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人教版九年级物理知讲练考全优学案第十八章《电功率》18.5特殊方法测小灯泡的电功率一.两种等效的基本认识:图一中:提供的电压表可以测电压,若R0已知,则图一整体等效于一个电流表,若电压表的示数为U0,则通过R0的电流为I0=;图二中:提供的电流表可以测电流,若R0已知,则图二整体等效于一个电压表,若电流表的示数为I0,则R0两端的电压U0=。图一图二图一图二二.十种基本模型:1.小阳认为不用电流表也可以测量已知额定电压为U额的小灯泡L的额定功率,于是他找来了一个已知电阻R0,设计了如图所示的电路图(图中电压表未画出)。请你帮他补全实验内容:①将电压表并联在(选填“R0”、“L”或“R1”)两端,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为,此时灯泡L正常发光,然后断开开关S,拆下电压表;②再将电压表并联在(选填“R0”、“L”或“R1”)两端,闭合开关S,不动滑动变阻器的滑片,读出电压表的示数为U;③小灯泡L额定功率P额=。【LU额R0】2.小阳认为不用电流表也可以测量已知额定电流为I额的小灯泡L的额定功率,于是他找来了一个已知电阻R0,设计了如图所示的电路图(图中电压表未画出)。请你帮他补全实验内容:①将电压表并联在(选填“R0”、“L”或“R1”)两端,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为,此时灯泡L正常发光,然后断开开关S,拆下电压表;②再将电压表并联在(选填“R0”、“L”或“R1”)两端,闭合开关S,滑动变阻器的滑片(选填“左移”、“不动”或“右移”),读出电压表的示数为U;③小灯泡L额定功率P额=W。【R0】3.丽丽认为不用电压表也可以测量小灯泡L的额定功率,于是她找来额定电流为I额的小灯泡,利用已知阻值R1,设计了如图所示电路图。请你帮她完成下列实验步骤:①将电流表接在_____点,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为______,此时灯泡L正常发光;②将电流表接在_______点,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电流表的示数为I;③小灯泡的额定功率:P额=。【bI额a】4.丽丽认为不用电压表也可以测量小灯泡L的额定功率,于是她找来额定电压为U额的小灯泡,利用已知阻值R1,设计了如图所示电路图。请你帮她完成下列实验步骤:①将电流表接在_____点,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_________;②将电流表接在_______点,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电流表的示数为I;③小灯泡的额定功率:P额=。【abU额I】5.小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱()各1个,2个开关及若干条导线,对额定电流为I额的小灯泡的额定功率进行了测定。小明设计了如图所示的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率。(1)请你帮她完成下列实验步骤:①只闭合,移动变阻器滑片,使电流表示数为;②断开,闭合,滑片不动,调节电阻箱,当电流表示数为时,读出电阻箱的阻值R;(2)小灯泡的额定功率P额=。【S1I额S1S2I额】6.小明用电源、电压表、滑动变阻器、电阻箱()各1个,2个开关及若干条导线,对额定电压U额小灯泡的额定功率进行了测定。小明设计了如图所示的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率。(1)请你帮她完成下列实验步骤:①只闭合,移动变阻器滑片,使电压表示数为;②断开,闭合,滑片不动,调节电阻箱,当电压表示数为时,读出电阻箱的阻值R。(2)小灯泡的额定功率P额=。【S1U额S1S2U额】7.小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的实验电路,测出了已知额定电压为U额的小灯泡的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为;②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点(选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U;③小灯泡的额定功率表达式:P额=。【2U额1】8.小月同学也设计了一个如图电路图,测出了该小灯泡正常发光时的功率,已知小灯泡的额定电压U额。其中定值电阻的阻值R已知,正确操作过程如下:①只闭合开关S和________,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为__________。②闭合开关S和_______________,断开开关________,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为I;③小灯泡额定功率P额=_________。【S2S1S2】9.小明又设计了电路(如图所示),测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率.请完成实验步骤(已知电源电压为U,滑动变阻器R2的最大阻值为R2)。①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为________。②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,________________,使电流表示数为___________;再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I。③则小灯泡的额定功率P额=________。【I额移动滑动变阻器R1的滑片I额】10.小爽设计了如图丙所示的电路,来测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为,此时小灯泡正常发光;②闭合开关SS2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器(选填“A”或“B”)接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移到最(选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U0③小灯泡的额定功率P额=。【U额移动滑动变阻器B的滑片B】课后精华试题一、单选题1.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.2.如图所示的四种电路中,已知小灯泡的额定电压,定值电阻R的阻值,其中能完成测量小灯泡额定功率的电路是()A.B.C. D.3.如图是为测量额定电压为U0的小灯泡额定功率所设计的电路,电源电压U恒定不变,定值电阻R0阻值已知。①闭合开关S,调节变阻器直到电流表示数为;②保持变阻器滑片位置不动,将电流表改接入灯泡所在支路,读出电流表示数为I。则小灯泡的额定功率为()A.U0I B.UI C. D.4.在“测量小灯泡功率”的实验中,小灯泡的铭牌上仅能看清“0.3A”字样,现用电压未知的电池组、电压表或电流表、滑动变阻器、电阻箱、单刀双掷开关、导线等,来测量灯泡额定功率,以下设计的方案中不可行的是(
)A.B.C. D.5.电源电压(已知)保持不变,且大于小灯泡的额定电压(已知),定值电阻的阻值已知。在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是(
)A.B.C. D.6.如图所示,如果电阻R的数值和各电流表与电压表的示数都已知,哪一个图中的数据无法让我们计算出灯泡L的功率(
)A.B.C. D.7.额定电压为2.5V的小灯泡接在下列四个电路中,不能测出小灯泡额定功率的是(
)A.B.C. D.二、多选题8.某实验小组的同学为测得额定电流为的小灯泡的电功率,设计了以下四种方案,若电源电压恒定不变,定值电阻阻值已知,则能得到灯泡额定功率的是()A.
B.
C.
D.
