初中物理·滬科版·九年級(jí)全一冊(cè)——專(zhuān)項(xiàng)綜合全練(七)測(cè)量小燈泡的電功率一、選擇題1.(2020甘肅蘭州中考)圖16-6-1是“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路,正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表指針稍有偏轉(zhuǎn),電壓表指針幾乎不動(dòng),產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是????????????? (　　)圖16-6-1A.燈泡斷路B.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值過(guò)大C.燈絲電阻值過(guò)大D.滑動(dòng)變阻器短路2.(2020江蘇無(wú)錫中考)在測(cè)量額定電壓為2.5 V的小燈泡的電功率時(shí)。小紅所觀察和記錄的結(jié)果如表所示。小燈泡兩端的電壓U/V0.51.01.522.53通過(guò)小燈泡的電流I/A0.120.160.190.230.250.28小燈泡的亮度暗→亮正常發(fā)光過(guò)亮分析實(shí)驗(yàn)記錄,她得出了以下結(jié)論①燈泡的額定功率為0.625 W②小燈泡的實(shí)際功率越大,亮度越亮③小燈泡的電阻隨兩端電壓的升高而增大④小燈泡和阻值為2 Ω的定值電阻串聯(lián)接在電壓為3 V的電源兩端時(shí),能正常發(fā)光其中正確的是 (　　)A.只有①B.只有①②C.只有①②③D.①②③④二、實(shí)驗(yàn)探究題3.(2020江蘇泰州中考)本題有兩小題。(1)如圖16-6-2甲是小紅測(cè)量小燈泡額定功率的電路圖,燈泡額定電壓U額=3.8 V。圖16-6-2①閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片至圖甲所示位置,電壓表示數(shù)為2 V,為測(cè)量燈泡的額定功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向　　　　端(選填“A”或“B”)移動(dòng); ②當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則燈泡的額定電流I額=　　　　A,額定功率P額=　　　　W。 (2)小明想利用小紅的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一未知電阻Rx的阻值,發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞。聰明的小明利用小紅實(shí)驗(yàn)中小燈泡的額定電壓和測(cè)得的額定電流,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,測(cè)出了電阻Rx的阻值。請(qǐng)你幫助小明補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開(kāi)關(guān)S,將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1撥向觸點(diǎn)　　　,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,　　　　　　　　; ②開(kāi)關(guān)S仍閉合,再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1撥向另一觸點(diǎn),應(yīng)　　　　　　　　　　(填滑動(dòng)變阻器滑片位置的變化情況),讀出電壓表示數(shù)為U; ③寫(xiě)出Rx的表達(dá)式:Rx=　　　　(用所測(cè)物理量和已知量的符號(hào)表示)。 4.(2020遼寧鞍山中考)小剛同學(xué)在“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,選用如圖16-6-3甲所示的器材和電路。其中電源電壓為6 V,小燈泡的額定電壓為2.5 V,滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“20 Ω　1 A”字樣。 圖16-6-3(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整。(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮)(2)閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光,電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù)。若電路只有一處故障,則故障是　　　　　　　　。 (3)排除故障后再次閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片直到電壓表的示數(shù)為2.5 V,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,為　　　　A,小燈泡的額定功率為　　　　W。再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)達(dá)到3 V,小燈泡強(qiáng)烈發(fā)光,此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)1.08 W。 (4)同組的小紅同學(xué)還想探究“在電壓一定時(shí),電流與電阻的關(guān)系”,于是將圖甲中的小燈泡換成三個(gè)阻值分別為5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值電阻,其余連接均不改變。圖丙是小紅根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像。①由圖像可知小紅將定值電阻R兩端的電壓控制為　　　　V不變。當(dāng)定值電阻由5 Ω換為10 Ω時(shí),為達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)　　　　(填“變大”“變小”或“不變”)。 ②實(shí)驗(yàn)結(jié)論是電壓一定時(shí),　　　　　　　　　　　　。 ③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小紅問(wèn)老師保持該電壓不變的情況下,能否更換50 Ω的定值電阻繼續(xù)進(jìn)行此實(shí)驗(yàn),老師指導(dǎo)小紅分析了不能更換的原因。你認(rèn)為原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 5.(2020湖北荊州中考)小青在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中,選用的小燈泡標(biāo)有“2.5 V”字樣。(1)如圖16-6-4甲是小青測(cè)量小燈泡額定功率未連接完整的實(shí)物電路,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接完整。圖16-6-4(2)連接好電路后閉合開(kāi)關(guān),小青發(fā)現(xiàn)小燈泡沒(méi)有發(fā)光,但電流表有示數(shù),接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是　　　　(選填字母序號(hào))。 A.更換小燈泡B.檢查開(kāi)關(guān)是否閉合C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片D.檢查電壓表是否斷路(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則應(yīng)將滑片向　　　　(選填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小燈泡正常工作。若正常工作時(shí)電流表示數(shù)為0.5 A,則小燈泡的額定功率為　　　　W。 (4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小青又設(shè)計(jì)了一種測(cè)額定功率的方案,如圖丙所示。R0是阻值已知的定值電阻。請(qǐng)完成下列操作:①連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)S,將開(kāi)關(guān)S1撥到觸點(diǎn)　　　　(選填“a”或“b”),移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓U1; ②保持滑片的位置不動(dòng),再將開(kāi)關(guān)S1撥到另一觸點(diǎn),此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2;③用U1、U2、R0表示小燈泡的額定功率,則表達(dá)式為P=　　　　。       