18.3 测量小灯泡的电功率 同步练习(答案) 2022-2023上学期湖南省各地九年级物理期末试题选编

18.3 测量小灯泡的电功率 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)如图所示,闭合开关S1,电灯L1、L2都能发光。再闭合开关S2,观察到灯泡的发光情况是(  )
A.L1、L2都变亮 B.L1变亮、L2不亮
C.L1、L2都变暗 D.L1不亮、L2变亮
2.(2022秋·湖南邵阳·九年级期末)在电源电压恒定、R0阻值已知的情况下,只用电流表测量额定电流为I额的小灯泡的电功率。下列四种设计方案能得到灯泡额定功率的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末)在进行实验时,往往需要我们手眼并用,在“测定小灯泡额定功率”的实验中,要让小灯泡在额定电压下发光,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(  )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数 D.电流表的示数
4.(2022秋·湖南益阳·九年级期末)如图所示的电路中,R1和R2为定值电阻,且R1≠R2,电源两端的电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动一段距离,电压表V2示数的变化量为,电流表A示数的变化量为,下列说法正确的是()
A.与的比值变大
B.三个电表中有两个电表示数变大
C.R1的电功率变化量为
D.R1和R2两端的电压变化量分别为△U1和△U2,则
5.(2022秋·湖南娄底·九年级期末)利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8V”字样 闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是(  )
A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因是小灯泡断路
B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C.当小灯泡的实际电压为2.5V时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动
D.电压表无示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路
6.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)标有“”和“”的灯泡各一只,串联后接入的电路上,那么两只灯泡( )
A.亮度相同 B.电压相等 C.都要烧毁 D.都正常发光
二、填空题
7.(2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末)标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”字样的甲、乙两只灯泡,在确保两灯泡接入电路均安全的前提下, 接入电路时,两灯都可能正常发光; 接入电路时,观察到乙灯比甲灯亮; 接入电路时,观察到甲灯比乙灯亮。(均选填“串联”或“并联”)。
8.(2022秋·湖南湘西·九年级统考期末)学校举办了精彩的“元旦”晚会,如图是晚会中用于调节舞台灯光的简单电路图,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,灯泡的亮度将 。(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)
9.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V”字样,它的U I图像如图乙所示。只闭合开关S1时,电流表示数为I1,电阻R1消耗的功率为P1,当开关S1、S2都闭合,此时小灯泡恰好正常发光,电流表示数为I2,电阻R1消耗的功率为P1',已知R1=R2,P1∶P1'=16∶25。灯泡正常发光时的电阻为 Ω,I1为 A,电源电压为 V。
三、实验题
10.(2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值大约为12Ω。所提供的器材有:电流表、电压表、电源(新干电池3节)、开关各一个,滑动变阻器(20Ω,1A)一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小琴没有连接完的实物电路,请用笔画线代替导线将实物图补充完整 ;
(2)闭合开关后无论怎样移动变阻器滑片P,发现电压表和电流表都有较小示数,但始终不发生变化,原因可能是 ;
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,读数为 V,小灯泡的额定功率为 W;
(4)小红没用电压表,但多用了一个开关,其他器材与小琴的相同,也测出了另一个额定电流为I的小灯泡额定功率。她设计了如图丙所示的电路图,请你帮她完成实验步骤并写出额定功率的表达式。实验步骤:
①按如图连接电路,然后只闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为I;
②再闭合开关S2, ;
③小灯泡的额定功率的表达式:P额= 。(可能用到的物理量:电源电压U;额定电流I和测出的物理量)
11.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。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(电压为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只:R1(20Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A)。
(1)小明在实验过程中,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是 ;
(2)闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙),则小灯泡的额定功率为 W。在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)灯泡的功率测量完毕,小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像,则小明应选用滑动变阻器 (选填“R1”、“R2”或“R3”)。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所选定值电阻的阻值为 ;
(4)分析实验数据,可以得出结论:电压一定时, 。