9.小明打算利用一个已知阻值的定值电阻R0和一只电表,通过控制开关来测量小灯泡的额定功率,如图是小明设计的四种不同方案的电路图,能测出额定电压已知的小灯泡的额定功率的是()A.B.C. D.10.小林设计了如图所示的四种电路用于测量小灯泡额定功率(已知小灯泡的额定电压、定值电阻R0的阻值),其中不能完成测量目的电路是()A.B.C.D.11.在测额定电压为“3.8V”的小灯泡额定电功率实验中,R阻值已知,电源电压未知,能测出小灯泡额定功率电路的是()A.B.C. D.三、填空题12.某同学设计了如图所示的电路测量小灯泡的额定功率。单刀双掷开关与1接触时,移动R1的滑片,使灯泡正常发光,此时电流表的示数为I0;然后将开关与2接触,保持R1的滑片位置不动,移动R2的滑片,使电流表的示数为I0;保持的滑片位置不动,将另一个滑动变阻器的滑片移到最左端,电流表的示数为I1;再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。已知电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R,则小灯泡额定功率P额=(用I0、I1、I2、R表示)。13.为测量额定电压为U0的小灯泡额定功率,物理科代表设计了图所示的电路(R0为已知的定值电阻,R为滑动变阻器)。(1)断开开关S1,闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为时,小灯泡恰好正常发光;(2)保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表示数为I;(3)推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=(用物理量U0、R0和I表示)。14.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用,老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻,同学们设计了如图所示的电路,并正确测出小灯泡的额定功率,已知电源电压不变,实验步骤如下:①闭合开关S,S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额;②闭合开关S,断开S1,再闭合S2,保持滑动变阻器滑片P位置不动,读出此时电压表的示数为U;③小灯泡额定功率的表达式P额=。(用U额、U、R0表示)15.在如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻的阻值为R0,未知电阻为Rx,当只闭合开关S1时,电流表示数为I1,再闭合开关S2,电流表示数为I2,则Rx=;Rx消耗的电功率Px=。(用已知量和测量量表示)16.在做测量小灯泡的电功率实验时,电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只阻值已知的定值电阻R0,设计了如图所示的电路,继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。测量时,应先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为时,小灯泡正常发光;接着将S1断开,S2闭合,保持滑动变阻器的滑片位置不动,读出电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率P额=。(用I、U额和R0表示结果要有数值和单位)17.某同学想借助如图所示的电能表测出家中一盏电灯的电功率。(1)测量时除用电能表外,还需要使用的测量工具是。(2)关掉家中其他所有用电器,只让这盏电灯工作,测得电能表转盘转10圈所用的时间是2min,则这盏电灯的电功率是W。四、实验题18.在“测量小灯泡的电功率”的小组实验中,老师提供的小灯泡的额定电压为“2.5V”,
正常发光时的电阻约为8Ω。(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;(2)第一实验小组同学在闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数超过量程,经检查导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了;(3)第二实验小组同学刚把最后一根线接好,灯泡就亮了,原因是。改正后移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(填“左”或“右”)端移动;(4)第三实验小组同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率是W,有同学发现I-U图线是弯曲的,不理解其原因,请你告诉他们原因是;(5)第四实验小组同学在完成上述测量后,选用定值电阻阻值为R0,额定电流为I额的小灯泡,用如图丁所示的电路也可以测量小灯泡的额定功率,实验步骤如下,请补充完整:①闭合开关S,S2,;②,记录下此时电流表的示数为I1;③小灯泡的额定功率的表达式为P额=。19.如图甲所示,在“测量小灯泡额定电功率”实验中,提供的器材有:电源标有“”的小灯泡、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关及导线若干。(1)连接电路时,开关应(选填“闭合”或“断开”);实验中灯泡不亮,电压表、电流表示数分别为、,移动滑动变阻器的滑片,两表示数均不变,则电路存在的问题可能是;(2)正确连接电路后进行实验,此时电压表如图乙所示,示数为V,要测出小灯泡的额定功率,滑片应向(选填“左”或“右”)端移动;(3)实验中电流表出现故障,小明又设计了一种测量小灯泡额定功率的方案,如图丙所示,是阻值已知的定值电阻,请完成下列操作:①连接好电路,闭合开关S,将开关拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为V;②保持滑片的位置不动,再将开关拨到另一触点,读出电压表的示数;③用、、表示小灯泡的额定功率。20.小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻。(1)图甲中小明只将一根导线连接错误,若此时闭合开关,小灯泡将(选填“发光”或“不发光”)。请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;(2)小明将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光。此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为Ω;(3)小明测量了小灯泡在不同电压下的电流,并绘制了如图丙所示的图像,根据图像可知电流与电压并不成正比原因是灯丝的电阻随温度升高而,在这个图像中,横轴应该表示的物理量是(填“电压”或“电流”),(填“能”或“不能”)利用图甲中这套设备来“探究电流与电压的关系”;(4)小明又设计了图丁所示的电路,只用电压表测量额定电压为小灯泡的额定功率P额。已知滑动变阻器R最大阻值为,电源电恒定。其测量过程如下:①闭合开关,断开,将滑动变阻器的滑片移到右端,电压表示数为;②(填三个开关闭合与断开情况)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为V,这时小灯泡正常发光;③闭合开关,断开,保持②步滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为;④小灯泡的额定功率W。21.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小丹同学设计了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电流I额=0.3A,滑动变阻器的规格为“20Ω
1A”,电源电压U=3V。
