
1.“網(wǎng)絡(luò)式”復(fù)習(xí)法:即采用章、節(jié)、標(biāo)題、要點(diǎn)四個層次對教材進(jìn)行梳理和編織記憶網(wǎng)絡(luò)。
2.提高“回頭率”:為了防止遺忘,就要采用提高“回頭率”的`方法,即看完一節(jié)、一章、一部分之后,再回頭掃視一遍,這樣知識得到了系統(tǒng)的鞏固,效果很好。
3.“空想法”:所謂空想法就是不看課本回想看過的內(nèi)容;或看課本的大綱填充細(xì)節(jié)。
4.樹形圖:復(fù)習(xí)時,可以在每門考試科目眾多的參考書中,選出一本較有代表性的參考書,通讀全書后,理出該領(lǐng)域研究的主要線索。
5.梳理錯題法:把綜合復(fù)習(xí)階段做過的所有習(xí)題重新瀏覽一遍。把曾經(jīng)做錯并改正后的題重點(diǎn)看一遍。
6.“齊頭并進(jìn)”法:在復(fù)習(xí)過程中,由于要復(fù)習(xí)的學(xué)科多,所以必須合理安排時間。學(xué)科和學(xué)科之間不可偏廢??蓪⒚刻斓臅r間劃分為大致相等的5部分,用于7門課的復(fù)習(xí),弱科花的時間稍多一些。
特殊方法測量小燈泡的電功率
一、特殊方法測量小燈泡的電功率:
(1)缺少電流表:只有電壓表時,無法直接測出電流,因此想辦法測電流是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。為了測電流,往往是構(gòu)造串聯(lián)電路,使通過小燈泡的電流與通過定值電阻的電流相等,間接測出電流。
(2)缺少電壓表:只有電流表時,無法直接測出電壓,因此想辦法測電壓是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。為了測電壓,往往是構(gòu)造并聯(lián)電路,使小燈泡兩端的電壓與定值電阻的電壓相等,間接測出電壓。
四、中考題型分析
中考中,測量小燈泡的電功率是必考的電學(xué)實(shí)驗(yàn)之一,伏安法測電功率主要考查電路的連接、電路故障、電流表的讀數(shù)及電功率的計算,特殊方法測電功率側(cè)重考查電路的設(shè)計、實(shí)驗(yàn)步驟及表達(dá)式的書寫,實(shí)驗(yàn)題為主。
★考點(diǎn)一:特殊方法測量小燈泡的電功率:
(典例)1.如圖是小明測量小燈泡電功率的電路,小燈泡額定電壓為2.5V,電阻為10Ω左右。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲電路連接完整;
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮。電流表指針幾乎不動,電壓表示數(shù)接近3V且保持不變。為排除故障,小明檢查了開關(guān)并擰緊兩端接線柱,小芳則將小燈泡與燈座擰緊。若電路中只有一處故障,_____(選填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正確的;
(3)排除故障后重新閉合開關(guān),改變滑片位置,他們根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出了通過燈絲電流與其兩端電壓關(guān)系的圖像如圖乙。根據(jù)圖像可得小燈泡的額定功率為_____W。研究發(fā)現(xiàn),通過燈絲的電流與其兩端電壓不成正比,原因是:_____;
(4)在測量小燈泡電功率拓展實(shí)驗(yàn)過程中,電流表壞了,他們找來一只阻值合適的定值電阻R0,設(shè)計了如圖丙電路圖,操作步驟如下:
①斷開S1,閉合S2,移動滑動變阻器滑片,使電壓表示數(shù)等于小燈泡的額定電壓U額;
②_____,斷開S2,閉合S1,記下此時電壓表示數(shù)為U;
則小燈泡額定功表達(dá)式P額=_____(用U額、U和R0表示)。
(典例)2.小明為了探究小燈泡的亮度與實(shí)際功率的關(guān)系,設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,小燈泡額定電壓為2.5 V。
(1)請按照圖甲,將圖乙中的實(shí)物電路連接完整(要求:滑片向B移動時電流表示數(shù)變大):
(2)閉合開關(guān),為了測量額定功率,需要調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)為________V,小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)如圖丙所示,則此時通過小燈泡的電流為________A,額定功率為________W;
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓小燈泡兩端的電壓逐漸減小,會發(fā)現(xiàn)燈泡變暗直至完全不發(fā)光??梢圆孪氪诉^程中燈絲的溫度________(選填“升高”“不變”或“降低”)。
(4)實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)如下表所示,分析表中數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓越低,實(shí)際功率越小,其燈絲的亮度越________。
跟蹤訓(xùn)練
3.在電源電壓恒定、R0阻值已知的情況下,只用電流表測量額定電流為I額的小燈泡的電功率。下列四種設(shè)計方案不能得到燈泡額定功率的是( )
