专题10+测量小灯泡的电功率(期末必考实验探究20题)

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专题10+测量小灯泡的电功率(期末必考实验探究20题)

2024-05-24 02:36| 来源: 网络整理| 查看: 265

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专题10 测量小灯泡的电功率(期末必考实验探究20题)(解析版)内容包含:测量小灯泡的电功率一、实验题1.(2023上·山东济南·九年级统考期末)同学们在做“测量小灯泡功率”的实验时,选取了一个标有“2.5V”的小灯泡以及如图甲所示的实验器材。

(1)小明连接实物电路,当把最后一根导线连接完毕时,小灯泡立即发光,请指出他在实验操作中的一处错误是 ;(2)改正错误,检查无误后,小明应将滑动变阻器的滑片调至 (选填“A”或“B”)端,然后闭合开关,进行实验;(3)排除故障后,闭合开关,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,通过小灯泡的电流是 A,由此计算这个小灯泡的额定功率是 W;(4)做完实验后,小明想用这个电路来“探究电流与电压的关系”,老师说他的想法不可行,因为 。【答案】 连接电路时开关没有断开 B 0.3 0.75 灯丝的电阻随温度的变化而变化【详解】(1)[1]小明连接实物电路,当把最后一根导线连接完毕时,小灯泡立即发光,说明连接电路时开关没有断开,为了保护电路,连接电路时开关应断开。(2)[2]为保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,所以滑片应移到阻值最大的B端。(3)[3][4]图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,此时小灯泡正常发光,由可得,则小灯泡的额定功率是(4)[5]探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是定值,所以不能用小灯泡做此实验。2.(2023上·四川南充·九年级校考期末)小华同学在测定“额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中,电源电压保持不变。

(1)实验前,开关应 ,闭合开关后,小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光,电流表的指针始终指向0 刻度线附近,但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是 ;(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P到某处,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W;(3)实验过程中发现,当小灯泡两端的电压逐渐增大时,通过他的电流也随之增大,灯泡的亮度也变亮,这说明灯泡的亮度取决于它的 。【答案】 断开 灯泡断路 0.22 0.55 实际功率【详解】(1)[1]为了保护电路,正确连接电路后,开始实验之前,开关应处于断开状态且滑动变阻器的滑片P移到最大电阻处。(2)[2]小灯泡都不发光,电流表的指针始终指向0刻度线附近,说明电路是断路;电压表的示数始终接近电源电压,说明电压表串联在电路中,与电压表并联以外的电路是通路,故出现这种情况可能的原因是小灯泡断路。(3)[3][4]在该实验中,电压表测量小灯泡两端电压,由于小灯泡正常发光,则此时电压表的示数为2.5V,由图甲可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.22A,由可得,小灯泡额定功率为(3)[5]通过该试验发现,小灯泡两端电压增大,经过小灯泡的电流增大,根据P=UI可得,灯的实际功率变大,灯泡的亮度也变亮,这说明灯泡的亮度取决于它的实际功率。3.(2023上·山东济南·九年级统考期末)小丽在“测量定值电阻R的阻值”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。

(1)连接电路时,开关应处于 状态,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端(选填“左”或“右”);(2)闭合开关,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,由此可以计算出R的阻值为 Ω,接下来小丽移动滑动变阻器的滑片,又测出两次对应的电压和电流值,并求出电阻,多次实验的目的是 ;(3)闭合开关后,小丽发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,而电压表的示数接近电源电压。为了排除故障,她接下来的操作合理的是 (选填字母符号)。A.拧紧电阻和它两端的接线柱B.拧紧开关两端的接线柱C.检查滑动变阻器是否短路(4)排除故障后,按照上面的操作步骤,小丽又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的图像(即I﹣U图像),小丽发现她所描绘的定值电阻的图像是一条直线,而小灯泡的I﹣U图像如图丙所示,原因可能是小灯泡的电阻与 有关;另外,她还发现小灯泡的亮度是由小灯泡的 决定的。【答案】 断开 左 10 多次测量取平均值,减小误差 A 温度 实际功率【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最左端。(2)[3]闭合开关后,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.26A,则未知电阻R的阻值为[4]实验中多次测量电压和电流,得到电阻值,然后求电阻的平均值,可以减小误差。(3)[5]闭合开关后,发现电流表示数为零,说明电路可能断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,可能与电压表并联的电路断路了,所以拧紧电阻R两端的接线柱,故选A。(4)[6]由于灯泡电阻受温度影响,不是定值,随温度变化而变化,因此灯泡的I-U变化图像不是一条直线。[7]通过小灯泡的电流越大,它两端的电压越大,由P=UI可知小灯泡的电功率越大,灯泡越亮,说明小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定。4.(2023上·江西赣州·九年级统考期末)按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验。所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干。