12.(2022秋·湖南益阳·九年级统考期末)小明在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材:电源(电压恒为6V)、待测小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关、规格分别为R1(10Ω 1A)和R2(30Ω 0.5A)的滑动变阻器各一个、若干导线;
(1)为完成本次实验,小明应选择滑动变阻器 (选填“R1”或“R2”);
(2)请用笔画线代替导线将如图甲所示的实验电路连接完整 ;
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路故障原因可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障,闭合开关,移动滑片P至某位置时。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“左”或“右”)端移动。小明通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
13.(2022秋·湖南永州·九年级统考期末)在测量小灯泡的电功率的实验中,同学们用电压、电流表、开关、电压为3V的电源。额定电压为2.5V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器,设计了如图所示的电路,灯丝电阻约为10Ω。
(1)请你按甲图的电路图,在图乙的实物电路中,用笔画线代替导线,将电流表正确连入电路,导线不得交叉;
(2)若电流表正确接入图乙电路,闭合开关前,某同学发现电路有一处错误,这个错误是 。改正错误后,闭合开关,将滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的接线柱是 (选填“A、D”或“B、C”) ;
(3)实验过程中,当电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光,此时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
14.(2022秋·湖南长沙·九年级统考期末)小明同学在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V保持不变,所用小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω。
(1)要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮,则未连接完整的导线使其接在 接线柱(选填A或B)。
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端。闭合开关S后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来首先应该操作的是 (填序号)。
A.检查开关是否闭合
B.检查电压表是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光
D.更换小灯泡
(3)图乙中的I-U图像是根据多组实验数据绘制而成,根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。
(4)图乙中图线是弯曲的,其主要原因是 。
15.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)实验创新小组探究电流与电压的关系,实验电路如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R=10Ω,滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”。
(1)请根据电路图,用笔画线表示导线,连接图乙所示的实物电路,要求滑片向左滑时,电流表示数变大;( )
(2)排除故障后,多次改变定值电阻两端的电压(每次正确选择电压表的量程),测出每次对应的电流值,并将测得的数据记录在表格中,请根据表格中的数据分析得出实验结论:在电阻一定时, ;
实验序号 1 2 3 4
U/V 2 3 4 5
I/A 0.2 0.3 0.4 0.5
(3)该小组同学又找到一个标有“2.5V”字样的小灯泡,用它来替换图中的定值电阻R,并测量小灯泡的额定功率,某时刻电压表的读数为2V,要测量小灯泡的额定功率,应该将滑片向 (选填“左”或“右”)调节,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 。
16.(2022秋·湖南郴州·九年级期末)在测量“小灯泡电功率”的实验中,小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V(电阻大约为10Ω),有两个规格分别为A:“5Ω 1A”、B:“20Ω 2A”的滑动变阻器可供选择。
(1)本实验中应该选择规格为 的滑动变阻器(选填“A”或“B”);
(2)请你用笔画线代替导线,在图甲中将实物电路补充完整。(导线不能交叉) ;
(3)实验过程中,若小灯泡发生短路,则下列判断正确的是 ;
A.电压表可能被烧坏
B.小灯泡可能被烧坏
C.电流表可能被烧坏
D.电压表和电流表都没有示数
(4)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的I﹣U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(5)小明还想利用图甲电路来“探究电流与电压的关系”,但老师认为他的想法不妥,理由是: 。
17.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)晴睛同学用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
(1)晴睛在连接电路图时,表2应该还有一条导线与滑动变阻器连接,图中的滑动变阻器有A、B上下两个接线口,则该导线应该连接 (填“A”或“B”);
(2)图甲中的表1应该为 。
(3)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,则故障原因可能是 。
(4)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V.此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
18.(2022秋·湖南株洲·九年级统考期末)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器A和“50Ω 2A”的滑动变阻器B,电源电压恒为6V。
(1)本实验中应选择滑动变阻器 (选填“A”或“B”);