A. B. C. D.
4.小燈泡的額定電壓已知、定值電阻R0的阻值已知,小明設(shè)計了四種不同的方案打算測量小燈泡的額定功率,在電路不能重新拆接的條件下,其中不能夠測出小燈泡額定功率的是( )
A. B. C. D.
5.小明同學(xué)在測定額定電壓為“3.8V”的小燈泡的額定功率時,發(fā)現(xiàn)電壓表“0~15V”量程壞了,而“0?3V”量程完好,實(shí)驗(yàn)所用其他器材完好,所用的電源電壓恒為6V,在不更換實(shí)驗(yàn)器材的情況下,同學(xué)們幫助小明同學(xué)設(shè)計如圖所示的四種實(shí)驗(yàn)電路圖,則能完成實(shí)驗(yàn)的電路圖是( )
A. B. C. D.
6.在一次綜合實(shí)踐活動中,小明想測量一個額定電壓為6V,阻值約為8Ω的小燈泡的額定功率,但發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的大量程均已損壞(小量程完好),于是找來一個阻值為10Ω的定值電阻,設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,其中電源電壓恒為8V。請選出能對應(yīng)填入虛線框內(nèi)合理的元件組合( )
A.
B.
C.
D.
7.用如圖所示的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡L的額定功率,調(diào)節(jié)電阻箱R,使它接入電路的阻值為4Ω,閉合開關(guān)S、S1,移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,保持滑片P的位置不變,閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1,此時電壓表示數(shù)為1.6V,斷開開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R,使它接入電路的阻值為14Ω,閉合開關(guān)S,此時電壓表示數(shù)為2.8V。則小燈泡的額定功率為( )
A. 1.0W
B. 0.75W
C. 0.625W
D. 0.5W
8.“測量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中,器材有電源、滑動變阻器、兩個電流表、小燈泡(U額為2.5V)定值電阻R0(阻值為10Ω)、開關(guān)及若干導(dǎo)線。
(1)根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中未畫出的兩條導(dǎo)線補(bǔ)充完整;
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈不亮,兩電流表有示數(shù)且相同,故障可能是______;
(3)排除故障后,為了測量小燈泡的額定功率,移動滑動變阻器的滑片,直到電流表A2示數(shù)為______A時小燈泡正常發(fā)光,電流表A1的示數(shù)如圖丙,則小燈泡的額定功率為______W。
9.在“測量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中,燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣,電源電壓恒定,如圖1所示。
(1)閉合開關(guān)后,在移動變阻器滑片的過程中,眼睛應(yīng)注視______ 的示數(shù),直至燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖2所示,則燈泡的額定功率為______ W。
(2)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小聰向老師要了一個已知阻值為R0的電阻和一個單刀雙擲開關(guān),借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計了如圖3所示的電路,也測出了燈泡的額定功率。請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①閉合開關(guān)S1,將S2撥到觸點(diǎn)______ (選填“1”或“2”),移動滑片,使電壓表的示數(shù)為______ V;
②再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)______ (選填“1”或“2”),保持滑片的位置不動,讀出電壓表的示數(shù)U;
③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額= ______ (用已知量和測量量表示)。
10.實(shí)驗(yàn)室新購進(jìn)一批小燈泡,用于做電學(xué)實(shí)驗(yàn),小明所在的小組承擔(dān)了檢測小燈泡L額定功率是否準(zhǔn)確的任務(wù),實(shí)驗(yàn)室能提供的器材有:
電源(電壓恒為10V),待測小燈泡L(標(biāo)有“4V 2W”),滑動變阻器R1(標(biāo)有“8Ω 2A”),定值電阻R2(標(biāo)有“20Ω 0.6A”)一只,定值電阻R3(標(biāo)有“4Ω 1A”)一只,定值電阻R4(標(biāo)有“6Ω 0.8A”)一只,兩只量程為0~3V的電壓表,開關(guān)S等。
(1)組員小剛同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示電路,同學(xué)們經(jīng)過討論認(rèn)為這個設(shè)計達(dá)不到目的,請寫出其中兩條原因______ 、______ 。
(2)經(jīng)過討論,同學(xué)們設(shè)計了圖乙所示電路,閉合開關(guān),移動滑片,當(dāng)兩只電壓表示數(shù)(V1表的示數(shù)為U1,V2表的示數(shù)為U2)滿足關(guān)系式______ 時,電燈正常發(fā)光,讀出這時電壓表V2的示數(shù)U2為2V。
(3)通過計算、討論,該小燈泡的額定功率為______ ,并將該數(shù)據(jù)匯報給實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室對該批新購入的小燈泡進(jìn)行了處理。
11.小明設(shè)計了如圖所示的電路圖,只用電壓表就測量出額定電壓為U額的小燈泡的額定功率。已知電源電壓恒為U,定值電阻的阻值為R0。請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
(1)_______________(填三個開關(guān)閉合與斷開情況),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為________,小燈泡正常發(fā)光。
(2)保持滑動變阻器滑片位置不動,________________(填三個開關(guān)閉合與斷開情況),記錄電壓表示數(shù)為U滑。
(3)小燈泡額定功率的表達(dá)式P額=____________(用已知量和所測物理量符號表示)。
12.在測量額定電壓為2.5V小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中,電源是三節(jié)新干電池。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖1的電路連接完整。
(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最 (填“左”或“右”)端。
(3)閉合開關(guān),移動滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為 V時,小燈泡正常發(fā)光,讀出電流表示數(shù),可測得額定功率。
(4)繼續(xù)移動滑片,電壓表示數(shù)如圖2所示,為 V,此時電流表示數(shù)為0.24A,小燈泡的實(shí)際功率為 W。為了研究小燈泡發(fā)光情況與電功率的關(guān)系,除了表中記錄的電表示數(shù)和電功率,還需要增加記錄的內(nèi)容是 。
(5)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),小燈泡兩端的電壓越高,它的實(shí)際功率 。
(6)完成上述實(shí)驗(yàn)后,某小組設(shè)計了圖3所示的電路,用原來的電源和電壓表測量原小燈泡的額定功率。方案如下:
①把定值電阻R0接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使小燈泡正常發(fā)光;
②保持滑片位置不變,將電壓表改接在R0兩端,讀出電壓表示數(shù);
③算出小燈泡的額定功率。
現(xiàn)有阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻,為了測出小燈泡的額定功率,結(jié)合題中的數(shù)據(jù)分析,定值電阻R0應(yīng)選 Ω的。
13.在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計的電路,電源電壓3V保持不變。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖甲中完成電路連接,要求滑片P向右端滑動時,電流表的示數(shù)變大;
(2)檢查無誤后,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V。移動滑片P,兩電表示數(shù)均無變化,則電路故障可能是___________;
(3)排除故障后,實(shí)驗(yàn)中測得五組數(shù)據(jù),并繪制出定值電阻R的I?U圖像如圖乙所示。由圖像可得,實(shí)驗(yàn)中所用定值電阻R的阻值為___________Ω;