1.答案　B　如果燈泡斷路,電壓表示數(shù)應(yīng)接近電源電壓,故A不符合題意。若滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值過(guò)大,電路中電流很小,電壓表示數(shù)很小,故B符合題意;若小燈泡的燈絲電阻過(guò)大,電壓表的指針不可能幾乎不動(dòng),故C不符合題意。如果滑動(dòng)變阻器短路,電壓表示數(shù)應(yīng)為電源電壓,電路中電流較大,電流表指針不可能只是稍有偏轉(zhuǎn),D不符合題意。故選B。2.答案　D　燈泡兩端電壓等于額定電壓2.5 V時(shí)正常發(fā)光,由表中信息知,此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.25 A,所以燈泡的額定功率P=UI=2.5 V×0.25 A=0.625 W,故①正確;由表中信息知,燈泡兩端電壓越大,通過(guò)的電流也越大,由P=UI可知,燈泡的實(shí)際功率越大,小燈泡越亮,故②正確;由R=計(jì)算可得,各次實(shí)驗(yàn)燈泡電阻分別為4.17 Ω、6.25 Ω、7.89 Ω、8.70 Ω、10 Ω、10.71 Ω,所以小燈泡的電阻隨兩端電壓升高而增大,故③正確;小燈泡和阻值為2 Ω的定值電阻串聯(lián),由表中信息知,當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5 V,通過(guò)小燈泡的電流為0.25 A時(shí),定值電阻兩端電壓UR=IR=0.25 A×2 Ω=0.5 V,恰好滿足電源電壓U=UL+UR=2.5 V+0.5 V=3 V,所以燈泡能正常發(fā)光,故④正確。故選D。3.答案　(1)A　0.3　1.14　(2)2　使電壓表示數(shù)為U額　保持滑片P的位置不動(dòng)　解析　(1)①當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8 V時(shí),燈泡才能正常發(fā)光,此時(shí)電壓表示數(shù)為2 V,所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值要變小,即滑片P應(yīng)向A端移動(dòng),使電壓表示數(shù)為3.8 V。②根據(jù)電流表指針位置和所接量程可知I額=0.3 A,則小燈泡的額定功率P額=U額I額=3.8 V×0.3 A=1.14 W。(2)①閉合開(kāi)關(guān)S,將S1撥到觸點(diǎn)2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為3.8 V,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光,電路中的電流是I額;②再將開(kāi)關(guān)S1撥到另一觸點(diǎn)1,保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不動(dòng),讀出電壓表的示數(shù)為U;③在②中,電壓表測(cè)燈泡與未知電阻Rx兩端的總電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時(shí)未知電阻Rx兩端的電壓為Ux=U-U額,此時(shí)流過(guò)未知電阻Rx的電流為I額,Rx的表達(dá)式為Rx=。4.答案　(1)如圖所示(2)燈泡斷路　(3)0.3　0.75　小于　(4)①3　變大　②電流與電阻成反比　③滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小解析　(1)在“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)接入電路中,滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮,說(shuō)明滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變小,應(yīng)將B接線柱接入電路中;(2)閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路中存在斷路,電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源兩極連通,而電路只有一處故障,則故障是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路;(3)由圖乙知,電流表使用小量程,分度值0.02 A,則此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.3 A,小燈泡的額定功率為P=ULIL=2.5 V×0.3 A=0.75 W;電壓表的示數(shù)達(dá)到3.0 V時(shí),小燈泡兩端電壓為額定電壓的=1.2倍,若燈絲的電阻不變,則燈泡的實(shí)際功率為P實(shí)=(1.2)2×0.75 W=1.08 W,但因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大,根據(jù)P=,此時(shí)燈泡的實(shí)際功率小于1.08 W;(4)①由圖丙可知,當(dāng)定值電阻R=15 Ω時(shí),通過(guò)的電流為0.2 A,所以定值電阻R兩端的電壓控制為UR=IR=0.2 A×15 Ω=3 V;當(dāng)定值電阻由5 Ω換為10 Ω時(shí),為了控制定值電阻兩端電壓不變,由串聯(lián)電路的分壓原理知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值;②由圖像知,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是電壓一定時(shí),電流與電阻成反比;③滑動(dòng)變阻器最大阻值為20 Ω,當(dāng)定值電阻為50 Ω時(shí),由串聯(lián)電路的分壓原理可知定值電阻兩端最小電壓為UR=×6 V= V>3 V,故不能更換50 Ω的定值電阻繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。5.答案　(1)如圖所示(2)C　(3)A　1.25　(4)a　解析　(1)電壓表應(yīng)并聯(lián)到燈泡的兩端,燈泡的額定電壓為2.5 V,所以電壓表選用的是小量程;(2)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至阻值最大處,閉合開(kāi)關(guān),小青發(fā)現(xiàn)小燈泡沒(méi)有發(fā)光,但電流表有示數(shù),說(shuō)明電路是通路,由于滑動(dòng)變阻器的阻值最大,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流較小,燈泡的實(shí)際功率較小,所以接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,故C正確;(3)電壓表選用小量程,分度值為0.1 V,示數(shù)為1.9 V;燈泡在額定電壓下才能正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為1.9 V時(shí),小于燈泡的額定電壓2.5 V,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻,故滑片應(yīng)向A端移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為2.5 V;燈泡的額定功率為P=UI=2.5 V×0.5 A=1.25 W;(4)①連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)S,將開(kāi)關(guān)S1撥到觸點(diǎn)a,移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓U1=2.5 V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;②保持滑片的位置不動(dòng),再將開(kāi)關(guān)S1撥到另一觸點(diǎn),電壓表測(cè)量的是燈泡與定值電阻兩端的總電壓,電壓表的示數(shù)為U2;此時(shí)R0兩端的電壓為U0=U2-U1;③此時(shí)為串聯(lián)電路,則電路中的電流為I==,小燈泡的額定功率P=U1I=。  

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