(2)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是 ;
A.断开开关,更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示为 V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)实验中多次测量的目的是 。
A.测不同电压下小灯泡的实际功率 B.多次测量求平均值,减小误差
19.(2022春·湖南永州·九年级统考期末)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为3.8V。如图1是小严同学连接的实物电路。
(1)实验中,连接好电路时,开关应处于 (填“闭合”或“断开”)状态,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一点,电压表的示数如图2甲所示,为 V,电流表的示数如图2乙所示,为 A,此时小灯泡的实际功率为 W。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向端 (填“A”或“B”端)的方向滑动。
20.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻大约8Ω左右。
(1)如图甲所示是连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉);
(2)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为 V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动;
(3)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(4)完成上述测量后,小明不用电压表,用如图丁所示的电路测量另一个额定电流已知的小灯泡的额定功率。小灯泡的额定电流I额已知,定值电阻的阻值R0已知,实验步骤如下,请你帮助小明补充完整:
①闭合开关S、S2,断开开关S1,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I额;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S、S1,断开开关S2,记录下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额= 。
参考答案:
1.D
【详解】由题意可知当闭合开关S2后,L1将被短路,L2有电流可以正常通过,故L1不亮,L2两端的电压将比之前变大,根据电功率公式
电压变大,实际功率变大,L2将变亮,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.A
【详解】A.图中,灯L与R0并联,电流表A1、A2分别测量通过灯L、R0的电流,调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1的示数等于I额,读出此时A2的示数I0,灯L的额定电压
灯L的额定功率
A设计方案能测量灯泡额定功率,故A符合题意;
B.图中,灯L与R0并联,电流表A1测量通过灯L的电流,调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1的示数等于I额;无法通过并联电路的特点,计算灯的额定电压,无法计算灯的额定功率,所以B设计方案不能测量灯泡额定功率,故B不符合题意;
C.图中,单刀双掷开关,连接b时,调节滑动变阻器的滑片,能使电流表A的示数等于I额;无法测量灯的额定电压,无法计算灯的额定功率,C设计方案不能测量灯泡额定功率,故C不符合题意;
D.图中,闭合S、S1,断开S2,灯L与R0并联,电流表A测量通过R0的电流;调节滑动变阻器的滑片,无法测量灯的额定电流,无法计算灯的额定功率,故D不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】灯在额定电压下正常发光,在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表示数,使达到额定电压,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.D
【详解】由实物电路图可知,R1、R2和滑动变阻器串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2和滑动变阻器两端的电压之和,电流表测电路中的电流。
A.根据串联电路电压的规律,电压表V2示数的变化量为等于R1的电压变化量,由欧姆定律,,,R1两端的电压变化量分别为
故比值不变,A错误;
B.当滑动变阻器的滑片由a端向b端滑动时,滑动变阻器的电阻增大,电路的总电阻增大,根据欧姆定律知,电路的电流减小,即电流表的示数变小。根据U=IR可知,定值电阻R1两端的电压减小,即电压表V1示数减小。因为串联电路总电压等于各用电器电压之和,即,所以电压表V2的示数增大,两个电表示数变小,一个电表示数变大,故B错误;
C.由可知,R1的电功率变化量为
故C错误;
D.R1两端的电压变化量为
R2两端的电压变化量为
故D正确。
5.C
【详解】A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电流表几乎无示数,可能电路中出现断路,电压表的示数几乎等于电源电压,可能是小灯泡断路,故A正确,不符合题意;
B.小灯泡一直很暗,通过小灯泡的电流很小,由欧姆定律可知电路中的电阻很大,滑片移动,灯泡的亮度不变,说明滑动变阻器接入电路的阻值不变,可能是因为滑动变阻器同时接了下面两个接线柱,故B正确,不符合题意;
C.灯泡的额定电压是3.8V,当小灯泡的实际电压为2.5V时,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到3.8V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向右端移动,使电压表的示数为3.8V为止,故C错误,符合题意;
D.电压表和灯泡并联,如果电压表无示数,小灯泡不亮,可能是灯泡被短路,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】根据得,两灯的额定电流分别为:
根据可知,两灯泡的电阻分别为:
两灯泡串联后接入的电路上时,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:
因串联电路中各处的电流相等,且;
A.根据可知,两灯泡的实际功率不相等,亮度不同,故A项错误;
B.根据得可知,两灯泡电路的电压不相等,故B项错误;
CD.两灯泡实际电流等于额定电流,所以,两灯泡均正常发光,故C项错误,D项正确.