(4)結(jié)合乙圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,本實(shí)驗(yàn)所用滑動變阻器的最大阻值應(yīng)不小于___________Ω;
(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明利用該電阻R和一個單刀雙擲開關(guān),借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計了如圖丙所示的電路,測量標(biāo)有“1.5V”字樣的小燈泡的額定功率。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①閉合開關(guān)S1,將S2撥到觸點(diǎn)___________(填“1”,“2”),移動滑片,使電壓表的示數(shù)為___________V;
②再將開關(guān)S2撥到另外一個觸點(diǎn),保持滑片的位置不動,讀出電壓表的示數(shù)為2V;
③燈泡額定功率為___________W。
14.興趣小組在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,有電流表、電壓表各一個,開關(guān)、導(dǎo)線若干,電源的電壓恒為6V,小燈泡L1的額定電壓為3.8V,正常發(fā)光時電阻約為10Ω,滑動變阻器有規(guī)格為“10Ω 1.5A”的R1和規(guī)格為“20Ω 1A”的R2。
(1)為了完成實(shí)驗(yàn),選擇滑動變阻器R1等器材,進(jìn)行如圖甲所示的電路連接,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整,并指出連接電路時的誤之處______ 。
(2)實(shí)驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表無示數(shù)。用導(dǎo)線連接電流表兩端,燈泡發(fā)光,則故障原因是電流表______ 。
(3)更換新的電流表,完成測量后,小華將小燈泡L1更換為額定電壓2.5V,正常發(fā)光時阻值約為8Ω的L2。為了測量它的額定電功率,需用滑動變阻器R2替換電路中的R1,其目的是______ 。
(4)小明認(rèn)為不用電流表,同樣能測量出燈泡L2的額定功率,設(shè)計了圖乙所示的電路,請你幫他補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:
①將滑動變阻器______ 調(diào)到最大阻值且保持不變,閉合開關(guān)S,將S1撥向觸點(diǎn)______ ,調(diào)節(jié)另一滑動變阻器的阻值,使電壓表的示數(shù)為U額。
②再將開關(guān)S1撥向另一觸點(diǎn),讀出電壓表示數(shù)為U,滑動變阻器的最大阻值分別為R1、R2。則燈泡L2的額定功率表達(dá)式為P額= ______ 。
1.【答案】 (1) (2)小芳 (3) 0.625 ; 小燈泡的阻值和溫度有關(guān) (4) 保持滑動變阻器位置不變 ; (U?U額)R0U額
【解析】(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻為10Ω左右,根據(jù)歐姆定律可知,小燈泡的額定電流約為
I=U額1R=2.5V10Ω=0.25A
所以電流表的量程選0~0.6A,電流表與小燈泡串聯(lián)接入電路,如圖所示:
(2)電壓表示數(shù)接近3V且保持不變,而電源電壓是兩個干電池,所以電源電壓為3V,即電壓表的示數(shù)接近電源電壓,所以可能是電壓表串聯(lián)在電路之中,即小燈泡發(fā)生斷路,所以小芳排除障礙操作是正確的。
(3)小燈泡的額定電壓為2.5V,由圖乙可知,當(dāng)小燈泡兩端電壓等于額定電壓時,通過小燈泡的電流為0.25A,根據(jù)公式P=UI可得小燈泡的額定功率為
P額1=U額1I額=2.5V×0.25A=0.625W
因?yàn)樾襞莸淖柚惦S著溫度的變化而變化,不是一個定值,所以通過燈絲的電流與其兩端電壓不成正比。
(4)由題意可知,這是利用“伏阻法”測小燈泡的額定功率,先用電壓表測小燈泡的電壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓為額定電壓U額,然后保持滑動變阻器位置不變,通過調(diào)整開關(guān)的閉合,使電壓表測小燈泡和已知電阻R0兩端的電壓為U,所以此時電阻R0兩端電壓為
U0=U?U額
根據(jù)歐姆定律I=UR可得,此時通過電阻R0的電流為
I0=U0R0=(U?U額)R0
因?yàn)樾襞菖c電阻R0串聯(lián),所以通過兩者的電流相等,根據(jù)P=UI可得,小燈泡額定功率的表達(dá)式為
P額=U額I0=(U?U額)R0U額
2.【答案】(1);(2)2.5;0.3;0.75;(3)降低;(4)暗