(1)闭合开关后发现,无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数始终为V,且电流表始终无示数。仔细观察发现该电路存在错误,但只需改动一根导线即可使电路连接正确,请在图甲中应该改动的导线上画×;(2)改正电路后,再次闭合开关,电流表的示数约为0.2A,应将滑片向(选填“A”或“B”)调节使灯泡正常发光。此时电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W;(3)随后小丹又设计了如图丙所示的电路,增加一个阻值为R0的定值电阻,只用一只电压表也能测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为U,请你完成下面的实验步骤:①开关S、S2闭合,S1断开,调节滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为,此时小灯泡正常发光;②将开关S、S1闭合,S2断开,(选填“保持滑片不动”或“适当调节滑片”),读出此时电压表的示数,记为U1;③则小灯泡的额定功率。(用已知量和所测物理量的符号表示)22.有一只灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”字样,为了测量该灯泡的额定功率,小金和小江合作连接图甲所示的电路:(1)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移至(选填“A”或“B”)端;(2)闭合开关后,根据(选填“电流表”或“电压表”)示数移动滑动变阻器的滑片,将小灯泡调至正常发光,然后观察另一电表示数,便可根据电功率的计算公式P=,求出小灯泡的额定功率;(3)小江利用电阻箱等器材,设计了如图乙所示的电路,也测出了该小灯泡的额定功率,请完成以下实验步骤:①闭合开关S1,并将开关S2连接b;移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I=A;②保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S2连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数与步骤①相同,读出电阻箱的示数为R0;③则小灯泡的额定功率表达式P额=(用已知量和测得量表示)。23.在测量小灯泡额定功率的实验中,器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V),电源(电压恒为3V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。(导线不允许交叉);(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到滑动变阻器的最(填“左”或“右”)端;(3)电路连接正确后,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;(填字母)A.检查灯泡是否断路B.检查小灯泡是否短路C.检查开关接触是否良好D.移动滑动变阻器的滑片(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,示数为A,小灯泡的额定功率为W,小灯泡正常发光时的电阻约为Ω(保留一位小数);(5)完成上述实验后,另有同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R,实验方案如下:①按电路图连接电路;②只闭合开关S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,小灯泡正常发光;③只闭合开关S2,保持R1的滑片位置不动,移动R2的滑片,使电流表的示数为I额;④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=。(用I额、I1、I2、R表示)24.小明用图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压保持3V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)在甲图中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最(选填“左”或“右”)端;(2)小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡I﹣U图像如图乙所示,得知灯丝电阻与有关,且小灯泡正常发光时的电阻为Ω(保留一位小数);(3)实验中,滑片位于某位置时电压表示数突然变为零,而电流表示数不变,出现上述现象的原因是;(4)小明选用的滑动变阻器的规格是下列的(选填字母)。A.“5Ω2A”
B.“15Ω2A”
C.“25Ω2A”
D.“30Ω2A”(5)同组的小聪设计了如图丙所示的电路,测量另一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率,已知定值电阻的阻值为R0,请将下列实验步骤补充完整:①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为(用U额和R0表示);②闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为I;③小灯泡额定功率的表达式为P额=(用U额、I和R0表示)。25.探究小组的小强和小刚在“探究电流跟电阻关系”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定为3V。实验序号电阻R/Ω电流I/A152100.23200.1(1)开关闭合前,应将变阻器的滑片移到(选填“最左”或“最右”)端,其作用是;(2)用开关试触时,小强发现电压表的指针满偏,而电流表示数为零,故障的原因可能是定值电阻发生了(选填“短路”或“断路”);(3)排除故障后,进行实验,将5Ω定值电阻接入电路,移动滑片到适当的位置,记录电压表和电流表的示数,电流表的示数如图乙所示,此时电流为A;在滑动变阻器滑片位置不变的情况下,小强直接将5Ω电阻换成10Ω电阻,他应向端移动滑片,使电压表的示数为V;(4)小强记录的三次实验数据如图丙所示,分析实验数据可以得出:导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成;(5)根据表中数据及相关已知条件计算,三次实验中,滑动变阻器连入电路的最大阻值为Ω;(6)小刚同学又设计了如图所示的电路,测量了一个小灯泡的额定功率(小灯泡的额定电压为U额,变阻器R2的最大阻值为R0)。实验步骤如图丙:①闭合开关S,调节变阻器R2的滑片使其位于b端,调节变阻器R1的滑片,使电压表的示数为U额;②保持变阻器R1的位置不变,调节变阻器R2的滑片至a端,读出电压表的示数为U,此时电路中的电流I=;③小灯泡的额定功率P额=(用U额、U、R0表示)。26.物理小组的同学们利用如图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,滑动变阻器的最大阻值为。(1)图甲是小明连接的部分电路,请添加一根导线帮他把电路连接完整(要求滑片向右移动时灯泡变亮);(2)小明把滑片移到阻值最大处,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压。小明接下来的操作合理的是;A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱B.拧紧开关两端的接线柱C.检查滑动变阻器是否短路(3)排除故障后,小明继续进行实验,当电压表的示数为时,电流表的示数为;当电压表的示数为时,电流表的示数为;若要测量小灯泡的额定功率,接下来应将滑片适当向右滑动;使小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表的示数为A,则小灯泡的额定功率是W;(4)分析实验数据发现小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,原因是。(5)小红想到用其他的方式也能测量额定电压为的小灯泡的电阻,于是取来阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关,用如图丙所示的电路来测量该小灯泡正常发光时的阻值,她的实验方案如下:a.闭合开关S,将拨至接触点1,调节滑片,使电压表的示数为V;b.保持滑片位置不变,将拨至接触点2,读出此时电压表的示数是U;则小灯泡的电阻(用已知量和测量量表示)。27.在测定“小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。实验电路如图甲所示。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中错误的导线上打“×”并标出正确的连线(导线不能交叉);(2)小刚闭合开关后,发现小灯泡几乎不亮,但两个电表都有读数,并且当他逐渐移动滑片时,灯泡逐渐变亮,小灯泡开始时几乎不亮的原因是;继续移动滑片后发现小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数(选填“变大”、“变小”或“不变”);(3)在上述操作中,当移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;(4)同学们记下多组对应的电压表和电流表示数,并绘制成图丙所示的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)把电路中的电流表拿掉,换成一个定值电阻R0也可以测出小灯泡的额定功率,如图丁,已知电源电压为U保持不变,步骤如下:①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为;②只闭合,保持滑片P不动,读出电压表的示数为U1;③小灯泡的额定功率P=(U、U1、U额、R0用表示)。28.小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,选用如下器材:电压恒为4.5V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,规格为“20Ω