7. 串联 串联 并联
【详解】[1]甲、乙两个灯分别标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的字样,表示两灯的额定电流均为0.3A,将它们串联接入同一电路中,若甲灯正常发光,说明通过甲灯的电流为0.3A,根据串联电路电流的规律,通过乙灯的电流也为0.3A,乙灯也能正常发光,故在确保两灯泡接入电路均安全的前提下,串联接入电路时,两灯都可能正常发光。
[2]将它们串联接入同一电路中,由于乙灯的额定电压较大,根据P=UI知,乙灯的功率大,乙灯亮。
[3]两个灯泡的额定电流相同,额定电压不同,根据可知,甲灯的电阻要小于乙灯的电阻;两个灯泡并联时,灯泡两端的电压相同,甲灯的电阻小于乙灯的电阻,根据可知,甲灯的实际功率要大于乙灯的实际功率,所以较亮的灯泡是甲灯。
8.变暗
【详解】[1]根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路中;当滑动变阻器滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,因电源电压不变,根据分压原理可知,滑动变阻器分到的电压变大,则灯泡分到的电压变小;根据欧姆定律可知,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,总电阻变大,电路中的电流变小,通过灯泡的电流变小,根据P=UI可知,灯泡的实际功率变小,故灯泡的亮度将变暗。
9. 6 0.8 11
【详解】[1]小灯泡正常发光,则小灯泡两端的电压为6V,根据图乙可知,通过小灯泡的电流为1A,根据欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻
[2]当开关S1、S2都闭合时,电路中L和R1串联,小灯泡正常发光,串联电路电流处处相等,电路中的电流为1A,电阻R1消耗的电功率,只闭合开关S1时,电流表示数为I1,电阻R1消耗的功率,则
闭合S2前后,电流之比为
已知I2=1A,则I1=0.8A。
[3]根据图乙可得,当电路中的电流为0.8A时,灯泡两端的电压是3V,且R1=R2,由串联电路的特点和欧姆定律可得,只闭合开关S1时电源电压
U=UL+I1(R1+R2)=UL+2R1I1=3V+2×0.8A×R1
当开关S1、S2都闭合时,电源电压
U=UL+I2R1=6V+1A×R1
因为电源电压不变,解得电源电压R1=5Ω,U=11V。
10. 滑动变阻器接下面两个接线柱 3.5 1.05 读出电流表示数I1
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω~15Ω之间,由欧姆定律U=IR,灯的电压在3V~4.5V之间,故电压表选用大量程与灯并联,如下所示:
(2)[2]经分析,闭合开关后无论怎样移动变阻器滑片P,发现电压表和电流表都有较小示数,但始终不发生变化,电路故障原因可能是滑动变阻器接下面两个接线柱,使滑动变阻器始终以最大阻值接入电路。
(3)[3][4]排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用大量程,分度值为0.5V,电压为3.5V,小灯泡的额定功率为
P=UI=3.5V×0.3A=1.05W
(4)[5][6]图丙中,闭合开关S1,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为I,此时,R滑与灯串联,且灯泡正常发光,电源电压为

滑片位置不动,闭合开关S1、S2,读出电流表示数I1,此时灯被短路,只有R滑接入电路,滑动变阻器接入电路的阻值与之前相同,电源电压为
解①②得
灯泡额定功率
11. 断开开关,将电流表换接小量程 0.625 变大 R2 10Ω 通过导体的电流与它的电阻成反比
【详解】(1)[1]实验过程中,电流表指针偏转角度很小,如图乙所示,说明电流表选择量程太大,这时小明应该断开开关,将电流表换接小量程。
(2)[2]由图丙知,小灯泡的电压为额定电压2.5V时,通过的电流为0.25A,所以小灯泡的额定功率为
[3]当电压表的示数增大时,通过灯的电流也变大,根据
灯的功率变大,灯的温度升高,灯丝的电阻变大,由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即灯的电阻变大。
(3)[4]由图丁知,每组对应的电流与电阻的乘积
是一个定值,说明定值电阻两端的电压保持为2.5V不变;根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压为
当定值电阻接入25Ω阻值时,据串联电路的分压特点知,变阻器接入电路的阻值最大,根据分压原理,则有

解得
由图丁知,电流最大为0.5A,所以应选择R2变阻器。
[5]当变阻器接入电路的阻值为14Ω时,根据串联分压原理

解得,所选定值电阻的阻值
(4)[6]分析数据知,每组对应的电流与电阻的乘积
是一个定值,所以可以得出:在电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
12. R2 短路 右 0.625
【详解】(1)[1]根据欧姆定律得,当灯泡正常发光时,电流大约为