【解析】解:(1)變阻器按一上一下接入電路中,按電路圖連接如下圖所示:
;
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為2.5V,小燈泡正常發(fā)光,電流表選用小量程,分度值為0.02A,此時通過小燈泡的電流是0.3A,則小燈泡的額定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓小燈泡兩端的電壓逐漸減小,會發(fā)現(xiàn)燈泡變暗直至完全不發(fā)光,電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能變小,可以猜想此過程中燈絲的溫度降低;
(4)由表中數(shù)據(jù)知,小燈泡兩端的電壓越低,根據(jù)P=UI知實(shí)際功率越小,其燈絲的亮度越暗。
故答案為:(1);(2)2.5;0.3;0.75;(3)降低;(4)暗。
(1)變阻器按一下一上接入電路中;
(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)為額定電壓時燈泡正常發(fā)光,根據(jù)電流表選擇的量程和對應(yīng)的分度值,按照指針的位置讀出電流表的示數(shù),根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率;
(3)小燈泡電壓越低,燈絲溫度越低;
(4)燈泡的亮度由其實(shí)際電功率決定。
本題為了探究小燈泡的亮度與實(shí)際功率的關(guān)系,考查電路連接、電流表讀數(shù)、電功率的計算以及影響電阻大小的因素,是一道綜合題。
3.【答案】C
【解析】解:
A、圖中,燈L與R0并聯(lián),電流表A1、A2分別測量通過燈L、R0的電流,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表A1的示數(shù)等于I額,讀出此時A2的示數(shù)I0,燈L的額定電壓U額=U0=I0R0,燈L的額定功率P額=U額I額=I0R0I額.A設(shè)計方案能測量燈泡額定功率,故A不符合題意;
B、圖中,燈L與R0并聯(lián),電流表A1測量通過燈L的電流,電流表A2測量干路電流,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表A1的示數(shù)等于I額,讀出此時A2的示數(shù)I,通過R0的電流I0=I?I額,燈L的額定電壓U額=U0=I0R0=(I?I額)R0,燈L的額定功率P額=U額I額=(I?I額)R0I額.B設(shè)計方案能測量燈泡額定功率,故B不符合題意;
C、圖中,單刀雙擲開關(guān),連接b時,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,能使電流表A的示數(shù)等于I額,但無法測量燈的額定電壓,無法計算燈的額定功率。C設(shè)計方案不能測量燈泡額定功率,故C符合題意;
D、圖中,閉合S、S1,斷開S2,燈L與R0并聯(lián),電流表A測量通過燈L的電流;調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表A的示數(shù)等于I額;
閉合S、S2,斷開S1,燈L與R0還是并聯(lián),電流表A測量干路電流I,此時通過燈L、R0的電流不變,燈L、R0兩端的電壓不變;
通過R0的電流I0=I?I額,燈L的額定電壓U額=U0=I0R0=(I?I額)R0,燈L的額定功率P額=U額I額=(I?I額)R0I額.D設(shè)計方案能測量燈泡額定功率,故D不符合題意。
故選:C。
(1)該選項(xiàng)圖中,燈L與R0并聯(lián),電流表A1、A2分別測量通過燈L、R0的電流,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表A1的示數(shù)等于額定電流,讀出此時A2的示數(shù)(通過R0的電流),利用歐姆定律求R0兩端的電壓,即燈L的額定電壓,利用P=UI求額定功率;
(2)該選項(xiàng)圖中,燈L與R0并聯(lián),電流表A1測量通過燈L的電流,電流表A2測量干路電流,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表A1的示數(shù)等于額定電流,讀出此時A2的示數(shù)(干路電流),可求通過R0的電流,利用歐姆定律求R0兩端的電壓,即燈L的額定電壓,利用P=UI求額定功率;
(3)該選項(xiàng)圖中,單刀雙擲開關(guān),連接b時,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,能使電流表A的示數(shù)等于I額,但無法測量燈的額定電壓,無法計算燈的額定功率;