1A”的滑动变阻器,电流表、电压表、开关和导线若干。(1)小明在检查电路时发现有一根导线连接错误,请你在甲图中连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;(2)改正错误后,小明将上述电阻依次接入电路中,记录相关数据,描绘出图像乙,据此得出结论:在电压一定时,;(3)实验过程中,小明发现实验台上有一个40Ω的定值电阻,于是也想将此电阻接入电路中完成实验,同组同学却说按照上述控制电压值将无法完成该实验。原因是;(4)实验结束后,小明发现:在保持定值电阻两端电压不变的情况下,每次调节滑动变阻器接入电路的阻值与对应的定值电阻的阻值之比一定为;(5)完成上述实验后,小明想测量一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率,重新设计了电路(如图丙),请完成实验步骤(已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2);①,使电流表示数为I额;②闭合开关S1,S2接2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节另一个滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为,再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端,读出电流表的示数为I;③小灯泡的额定功率表达式P额=(用U、R2、I额、I表示)。29.某实验小组的同学利用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2.5V。(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;(2)正确进行实验,小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是W;(3)小明又想测量3.8V小灯泡的额定功率,他重新找来器材设计了图丙所示的实验电路,其中电源电压不变,R的阻值为10Ω。请你将下面的步骤补充完整;①闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数等于;②闭合开关,并保持滑动变阻器滑片位置不变,记录电流表示数为0.58A;③小灯泡的额定功率P额=W。30.实验小组在“用电流表和电压表测量小灯泡正常发光时灯丝的电阻”实验中,实验器材:两节新干电池、额定电压为2.5V的待测小灯泡(正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整;连接电路的过程中开关必须;
(2)连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最(选填“左”或“右”)端;(3)然后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近3V,则电路故障可能是小灯泡;(4)排除故障后,移动滑片至电压表的示数为2.5V时,观察电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流为A,额定功率为W;小灯泡正常发光时灯丝的电阻为Ω(结果保留一位小数);(5)若将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻,利用本实验器材还能完成的实验是(选填序号);A.探究电流与电阻的关系B.探究电流与电压的关系(6)另一小组设计了一个如图丙所示的电路,测出了额定电压为的小灯泡正常发光时的功率,其中电源电压恒定为U,R0是阻值已知的定值电阻,正确操作步骤如下:①闭合开关S和S2,断开开关S1,调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合开关S和S1,断开开关S2,读出电流表示数为I;③小灯泡的额定功率表达式:(用U、、R0和I表示)。31.(一)在探究电流与电压、电阻的关系中:实验器材有电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(“10Ω1.5A”、“20Ω1.5A”、“50Ω1A”),导线若干。(1)如图甲,若只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;(2)改正后,佳佳正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表指针超过量程。你认为造成这一现象的原因是;(3)佳佳在探究时,先将5Ω的电阻连电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下电流值。接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),当她接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向端移动(选填“左”或“右”),直至电压表的示数为V时,再次记下电流值;(4)接着佳佳换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:电压一定时,电流与电阻成。电阻51015电流(5)佳佳实验时所选择的滑动变阻器规格是。(二)测量“小灯泡的额定功率”佳佳完成上面实验后利用一个电压表与两个滑动变阻器测量小灯泡的额定功率,如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为U0,R2的最大阻值为R0,请将下列实验步骤补充完整:(1)闭合开关S和S1,应移动R2的滑片P直至电压表的示数为,此时小灯泡发光;(2)断开S1,闭合S2,保持(选填“R1”或“R2”)滑片位置不变,调节另一个滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U0;(3)保持(选填“R1”或“R2”)滑片位置不变,调节另一个滑动变阻器的滑片,当滑片在最左端时电压表示数为U1,当滑片在最右端时电压表示数为U2;(4)小灯泡额定功率的表达式P额=(用已知量和所测物理量的符号表示)。32.如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在连接错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;(2)正确连接电路后,闭合开关S,发现小灯泡不发光,电压表无示数,但电流表有示数,造成这一现象的原因可能是小灯泡;(3)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片适当向(选填“左”或“右”)滑动;(4)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图像,根据图像可知,小灯泡的额定功率为W;(5)完成实验后,小明又设计了如图丁所示的电路图,只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0,请将实验步骤补充完整;①闭合S、S2,断开S1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合S、S1,断开S2,记录电压表示数为U滑;③小灯泡额定功率的表达式P额=(用已知量和所测物理量符号表示)。33.实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电压恒为6V的电源、开关、电压表、电流表、额定电压U额=2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、规格为“10Ω,1A”和“20Ω,0.5A”的滑动变阻器各1个、导线若干装