根据串联电路电压规律和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻为
所以应选择滑动变阻器R2。
(2)[2]由(1)可知,灯泡正常发光时电流大约为0.25A,故电流表选用小量程与灯泡串联在电路中;灯泡额定电压2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,如下图所示
(3)[3]连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,故电路故障原因可能是小灯泡短路。
(4)[4]排除故障,闭合开关,移动滑片P至某位置时。电压表的示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,若想测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P向右端移动。
[5]由小灯泡的U﹣I图像可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡额定功率为
13. 滑动变阻器同时把下方AB接入电路 B、C 2.5 0.5
【详解】(1)[1]测量小灯泡的电功率实验中,电流表应串联接入电路,灯泡的额定电压为2.5V,灯泡的电阻约为10Ω,灯泡正常发时的电流约
所以电流表应使 用量程,电路如图
(2)[2]滑动变阻器需按一上一下的原则接线,因此滑动变阻器接线错误,即滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路。
[3]闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,故将滑动变阻器接入电路的接线柱是B、C。
(3)[4][5]当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光;电流表量程为,分度值为0.02A,示数为0.2A,则灯泡的额定功率
14. B C 0.5 小灯泡的电阻受温度的影响
【详解】(1)[1]滑动变阻器采用一上一下的连接方式,滑动变阻器的滑片P向右滑动时小灯泡变亮,说明滑动变阻器接入电路的电阻减小,故选择B接线柱;
(2)[2]闭合开关S后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,则电路为通路,说明电路的电阻过大,接下来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光,选C;
(3)[3]小灯泡的额定电压为2.5V,从图中可知此时通过小灯泡的电流为0.2A,根据P=UI可知小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(4)[4]如图丙所示,发现图线是弯曲的,其主要原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
15. 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 左 0.75W
【详解】(1)[1]要求滑片向左滑时,电流表示数变大,则滑动变阻器接入电路中的阻值要变小,故应将电阻与滑动变阻器左下接线柱相连,如图所示:
(2)[2]由表格数据可知,定值电阻两端的电压增大时,通过定值电阻的电流也增大,通过定值电阻的电流与定值电阻两端的电压的比值不变,由此可得出实验的结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
(3)[3]由题知电压表测量“2.5V”字样的小灯泡两端的电压,某时刻电压表的读数为2V,所以若要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压为额定电压2.5V,所以此时应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压,根据分压原理,就要减小变阻器连入电路中的电阻,所以应将滑片P向左端移到合适位置。
[4]由图丙知,电流表使用小量程,分度值0.02A,灯泡正常发光的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
16. B C 0.5 灯泡电阻受温度影响,不能控制电阻不变
【详解】(1)[1]由题意可知,灯泡正常发光时电路中电流约
此时变阻器连入电路的阻值约
所以应选择B滑动变阻器。
(2)[2]由灯泡正常发光时的电流可知,电流表应选择小量程串联入电路中,实物图如图所示:
(3)[3]灯泡短路时,电压表也被短路,电压表、灯泡中都没有电流通过,即电压表、灯泡不会被烧坏;但电路中的总电阻变小,电流变大,因此电流表示数变大,有可能被烧坏,故ABD错误,C正确。
故选C。
(4)[4]根据图丙可知,当电压表示数为2.5V时,电路中的电流为0.2A,所以灯泡的额定功率
(5)[5]探究电流与电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,而小灯泡的电阻会随温度的升高而增大,故不可行。
17. B 电压表 小灯泡断路了 0.65