(4)該選項(xiàng)圖中,閉合S、S1,斷開S2,燈L與R0并聯(lián),電流表A測量通過燈L的電流;調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表A的示數(shù)等于額定電流;閉合S、S2,斷開S1,燈L與R0還是并聯(lián),電流表A測量干路電流I,此時通過燈L、R0的電流不變,燈L、R0兩端的電壓不變;
求出通過R0的電流,利用歐姆定律求R0兩端的電壓,即燈L的額定電壓,利用P=UI求額定功率。
本題考查了學(xué)生分析電路圖、得出測量燈額定功率設(shè)計方案的能力,分析電路圖確定電流表的位置、開關(guān)不同狀態(tài)下的電路組成是關(guān)鍵。
4.【答案】B
【解析】解:A、電壓表測燈的電壓,通過移動變阻器的滑片,當(dāng)燈的電壓為額定電壓時,用電流表測出燈的電流,根據(jù)P=UI可求出燈的額定功率;故A不合題意。
B、圖中只有電流表,通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換,定值電阻與燈分別與變阻器串聯(lián),無法確定燈是否正常發(fā)光,故不能求出燈的額定功率;故B符合題意。
C、只閉合S、S1,電壓表測燈的電壓,移動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為U額,則燈正常發(fā)光;
保持滑片位置不動,斷開合S1,閉合S2,記下電壓表的示數(shù)U1,此時電壓表測R0與燈串聯(lián)的電壓,因電路的連接沒有改變,各電阻的大小和電壓沒有改變,燈仍正常發(fā)光,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,R0的電壓:U0=U1?U額,通過R0的電流,即燈的額定電流:I=U1?U額R0,根據(jù)P=UI可求燈的額定功率;故C不合題意。
D、只閉合S、S2,R0與電流表串聯(lián)后再與燈并聯(lián),通過移動變阻器的滑片使電流表示數(shù)為U額R0時,由歐姆定律和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈的電壓為U額,燈正常發(fā)光;
保持滑片位置不變,只閉合S、S1,使電流表測燈與R0并聯(lián)的總電流,因電路的連接關(guān)系沒有改變,各電阻的大小和通過的電流不變,燈仍正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出燈的額定電流,根據(jù)P=UI可得出燈的額定功率的表達(dá)式;故D不合題意。
故選:B。
A、測燈功率的原理為P=UI,據(jù)此分析;
B、圖中只有電流表,通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換,定值電阻與燈分別與變阻器串聯(lián),無法確定燈是否正常發(fā)光,據(jù)此分析;
C、只閉合S1,電壓表測燈的電壓,移動變阻器的滑片可使燈正常發(fā)光;
保持滑片位置不動,通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換使電壓表測R0與燈的電壓,因電路的連接沒有改變,各電阻的大小和電壓沒有改變,燈仍正常發(fā)光,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得出R0的電壓:,由歐姆定律得出通過R0的電流,即燈的額定電流,根據(jù)P=UI可求燈的額定功率;
D、要測燈的額定功率,應(yīng)先使燈正常發(fā)光,在沒有電壓表的情況下,電流表與定值電阻R0應(yīng)起到電壓表的測量作用,故只閉合S、S2,R0與電流表串聯(lián)后再與燈并聯(lián),通過移動變阻器的滑片使電流表示數(shù)為U額R0時,由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律可使燈正常發(fā)光;保持滑片位置不變,通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換,使電流表測燈與R0并聯(lián)的總電流,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出燈的額定電流,根據(jù)P=UI可得出燈的額定功率的表達(dá)式。
本題考查歐姆定律、串聯(lián)和并聯(lián)電路規(guī)律的運(yùn)用及歐姆定律和電功率公式的運(yùn)用、對設(shè)計測燈的額定功率方案的評估。
5.【答案】B
【解析】【分析】
根據(jù)電功率計算公式P=UI,要測小燈泡的額定功率必須測出小燈泡達(dá)到額定電壓時的電流;燈泡額定電壓小于電源電壓,需要串聯(lián)電阻來分壓,電壓表量程較小,可以先測串聯(lián)電阻的電壓,電源電壓減去電阻的電壓就是燈泡電壓,再計算燈泡的額定功率。
本題考查電路圖的設(shè)計以及電功率的測量,關(guān)鍵是在電壓表量程較小的時候,測量燈泡的電壓,這是難點(diǎn),根據(jù)串聯(lián)分壓的原理測量串聯(lián)電阻的電壓即可。