(1)请用笔画线代替导线,将图甲连接完整(要求:滑片向左移动灯泡变亮);(2)连接电路时,应选择的滑动变阻器的规格为“”;(3)连接完电路,闭合开关前的检查中发现,电流表的指针如图乙所示,其原因是;若闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,其原因可能是;(4)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为W;从图像中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比(选填“增大”、“减小”或“不变”),原因是;(5)爱动脑筋的小强利用一个定值电阻R0和两个电流表,设计了如图丁所示电路,也测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率,实验过程如下:①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1示数为,并读出此时电流表A2的示数I;②小灯泡的额定功率表达式为P额=(用I、R0和U额表示)。34.圆圆在做“测量小灯泡的电功率”的实验,如图甲,小灯泡的额定电压为2.5V:
(1)闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为V,小灯泡正常发光,若此时电流表的示数是0.3A,请帮她算出小灯泡的额定功率是W;(2)她想利用本实验装置来探究电流与电压的关系,你认为她(选填“能”或“不能”)探究实验,理由是;(3)她想创新,设计了如图乙所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,R0为阻值等于10Ω的定值电阻。测量过程如下:①闭合开关S和S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为A时,小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关S1断开,S和S2闭合,读出电流表的示数为I;则小灯泡的额定功率表达式P额=(用已知量和测量量表示);(4)她接着又设计了如图丙所示的电路测量Rx的电阻:①闭合开关S,把开关S1,拨至a处,把滑片P移动到某一位置,记下电压表示数U;②将开关S1,拨至b处,保持滑片的位置不变,记下电压表示数U';则Rx的阻值的表达式:Rx=。35.小明在测定小灯泡电功率的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“20Ω,1A”,如图所示:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于(选填“A”或“B”)端;(3)小明闭合开关后,发现电流表和电压表均无示数,可能出现的故障是(写一个原因即可);(4)改正电路后闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;(5)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,并绘制成图丙所示的I−U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是W;(6)实验完成后,小明去掉电流表,增加了两个开关,利用滑动变阻器也测出了小灯泡的额定功率,如图所示,他将变阻器滑片移动到最右端,先闭合开关S和S1,读出电压表示数U,再断开S1闭合S2,移动变阻器滑片,使电压表示数达到2.5V,根据串联分压规律:,求得灯丝电阻,得到灯泡的额定功率:,请判断上述结果是否有问题,若有问题请分析原因:,为了改进实验,再增加一个已知阻值的定值电阻R0,请你帮他设计电路,并画在方框内。
36.如图甲所示,是小明“探究电流与电阻关系”的实验电路,已知电源电压为6V。有不同阻值的定值电阻若干及两个规格分别为“10Ω1A”、“50Ω2A”的滑动变阻器可供选择使用。
(1)先将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图乙所示,记下此时的电流值为0.4A。按规范操作将定值电阻换成10Ω、20Ω并重复上述步骤,记下的电流值分别为0.2A和0.1A。在这两次重复的步骤中移动滑动变阻器滑片时眼睛应观察(填序号):①变阻器滑片的位置②电压表的示数③电流表的示数(2)依据以上相关数据,可判断小明在实验过程中选择的滑动变阻的规格是;(3)实验得到的结论是:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成比;(4)小明添加一额定电流为0.3A、额定电压未知的小灯泡,来测量它的额定功率。小明设计的电路如图丙所示,图中电源电压未知,定值电阻R0的阻值为10Ω。请你将下面的实验步骤补充完整:①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为V,小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器滑片的位置不变,将一根导线连接在电路中b、d两点电压表的示数为6V;③取下b、d间的导线,将其连接在b、c两点,电压表的示数为4V;④小灯泡的额定功率为W。37.小明在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用额定电压为的小灯泡、电阻箱。电压恒定为的电源以及其他相关器材按图甲连接电路,进行实验。
(1)图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根线连接错误,请在这根线上打“”,并在图中改正;(2)接通电路后,灯不亮,电流表、电压表都没有示数,小明再次检查电路的连接,确认电路没有出现断路的现象,出现上述现象的原因是;(3)在实验过程中,小明调节电阻箱,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并得到相关曲线和,如图乙,曲线(选填“”或“”)是该小灯泡的曲线,小灯泡的额定功率为。此电路的数据(选填“能”或“不能”)研究导体中的电流与电压的关系;(4)实验完成后,小明还想测量另一个额定电压为的小灯泡的电功率,但电压表出现故障不能使用,于是他设计了如图丙所示的电路,已知定值电阻的阻值为,请你将下列实验步骤补充完整。闭合S、,断开,调节滑动变阻器的滑片,;闭合S、,断开,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为;小灯泡额定功率的表达式为(用、和表示)。38.小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选择了额定电压为2.5V的小灯泡,电源电压保持6V不变,滑动变阻器规格为“10Ω1A”,连接电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整。(要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮);(2)小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光,则她连接电路时存在的错误是;(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为W,若使小灯泡正常发光,则应将滑片向(左/右)移动一些;(4)小明同学想利用小红同学的实验器材继续探究以下几个电学实验,其中不能够完成的是;A.探究串联电路的电流特点B.测量小灯泡的电阻C.探究串联电路的电压特点D.探究电流与电压的关系(5)爱动脑筋的小华想出另一种测量该小灯泡额定功率的方法,设计了如图丙所示的电路,所用电源电压恒为6V,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投至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为V;②滑片不动,再将开关S1拨至“2”时,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)④若步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向左移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值(大/小)。