【详解】(1)[1]滑动变阻器的接法为一上一下,图中已接上面的接线柱,所以,另一端只能选下面的接线柱,故则该导线应该连接B。
(2)[2]由图知道,表1与小灯泡并联,所以,表1应该为电压表。
(3)[3]电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的小灯泡断路了。
(4)[4]图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A,则小灯泡的额定功率是
P额=U额I额=2.5V×0.26A=0.65W
18. B C 1.9 右 0.75 A
【详解】(1)[1]由图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡电压,电流表测量灯泡电流。小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,电源电压恒为6V,当灯泡达到额定电压2.5V时,变阻器两端电压为
根据串联电路中,各用电器两端的电压与其电阻成正比,即
当灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中电阻为
故应选用“50Ω 2A”的滑动变阻器B。
(2)[2]连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,说明电路处于接通状态,灯泡不发光可能是灯泡两端的电压太小,功率太小导致。接下来应进行的操作是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
(3)[3]由图乙得,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.9V。
[4]要测量小灯泡的额定功率,则应使电压表示数为2.5V,故应将滑片P向右端移动,使变阻器接入电路的电阻变小,分到的电压变小,使灯泡两端电压变大,眼睛注意观察电压表示数达到2.5V。
[5]由图丙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.3A,即灯泡正常发光时的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为
(4)[6]实验中多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率,而不同电压下小灯泡的实际功率,不能求平均值,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
19. 断开 小灯泡断路 2.5 0.3 0.75 B
【详解】(1)[1]为了保护电路,实验中,连接好电路时,开关应处于断开状态。
[2]发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即故障的原因可能是小灯泡断路。
(2)[3]电压表选用大量程,分度值0.5V,其示数为2.5V。
[4]电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A。
[5]小灯泡实际功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
[6]由于电压表示数小于灯泡额定电压3.8V,要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P向B端的方向滑动。
20. 2.2 右 0.75
【详解】(1)[1]在“测量小灯泡电功率”的实验中,除电压表外,其余元件都串联,而图中电流表与灯泡串联,电压表串联在电路中,是错误的,由于电压表正接线柱通过电流表负接线柱与灯泡左端相连,所以电压表要测灯泡两端的电压,需将电压表负接线柱与灯泡右端相连,故应该去掉灯泡与电流表正接线柱相连的导线,故作图如下
(2)[2]电压表接的是小量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为2.2V。
[3]要测量小灯泡的额定功率,需增大灯泡分得的电压,根据串联电路分压规律可知,应减小滑动变阻器接入的阻值,故应将滑片P向右端移动。
(3)[4]由丙图可知,当额定电压为2.5V时,电流为0.3A,所以小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(4)[5]①闭合开关S、S2,断开开关S1,灯泡L与R0并联,电流表测量通过灯泡L的电流,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I额,此时灯泡L两端的电压为额定电压,等于R0两端的电压,即U额=U0;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S、S1,断开开关S2,电路结构没变,各电阻接入电路中的电阻不变,通过灯泡的电流仍为I额,电流表此时测量通过L和R0的总电流,为I,那么通过R0的电流为
那么R0两端的电压为
灯泡L两端的电压等于R0两端的电压,为额定电压,所以灯泡L额定电压为
③小灯泡的额定功率的表达式为

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