2023年上海市中考物理复习-专题8 测小灯泡电功率 题型2 无法准确测量类、电压表大量程损坏类

题型三：“无法准确测出小灯泡电功率”，电压表要并在滑动变阻器上或无电压表例6.例6.（★★★）小王做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干，其中待测小灯上只有所标“0.22A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键，移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，变阻器接入电路的电阻恰为最大阻值的一半，但此时无法从电压表V上精确的读出额定电压。在上述实验过程中，电流表A的示数范围为0.20~0.22安。经思考后，他在电路中再连接一个电压表V′并按规范重新实验，发现电压表V的示数从2.0伏逐渐变大、电压表V′的示数从4.0伏逐渐变小。（1）请写出小王将电压表V′接在电路中的位置。（2）请根据相关信息计算出小灯的额定功率。（需写出计算过程）【考点】测小灯泡的电功率【解析】此题重点是判断电压表Vˊ的位置，由电压表Vˊ的示数从4.0伏逐渐变小知电压表Vˊ并联在滑动变阻器两端，电源电压为灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和为6V，滑动变阻器最大阻值为4V/Ω，灯正常发光时的电压=6V-0.22A×10Ω=3.8V，=3.8V×0.22A=0.836W。【答案】（1）电压表Vˊ并联在滑动变阻器两端（2）0.836瓦【教学建议】可以告诉学生：一般无法准确读出额定电压，就说明需要改变电压表的位置了，还有就是电源电压也要求出，对电压表测量不同对象时的读数要分析它们之间的关系。例7.例7.（★★★）小汇同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验室供选择的实验器材如图所示，滑动变阻器的规格、小灯的额定电压已标注在图中，小灯的额定电流都为0.3安。他选择了所需的器材做实验。请完成：（1）画出小汇同学的实验电路图。（2）当观察到小灯正常发光时，滑动变阻器的滑片大约在中点，此时所测小灯的额定电压为伏，所用滑动变阻器的规格为。小灯的额定功率为瓦。【考点】测小灯泡的电功率【解析】此题给出的实验器材中没有电压表，要注意画图时的准确性。根据题意分类讨论：（1）当滑动变阻器接入的电阻值是5Ω时，滑动变阻器两端的电压是0.3A×5Ω=1.5V，则灯泡额定电压可能是：3V-1.5V=1.5V；4.5V-1.5V=3V；6V-1.5V=4.5V；7.5V-1.5V=6V，都不符合题意。（2）当滑动变阻器接入的电阻值是12.5Ω时，滑动变阻器两端的电压是0.3A×12.5=3.75V，则灯泡额定电压可能是：3V-3.75V=-0.75V；4.5V-3.75V=0.75V；6V-3.75V=2.25V；7.5V-3.75V=3.75V，可以判断灯泡可以选择额定电压为2.2V，此时电源电压是6V；或灯泡的额定电压是3.8V，此时电源电压是7.5V。（3）根据上面的判断实验选择滑动变阻器的规格是“25Ω2A”；灯泡的额定电压可能是2.2V或3.8V，灯泡的额定电流是0.3A，所以灯泡的额定功率为P=UI=2.2V×0.3A=0.66W，或P=UI=3.8V×0.3A=1.44W。【答案】（1）（2）2.2（或3.8）；25Ω2A；0.66（或1.14）【教学建议】本题中画出电路图时，要注意所给实验器材是没有电压表的，作图过程不要画电压表；同时本题需要通过多种变阻器和小灯电压的组合求出电源电压。例8.例8.（★★★）小明、小华、小红三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中使用的小灯标有“3.8V”字样，滑动变阻器标有“20Ω2A”字样，电源电压为6伏且不变。小华正确连接电路闭合电键后，移动变阻器的滑片，发现无法精确测量。于是，他仔细思考后重新连接电路，当电压表的示数为________伏时，判定小灯正常发光，此时变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为10欧），则小灯的额定功率为_________瓦。【考点】测小灯泡的电功率【解析】（1）把电压表并联在滑动变阻器两端。所以电压表示数为电源电压减去小灯额定电压。（2）灯泡电压为额定电压时，灯正常发光；由串联电路的特点求出滑动变阻器电压，由欧姆定律求出电路电流；由P=UI求出灯泡功率。【答案】2.2；0.836【教学建议】本题对学生能力要求中等，题中出现“无法精确测量”，则电压表肯定是要接在滑动变阻器两端，这个可以教给学生作为一种规律。题型四：“电压表0—15伏损坏”电压表要并在滑动变阻器上例9.例9.（★★★）小华同学利用电源、电流表、电压表、电键、标有“50Ω2A”字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见，电压表0～15伏档损坏，小灯的额定功率估计为1.5瓦左右。该同学实验步骤正确。当闭合电键时，电压表和电流表的示数分别为2伏和0.2安。接着他边思考边实验，直至小灯正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为25欧）。（1）画出小灯正常发光时的电路图，并简述判定小灯正常发光的理由。（2）求出小灯泡的额定功率。【考点】测小灯泡的电功率【解析】（1）由于灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见，故当电流为0.3A时，灯泡的实际功率为额定功率；小灯泡的额定功率估计为1.5W左右，故灯泡的额定电压约U=5V，电压表应使用0～15V的量程；由于电压表0～15V档损坏，故实验时不能用电压表测灯泡电压，应当去掉电压表，实验电路中只用电流表；实验时闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，直到电流表的示数为0.3A。

（2）连接电路时，开关是断开的，滑动变阻器的阻值在最大位置处，当闭合开关时，电压表和电流表的示数应分别为2V和0.2A，由U=IR计算出滑动变阻器上的电压，由串联电路特点可求出电源电压；然后由U=IR求出灯泡正常发光时，滑动变阻器上的电压；根据串联电路特点求出此时灯泡两端的电压，此即为灯泡额定电压，最后由P=UI计算灯泡的额定功率。【答案】（1）略；当电流表示数等于灯泡额定电流0.3A时，灯泡正常发光（2）刚闭合开关时，滑