39.一只小灯泡的额定电压为,正常发光时的电流约为,实验小组想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:电压表、电流表、开关、两节新干电池、滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)如图甲是小组同学连接的部分电路。请你用笔画线代替导线将电路连接完整(要求:滑片向右移动时,小灯泡变暗)。(2)连接好电路,闭合开关,进行了几次测量,测量数据如下表所示,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W。电压电流电功率平均电功率(3)老师指出小组同学设计记录实验的表格有误,请你说出表格不合理之处是:。(4)实验过程中小组同学看到小灯泡的亮度不断发生变化,请你根据此现象提出一个可探究的问题?(5)请你根据表中数据,在图丙中用描点法画出小灯泡的图像,观察小灯泡的图像还可以得出的信息是(写出一条即可)。(6)另一小组同学相互讨论后设计了如图丁所示的电路,也测出了该小灯泡的电功率(小灯泡的额定电压为),已知滑动变阻器的最大阻值为R。请将以下实验步骤补充完整。①。②保持的滑片位置不变,将的滑片移动到最右端,读出并记录电压表的示数为U;③小灯泡额定功率的表达式(用R、和U表示)。40.小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时选取了如下器材:电源电压恒为6V、电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω
0.5A”、开关、导线、可供选择的定值电阻若干;
(1)将图甲电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片右移时,电路中的电流变小);(2)分别换上多个定值电阻进行实验探究,数据记录如表所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第组(选填实验序号);实验序号1234电阻R/Ω10152025电流I/A0.300.200.150.12(3)排除拼凑的数据后,分析得到结论:;(4)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取措施(选填字母符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量;A.降低定值电阻两端电压
B.降低电源电压
C.选用更大阻值的定值电阻(5)实验结束后,小明又设计了如图乙所示的电路,测量额定电流为I0的小灯泡L的额定功率,已知电源电压为U且保持不变;实验步骤如下:①闭合开关S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I0;②再闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表的示数I;③小灯泡L额定功率的表达式P0=(用U、I0、I表示)。参考答案:1.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。2.C【详解】A.无论S2打到1或2,灯与电阻并联,电流表测总电流,不能确定灯是否正常发光,所以不能测量小灯泡的额定功率,故A不符合题意;B.S2打到2,电流表测灯的电流,不知灯的额定电流,不能确定灯是否正常发光,所以不能测量小灯泡的额定功率,故B不符合题意;C.S2打到1,移动滑片,使电压表示数为灯的额定电压U额,保持滑片不动,S2打到2,电压表测灯与定值电阻的总电压U,根据串联电路电流的规律和欧姆定律可知灯的额定电流为根据可求出灯的额定功率为故C符合题意;D.S1闭合,S2接1时,灯泡被短路;S2接2时,电压表测灯泡和定值电阻的总电压,但不能确定灯是否正常发光,所以不能测量小灯泡的额定功率,故D不符合题意。故选C。3.A【详解】闭合开关S,此时小灯泡与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器串联,由于要让小灯泡正常发光,根据并联电路的电压规律,定值电阻R0两端的电压等于灯泡两端的电压为U0,所以此时电流表的示数为;②将电流表改接入灯泡所在支路,读出电流表示数为I,因变阻器滑片位置没变,灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率为故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。4.A【详解】A.无论接a还是接b都不能控制通过L的电流达到0.3A,故A不可行,故A符合题意;B.让S2接a,R0调到固定阻值不变,调节滑动变阻器,使电压表的示数达到R0的0.3倍,此时L正常发光,并记录电压表的示数为U0,R0与灯L的串联,电流为0.3A;S2接b,R0与L的电压为U1,U1-U0就是灯L的额定电压,再根据P=UI,可以计算出灯泡的额定功率,故B可行,故B不符合题意;C.S2接b,调节滑动变阻器,使电流表的示数达到0.3A,此时L与R0两端的电压相等,保持R0的电阻不变,将S2接a,此时的电流表示数为I1,通过R0的电流为I1-0.3A,根据欧姆定律即可计算出R0两端的电压,也是L两端的电压;再根据P=UI即可得到L的额定功率,故C可行,故C不符合题意;D.S2接a,R0阻值保持不变,调节滑动变阻器,使电流表的示数达到0.3A,再将S2接b,此时L正常发光;根据R0的阻值和电流计算出R0的电功率,L与R0的电功率相等,故D可行,故D不符合题意。故选A。5.C【详解】A.由图可知,闭合开关,电路电流一定,不一定就是灯泡的额定电流,所以不一定测出额定功率,故A项不符合题意;B.单刀双掷开关闭合1,断开2时,电流表把灯泡、电阻短路,灯泡不发光;单刀双掷开关闭合2,断开1时,电流表把灯泡短路;测不出灯泡的额定电流,故B项不符合题意;C.S1闭合S2断开,电流表测灯泡的电流,通过调节滑动变阻器可以使灯泡正常发光;S2闭合S1断开,电流表测定值电阻R和灯泡的总电流,根据两次的电流可以求出通过定值电阻R的电流,再根据欧姆定律,求出定值电阻R的电压,即灯泡两端的电压;根据P=UI就可以求出小灯泡额定功率,故C项符合题意;D.S2闭合S3断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;S3闭合S2断开,电压表测定值电阻R两端的电压,其上端为负极,下端为正极;电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故D项不符合题意。故不合题意。故选C。6.D【详解】A.图中定值电阻和小灯泡串联,电压表测量的是小灯泡两端的电压,示数计为U灯.根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点,通过小灯泡的电流表达式为I,则小灯泡电功率的表达式是P=U灯I。能计算出灯的功率;B.图中定值电阻和小灯泡并联,电流表测量各个支路上的电流,分别为IR和I灯,小灯泡两端的电压等于灯泡两端电压也等于电源电压U=RIR,欧姆定律根据并联电路电流的特点,则小灯泡电功率的表达式是P=UI灯=RIRI灯能计算出灯泡的功率;C.图中定值电阻和小灯泡串联,两个电压表分别测量小灯泡和电阻两端电压,由于电阻R和各电流表与电压表的示数都已知,所以根据I=可知流经电阻R的电流,因为图中定值电阻和小灯泡串联,所以可知流经灯泡的电流也等于I,另一个电压表测出来灯泡两端的电压U灯,所以根据P=U灯I可求得小灯泡电功率;D.图中定值电阻和小灯泡并联,电压表测量的是小灯泡两端的电压或电源电压,示数计为U灯.电流表测的是流经电阻的电流,而不是流经灯泡的电流,所以无法求得小灯泡电功率。故选D。7.C【详解】A.图中滑动变阻器与灯泡串联,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,通过调节滑动变阻器可使灯泡的电压为2.5V,此时灯泡正常发光,再读出电流表此时的示数,通过可得,灯泡额定功率,故A不符合题意;B.