【解答】
燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器電壓.當(dāng)滑動變阻器兩端的電壓為6V?3.8V=2.2V時,燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓3.8V,讀出此時電流表的讀數(shù),根據(jù)公式P=UI可求燈泡的額定功率。
A.電壓表測的是電源電壓,不合題意;
B.測的是滑動變阻器電壓,符合題意;
C.電壓表與燈泡串聯(lián),電路斷路不合題意;
D.電壓表測的是燈泡電壓,燈泡的額定電壓超過電壓表的量程,無法測量,不合題意。
故選B。
6.【答案】C
【解析】解:用題意可知,電源電壓為8V,小燈泡的額定電壓是6V,
由串聯(lián)電壓的規(guī)律,定值電阻分得的電壓為:U定=U?U額=8V?6V=2V,故電壓表可與定值電阻并聯(lián);
由歐姆定律,燈的額定電流約為:
I=U額RL=6V8Ω=0.75A>0.6A,故電流表不能直接測量通過燈的電流,根據(jù)并聯(lián)電流的規(guī)律,干路電流大于支路電流之和,燈接在干路上;
則a虛線框內(nèi)是滑動變阻器,b虛線框內(nèi)是定值電阻,c虛線框內(nèi)是小燈泡,故C選項(xiàng)正確。
故選:C。
電源電壓為8V,小燈泡的額定電壓是6V,由串聯(lián)電壓的規(guī)律得出電阻分得的電壓確定與電壓表并聯(lián)的電路元件;
由歐姆定律求出燈的額定電流,與電流表量程比較,根據(jù)并聯(lián)電流的規(guī)律分析小燈泡的連接位置,據(jù)此分析作答。
本題通過測量小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn),考查電路分析,難度不大。
7.【答案】C
【解析】解:閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)S1,滑動變阻器與電阻箱串聯(lián),電壓表測電阻箱兩端的電壓,
當(dāng)電壓表示數(shù)為1.6V時,電路中的電流:I=URR =1.6V4Ω=0.4A,
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓:U=UR+U滑=UR+IR滑=1.6V+0.4A×R滑……①
當(dāng)電壓表示數(shù)為2.8V時,電路中的電流:I′=UR′R ′=2.8V14Ω=0.2A,
電源電壓:U=UR′+U滑′=UR′+I′R滑=2.8V+0.2A×R滑……②
由①②解得:R滑=6Ω,U=4V;
閉合開關(guān)S、S1,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,滑動變阻器兩端的電壓:U滑″=U?U額=4V?2.5V=1.5V,
則燈泡的額定電流:I額=I″=U滑″R滑=1.5V6Ω=0.25A,
燈泡的額定功率:P額=U額I額=2.5V×0.25A=0.625W,故C正確。
故選:C。
閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)S1,滑動變阻器與電阻箱串聯(lián),電壓表測電阻箱兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)表示出電源電壓,解方程求出滑動變阻器接入電路的電阻和電源電壓;閉合開關(guān)S、S1,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率。
本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用,分清開關(guān)閉合、斷開時電路的連接方式是關(guān)鍵。
8.【答案】燈泡處斷路或R0處短路 0.25 1.125
【解析】解:(1)變阻器按一上一下連入電路中,電流表與定值電阻串聯(lián)后與燈并聯(lián),
如下所示:
(2)左邊電流表測干路電流,右邊電流表測定值電阻的電流,正確連接電路后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈不亮,兩電流表有示數(shù)且相同,則兩電表串聯(lián)在電路中,故障可能是燈泡處斷路或R0處短路;
(3)定值電阻R0(阻值為10Ω),燈的額定電壓為2.5V,燈在額定電壓下正常發(fā)光,由歐姆定律,移動滑動變阻器的滑片,當(dāng)電流表A2示數(shù)為:
I′=UR0=2.5V10Ω=0.25A時,小燈泡正常發(fā)光;
電流表A1的示數(shù)如圖丙,電流表選用大量程,分度值為0.1A,該示數(shù)為0.7A,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,燈的額定電流為:
I=0.7A?0.25A=0.45A,則小燈泡的額定功率為:
P=UI=2.5V×0.45A=1.125W。
故答案為:(1)如上所示;(2)燈泡處斷路或R0處短路;(3)0.25;1.125。
(1)變阻器按一上一下連入電路中,在沒有電壓表的條件下,電流表與定值電阻應(yīng)起到電壓表的作用,故電流表與定值電阻串聯(lián)后與燈并聯(lián);
(2)左邊電流表測干路電流,右邊電流表測定值電阻的電流,發(fā)現(xiàn)燈不亮,兩電流表有示數(shù)且相同,則兩電表串聯(lián)在電路中,據(jù)此分析;
(3)定值電阻R0(阻值為10Ω),根據(jù)歐姆定律分析;根據(jù)電流表選用大量程確定分度值讀數(shù),由并聯(lián)電路電流的規(guī)律得出燈的額定電流,根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率。
本題測量小燈泡的額定功率,考查電路設(shè)計、注意事項(xiàng)、故障分析、并聯(lián)電路的規(guī)律及功率的計算。
9.【答案】電壓表 1.52 2 3.8 1 3.8V×(U?3.8V)R0
【解析】解:(1)閉合開關(guān)后,在移動變阻器滑片的過程中,眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù),直至燈泡正常發(fā)光;由圖示所示電路圖可知,電流表量程為0~0.6A,由圖2所示電流表可知,其分度值為0.02A,示數(shù)為0.4A,則燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W。
(2)①閉合開關(guān)Sl,將S2撥到觸點(diǎn)2,移動滑片,使電壓表的示數(shù)為3.8V;
②再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)1,保持滑片的位置不動,讀出電壓表的示數(shù)U。
③由于串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以燈泡正常發(fā)光時,定值電阻R0兩端的電壓為U=3.8V,由歐姆定律可得,此時通過燈泡的電流:I=U?3.8VR0;燈泡額定功率的表達(dá)式:P額=UI=3.8V×(U?3.8V)R0。
故答案為:(1)電壓表;1.52;(2)①2;3.8;②1;③3.8V×(U?3.8V)R0。
(1)測燈泡額定功率時閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片,眼睛注視著電壓表示數(shù),當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時記下電流表示數(shù);由圖示電流表確定其量程與分度值,讀出其示數(shù),然后由P=UI求出燈泡額定功率。
(2)當(dāng)燈泡兩端電壓等于額定電壓時,燈泡正常發(fā)光,因此先讓電壓表測量燈泡兩端電壓,使燈泡正常發(fā)光,然后測量出燈泡和定值電阻兩端的電壓,再結(jié)合串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流,最后根據(jù)P=UI表示出燈泡的額定功率。
本題考查了電源的確定、電流表讀數(shù)、求功率、判斷燈泡電阻如何變化、完善實(shí)驗(yàn)步驟等問題;對店里邊讀數(shù)時要先確定其量程與分度值,然后讀出其示數(shù),讀數(shù)時視線要與刻度線垂直。
10.【答案】電壓表示數(shù)超過量程 燈不可能正常發(fā)光 2.5U1+U2=6V 1.6W
【解析】解:
(1)待測小燈泡L上標(biāo)有“4V 2W”,說明燈的額定電壓為4V,額定功率為2W,根據(jù)P=UI可得,燈的額定電流為:
IL=PLUL=2W4V=0.5A,
由歐姆定律可得,燈的電阻為:
RL=ULIL=4V0.5A=8Ω;
甲圖中,燈與R2和R1串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電路中的最小電流為:
I=URL+R2+R1大=10V8Ω+20Ω+8Ω≈0.28A,
此時R2的電壓:
U2=IR2=10V36Ω×20Ω≈5.6V>3V,
超過電壓表0?3V量程,
當(dāng)變阻器連入電路中的電阻為0時,電流最大,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電路中的最大電流為:
I′=URL+R2=10V8Ω+20Ω≈0.36A
這是一份2024年中考物理二輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)匯編(講義) 動態(tài)電路分析,共26頁。學(xué)案主要包含了中考題型分析等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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