测整个电路的电流，电压表测小灯泡两端的电压，滑动变动器的滑片向右移动时接入电路的阻值增加；由(2)中图知，电流表选择的量程为0～0.6A，电压表选择的量程为0～3V，故将电源正极与开关的左接线柱相连，开关的右接线柱与变阻器右上接线柱相连，变阻器的左下接线柱与小灯泡的右接线柱相连，小灯泡的左接线柱与电流表0.6A接线柱相连，电流表的负接线柱与电源负极相连；电压表负接线柱与小灯泡的左接线柱相连，电压表3V接线柱与小灯泡的右接线柱相连，如下图所示。(2)[2]由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.1A，示数为0.3A。[3]由图知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.5V，示数为2.5V。[4]由PUI可得小灯泡的功率2.5V0.3A0