图中电压表V1测小灯泡两端的电压,R1与灯泡串联,因此电流相同,利用V2与已知阻值的定值电阻可测出电流,通过调节滑动变阻器可使电压表V1的示数为2.5V,灯泡正常发光,利用欧姆定律得出此时电阻R1的电流,即为灯泡的额定电流,通过可得,灯泡额定功率,故B不符合题意;C.图中滑动变阻器与灯泡串联,两电压表分别测量灯泡、滑动变阻器的电压,只能测出灯泡两端的电压,无法得到电流的大小,不能测出小灯泡额定功率,故C符合题意;D.图中灯泡与电阻R1并联后再与滑动变阻器串联,电流表A1测量灯泡电流,电流表A2测量电阻R1电流,R1与灯泡两端的电压相同,通过调节滑动变阻器使灯泡正常发光,此时灯泡与电阻R1电压均为2.5V,电阻R1的电流为读出此时灯泡的电流I,通过可得,灯泡额定功率,故D不符合题意。故选C。8.AD【详解】A.图中灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器R'串联,电流表A1测量灯泡L电流,电流表A2测量定值电阻R0电流,通过移动滑片使电流表A1示数为I额,并记录此时电流表A2的示数I0,此时灯泡L正常发光,由并联电路电压特点与欧姆定律得,灯泡L的额定电压灯泡L额定功率故A符合题意;BC.图中不管如何断开开关、如何移动滑动变阻器都无法确定灯泡是否正常发光,则无法得到灯泡长长发光的功率,故BC不符合题意;D.图中灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器R'串联,电流表A1测量灯泡L电流,电流表A2测量干路电流,通过移动滑片使电流表A1示数为I额,并记录此时电流表A2的示数I,此时灯泡L正常发光,由并联电路电流特点得,定值电阻R0电流为由并联电路电压特点与欧姆定律得,灯泡L的额定电压灯泡L额定功率故D符合题意。故选AD。9.AD【详解】A.将S2往右上方打,灯与R0并联后再与变阻器串联,电流表测通过R0的电流,移动滑片使电流表示数为,根据并联电路电压的规律,则灯两端的电压一定为U额,灯正常发光;保持滑片位置不动,将S2往左下方打,电流表测灯与R0并联的电流,记下电流表示数I′,因电路的连接没有改变,各电阻的大小和电流没有改变,通过灯与定值电阻的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,可得出灯的额定电流,根据P=UI可求灯的额定功率;故A符合题意;B.图中只有电流表,通过开关的转换,定值电阻与灯分别与滑动变阻器串联,无法确定灯是否正常发光,故B不符合题意;C.定值电阻与灯串联后与变阻器串联,电路中只有电压表,只闭合S2,电表测定值电阻两端的电压;当只闭合S1时,电压表测灯与定值电阻两端的总电压,无法确定灯是否正常发光,故C不符合题意;D.灯与定值电阻串联后再与变阻器串联,电路中只有电压表,只闭合S2,电表测灯泡两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为额定电压,则灯正常发光;保持滑片位置不动,闭合S1,断开合S2,此时电压表测R0与灯两端的总电压为U1,因电路的连接没有改变,各电阻的大小和电流没有改变,灯仍正常发光,由串联电路电压的规律,R0的电压U0=U1﹣U额根据欧姆定律可得出通过R0的电流,即灯的额定电流,根据P=UI可求灯的额定功率,故D符合题意。故选AD。10.BCD【详解】A.S1闭合,S2接1,移动滑片,使电压表示数为灯的额定电压,保持滑片不动,S2接2,电压表测的是灯与定值电阻的总电压,根据串联电路的规律和欧姆定律可求灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率,故A不符合题意;B.S1闭合,S2接1时,灯泡被短路,电压表无示数;S2接2时,电压表测灯泡和定值电阻的总电压,但不能确定灯是否正常发光,所以不能测量小灯泡的额定功率,故B符合题意;C.S1闭合,S2接2,电流表测的是通过灯的电流,不知灯的额定电流,不能确定灯是否正常发光,所以不能测量小灯泡的额定功率,故C符合题意;D.S1闭合,无论S2接1或2,灯与电阻均并联,电流表测的是电路的总电流,不能确定灯是否正常发光,所以不能测量小灯泡的额定功率,故D符合题意。故选BCD。11.BD【详解】A.实验中没有电压表,无法判断灯泡两端是否为额定电压,需利用已知电阻计算电压,但图中无法测量出灯泡正常工作的经过R的电流,所以不能测量灯泡的额定功率。故A不符合题意;B.如图所示,闭合开关S、S1,R与L并联,两端电压相同,调节滑动变阻器,使R所在支路上的电流表示数为时,根据欧姆定律,R与L两端电压均为3.8V,L正常发光,再读出干路上的电流表示数为I,则灯泡的额定电流为所以L额定功率为故B符合题意;C.电压表在分别测量L与R的电压时,正负接线柱接反,无法完成实验,故C不符合题意;D.如图,闭合S1,单刀双掷开关置于2,调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V,保持滑动变阻器接入阻值不变,再将单刀双掷开关置于1,测出R与L的总电压为U,则R两端的电压为则此时电路中的电流即灯泡的额定电流为所以L额定功率为故D符合题意。故选BD。12.【详解】[1][2]设灯泡额定电压为,单刀双掷开关与1接触时有开关与2接触,保持R1的滑片位置不动,有分析可知,灯泡电阻与阻值相等。由于R2最大阻值未知且此时为灯泡电阻,所以保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,则R1阻值为0,则电源电压……①将的滑片移到最右端,电源电压……②联立①②解得,灯泡额定功率为13.【详解】(1)[1]断开开关S1,闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,定值电阻R0和灯泡并联,此时电流表测量通过定值电阻R0的电流。由于并联电路中各并联支路两端的电压相同,根据欧姆定律可知,要使小灯泡恰好正常发光,电流表的示数[2]保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表示数为I,此时灯泡和定值电阻仍然并联,电流表测干路电流。并联电路中,干路中的电流等于各支路的电流之和,那么通过灯泡的额定电流根据可知,小灯泡的额定功率14.【详解】闭合开关S,S1,断开S2,小灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0串联,电压表测小灯泡两端电压;闭合开关S,断开S1,再闭合S2,小灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0也串联,电压表测小灯泡与定值电阻R0两端电压,故电阻R0两端电压由于实验的前两个步骤中滑动变阻器的滑片位置没有改变,其接入电路的阻值相同,小灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0串联,根据欧姆定律,两个步骤中电路电流相同,为根据可得,小灯泡的额定功率15.I1R0(I2-I1)【详解】[1]当只闭合开关S1时,电流为I1,则电源电压U=I1R0当再闭合开关S2时,R0和Rx并联,通过Rx的电流为Ix=I2-I1其两端电压等于电源电压,即U=IxRx=(I2-I1)Rx根据并联电路电压特点可得(I2-I1)Rx=I1R0解得Rx=[2]由P=UI计算可得,Rx消耗的电功率Px=UIx=I1R0(I2-I1)16.【详解】[1]由图可知,闭合开关S和S1,定值电阻R0与额定电压为U额的小灯泡并联,电流表测定值电阻的电流。小灯泡要正常发光,其两端电压应为U额,则定值电阻两端电压也应为U额。此时电流表示数为即当电流表示数为时,小灯泡正常发光。[2]接着将S1断开,S2闭合,保持滑动变阻器的滑片位置不动,读出电流表的示数为I,因此时电路的连接关系没有发生变化,各电阻的大小和通过的电流不变,灯泡仍正常发光,此时电流表测灯泡和定值电阻的电流之和,根据并联电路电流的规律,灯泡的额定电流为故小灯泡的额定功率为17.停表100【详解】(1)[1]由P=可知,测用电器的功率需要测两个物理,即:电能和时间,因此需要电能表和秒表;(2)[2]由铭牌可知:3000r/kW⋅h,即消耗1kW⋅h的电能时,电能表转3000转;转10转消耗的电能是W=kW⋅h灯的工作时间是t=2min=h灯的功率是P==0.1kW=100W【点睛】(1)电能表是通过表盘的转数和时间来测量电能的,所以测电能时需要测量时间;(2)由转数和表盘铭牌可得灯消耗的电能,再利用P=可求出灯得功率。18.断路连接电路时未断开开关右0.75灯泡灯丝的电阻会随着温度的变化而变化调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表的示数为灯泡的额定电流I额闭合开光S、S1,断开S2I额(I1-I额)R0【详解】(1)[1]由题意知,小灯泡的额定电压为“2.5V”,正常发光时的电阻约为8Ω,根据欧姆定律可得,灯泡正常发光时的电流为所以电流表选用小量程,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如图所示:(2)[2]小灯泡不亮,电流表没有示数,说明电路可能断路,电压表有较大的示数,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,即可能是小灯泡断路。(3)[3]接好最后一根导线,小灯泡就亮了,说明电路闭合,连接电路时没有断开开关。[4]由图乙知,电压表选用小量程,分度值0.1V,此时电压表的示数为2.2V。由于灯泡额定电压2.5V,故应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端电压;根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向右端移动。(4)[5]由图丙所示的I-U图象可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,小灯泡的额定功率为[6]由图丙知,该I-U图线是一条曲线,电压与电流不是一次函数的关系,原因小灯泡的电阻不是定值,当小灯泡两端的电压增大时其阻值变大,主要原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。(5)①[7]由图丁知,当闭合开关S、S2,断开S1时,灯泡与R0并联,电流表测量通过灯泡的电流,调节滑动变阻器,使电流表示数为I额,此时小灯泡正常发光。②[8]只闭合开关S、S1,断开S2时,灯泡与R0并联,此时电流表测量干路电流,保持滑片位置不变,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯泡仍正常发光,此时电流表的示数为I1。根据并联电路电流特点可知,此时通过定值电阻R0的电流为根据欧姆定律可知,定值电阻R0两端的电压为③[9]根据并联电路电压特点可知,各支路电压相等,此时灯泡两端的电压为额定电压,即由可得,此时灯泡正常发光时的额定电功率为19.断开将滑动变阻器下端两接线柱接入电路1.9左2.5【详解】(1)[1][2]为了保护电路,开关应断开;实验中灯泡不亮,电压表、电流表示数分别为、,说明电路是通路且电路中电流较小,变阻器接入电路的阻值较大;移动滑动变阻器的滑片,两表示数均不变,说明变阻器没有起到改变电路中电阻的作用,故电路存在的问题可能是将滑动变阻器下端两接线柱接入电路。(2)[3]正确连接电路后进行实验,此时电压表如图乙所示,电压表选用小量程,分度值,其示数为,小于灯泡额定电压。[4]要测出小灯泡的额定功率,故应增大灯泡两端电压,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,故滑片应向左端移动。(3)[5]在①中,灯泡、定值电阻和变阻器串联在电路中,电压表测灯泡两端的电压,移动滑片,当电压表的示数为时,灯泡正常发光。[6]在②中,灯泡、定值电阻和变阻器串联在电路中,电压表测灯泡和定值电阻两端的总电压,保持滑片的位置不动,由于电路中电阻没有改变,电路中电流没有改变,此时灯泡仍正常发光,根据串联电路电压规律,定值电阻两端的电压为由于串联电路中电流处处相等,即小灯泡的额定电流小灯泡的额定功率20.不发光见解析12.7增大电压不能闭合开关,断开20.5【详解】(1)[1]由图得,闭合开关,小灯泡电流表并联,灯泡短路,灯泡不发光。[2]实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,灯泡的额定电压为3.8V,即电压表的量程要选择0~15V,如图所示:(2)[3]由图乙得,电流表的量程选择0~0.6A,分度值为0.02A,灯泡正常发光的电流为0.3A,由欧姆定律得,小灯泡正常发光时的电阻约为(3)[4]灯丝的电阻随温度升高而增大,当灯泡电压变大时,灯丝电功率变大,灯丝温度变高,灯丝电阻变大,灯泡的电流与电压并不成正比。[5]由图得,曲线斜率越来越小,说明在这个图像中,横轴应该表示的物理量是电压。[6]“探究电流与电压的关系”要控制电阻相同,而图甲中的灯泡在不同电压下电阻不同,依次不能利用图甲中这套设备来“探究电流与电压的关系”。(4)[7][8]小明又设计了图丁所示的电路,只用电压表测量额定电压为小灯泡的额定功率P额。已知滑动变阻器R最大阻值为,电源电恒定。其测量过程如下:①闭合开关,断开,将滑动变阻器的滑片移到右端,电压表示数为,此时电压表测量电源电压,则电源电压为4.5V;②闭合开关,断开,使灯泡与变阻器串联,电压表测量变阻器电压,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,小灯泡正常发光。③闭合开关,断开,此时变阻器的最大电阻连接在电源两端,电压表测量变阻器左边部分的电压,保持②步滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为,则变阻器右边部分的电压为串联电路中电流处处相等,由欧姆定律得则依题意得,滑动变阻器R最大阻值为,则解得④灯泡正常发光时,电路的电流为小灯泡的额定功率21.3A0.75U-U额保持滑片不动【详解】(1)[1]闭合开关电压表串联在电路中,相当于测电源电压,故电压表的示数始终为3V,且电流表始终无示数。[2]根据实验要求,灯泡应与滑动变阻器串联,电流应从电源正极出发,经开关、电流表、滑动变阻器、灯泡后回到负极,如图所示(2)[3]电流表的示数约为0.2A,小于灯泡的额定电流,滑动变阻器接入阻值应变小,故应将滑片向A调节使灯泡正常发光。[4]此时电压表的示数如图乙所示,电压表接入的量程为0~3V,分度值为2.5V,则小灯泡的额定功率为(3)①[5]开关S、S2闭合,S1断开,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压,小灯泡正常发光,根据串联电路电压规律,则调节滑动变阻器的电压为②[6]将开关S、S1闭合,S2断开,此时R0与滑动变阻串联,电压表测滑动变阻器电压,需测出此时滑动变阻器的阻值来计算步骤①中灯泡额定电流,故应保持滑片不动,读出此时电压表的示数,记为U1;则R0两端电压为此时电路中电流为则滑动变阻器接入的电阻为③[7]在步骤①中,根据串联电路电流规律及欧姆定律,小灯泡正常发光时的电流为故小灯泡的额定功率为22.A电流表UI0.5(0.5A)2×R0【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即A端。(2)[2][3]当小灯泡的电流等于其额定电流0.5A时正常工作,所以在移动滑动变阻器滑片的同时应观察电流表示数,将小灯泡调至正常发光,然后观察电压表示数,便可根据电功率的计算公式P=UI,求出小灯泡的额定功率。(3)[4][5]闭合开关S1,并将开关S2连接b,灯与变阻器串联,电流表测电路的电流。移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.5A,灯正常发光;保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S2连接a,电阻箱与变阻器串联,调节电阻箱的阻值,使电流表示数仍为0.5A,读出电阻箱的示数为R0;此时电阻箱接入电路的电阻与灯正常发光时的电阻相等,则小灯泡的额定功率表达式为P额=I2R0=(0.5A)2×R023.右D0.30.758.3I额2•【详解】(1)[1]根据灯泡的额定电压为2.5V,确定电压表选择小量程与灯泡并联,如下图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最大电阻处,因此滑片P移到滑动变阻器的最右端。(3)[3]电路连接正确后,闭合开关,电流表、电压表均有示数,电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路中的电流过小,故但接下来应进行的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察灯的发光情况。故选D。(4)[4]当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程分度值为0.02A,示数为0.3A。[5]小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W[6
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