(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成 ;(填选项前的字母)A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.小电灯烧坏 D.小电灯不亮(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障是: 。排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是: ;(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表。电压表的示数 电流表的示数 小电灯的功率2.0 0.202.5 0.223.0 0.253.8 0.304.5 0.32①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为 W,还可得出关于灯丝电阻的结论是: ;②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为 ;③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端,两灯消耗的总功率为 W。【答案】 D 灯泡断路 闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处 1.14 灯丝电阻随温度的升高而增大 7.3 1.5【详解】(1)[1]把电流表与电压表的位置交换连接后,电压表串联在电路中,电路中电阻较大,电流较小,故灯泡不亮,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。(2)[2]闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最小值左端时,灯不亮,说明电路可能断路,电压表有较大的示数,导线连接完好,电路故障是:灯泡断路。[3]闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,说明电路为通路,电流过大,将灯烧坏了,根据欧姆定律知道,该学生在操作过程中的不当之处是:闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处。(3)①[4]灯在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据可知,灯在额定电压3.8V时的电流为0.3A,故灯泡的额定功率PL=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W[5]由表格数据知道,随电压增大、电流随之增大,小电灯的实际功率P=UI也增大,灯的温度升高,由此可见:灯丝电阻随温度的升高而增大。②[6]由串联电路特点知道,当灯正常发光时,变阻器分得的电压为U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V此时通过变阻器的电流I滑=0.3A由欧姆定律,变阻器连入电路中的电阻③[7]将两个这样相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源两端,由分压原理知道,每灯的实际的电压为由表中数据知道,此时电路中的电流为I实=0.25A两灯的总功率P总=UI实=6V×0.25A=1.5W5.(2023上·山东青岛·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电阻”时,器材有:电压表、电流表、开关、电压为 6V电源、“3.8V 0.4A”的小灯泡、标有“20Ω 1.5A”滑动变阻器,导线若干。

(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整;(2)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:① ;② ;(3)乙组同学闭合开关发现灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是 ;A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光(4)下表是按正确的操作测得的数据。小灯泡的额定功率是 ,小灯泡的亮度决定于小灯泡的 ;实验次数 1 2 3电压 U/V 2.0 3.0 3.8电流 I/A 0.33 0.34 0.40电阻 R/Ω 6.0 8.8 9.5亮度 很暗 暗 亮(5)利用此电路 (填“可以”或“不可以”)来探究“电流与电压关系”的实验;理由是: 。【答案】 连接电路时开关未断开 闭合开关前,滑动变阻器接入最大阻值 C 1.52 实际功率 不可以 见详解【详解】(1)[1]根据电路图要求,电流表应串联在电路中,滑动变阻器向左滑动时接入阻值变小,如图所示

(2)[2][3]甲组同学连接好最后一根导线灯泡立即发光,表明开关没有断开;灯泡发出很明亮耀眼的光并很快熄灭,此时灯泡被烧坏了,表明电路中电流过大,滑动变阻器没有接入最大阻值处。(3)[4]电流表有示数表明电路中没有断路,灯泡不亮可能是因为电流太小,小灯泡实际功率太小,达不到发光的要求,接下来应移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。(4)[5][6]小灯泡的额定功率是实验数据表明,当灯泡两端电压越高,通过的电流越大,实际功率越大,灯泡越亮,所以小灯泡的亮度决定于小灯泡的实际功率。(5)[7][8]根据控制变量法,探究“电流与电压关系”的实验,需保持电阻一定,而灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以利用此电路不可以用来完成电流与电压关系的实验。6.(2023上·黑龙江绥化·九年级校联考期末)小明和同学们在做电学实验过程中:

(1)小明和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压 (选填“改变”或“保持不变”);(2)请用笔画线代替导线,帮助小明按电路图丙将图丁中实物电路连接完整 ;(3)小明将滑动变阻器调到阻值最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能 ;(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,小明先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;(5)小明和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是他借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下:①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为 A时,小灯泡恰好正常发光;②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I;③P灯= (用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。【答案】 电阻 改变 定值电阻R断路 B 0.2【详解】(1)[1][2]研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;为得出普遍性的结论,要多次测量,由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。(2)[3]由题意可知,滑动变阻器应该与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,实物电路图如下所示:

(3)[4]电流表没有示数,可能是电路中某处断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表和电源形成了通路,所以故障可能是和电压表并联的定值电阻R断路。(4)[5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由改接成的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V。(5)①[6]要使小灯泡正常发光,其两端的电压必须为2V,如图,定值电阻和小灯泡并联,则电阻两端的电压也是2V,故通过电阻的电流为则只闭合开关、,调节滑动变阻器,使电流表的示数为时,小灯泡恰好正常发光;②只闭合开关、,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I。③[7]在②中,电流表测并联电路的总电流,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,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流为则小灯泡的功率为7.(2023上·广东江门·九年级统考期末)小明在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。(1)如图甲所示是小明连接的实物电路。闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到 (选填“左”或“右”)端;(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则此时小灯泡两端的电压为 V,小灯泡的额定功率为 W;小灯泡正常发光时的电阻RL= Ω;(结果保留一位小数)(3)小明在实验中,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组电压值和电流值,之后他计算出小灯泡的平均功率。你认为小明的做法是否正确? 请简要说明原因: 。【答案】 左 2.5 0.75 8.3 不正确 灯泡在不同电压下的功率不同【详解】(1)[1]从图甲实物电路可以看到,闭合开关S前,为了防止电路的电流过大,滑动变阻器接入电路的阻值应该最大,可看到滑动变阻器的左上端和右下端接入电路,应将滑动变阻器的滑片P移动到左端,这是阻值最大。(2)[2]从图甲实物电路可以看到,闭合开关后,根据电流的流法可知,电压表并联在灯泡两端,测的是灯泡的电压,电压表的示数如图乙所示,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表的读数为2.5V。[3]电流表测串联电路的电流,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,它的读数为0.3A,即流过小灯泡的电流为0.3A,由[2]解析可知,灯泡的电压为2.5V,根据电功率的公式可知,小灯泡的额定功率为小灯泡的额定功率为0.75W。[4]由[3]解析可知,流过小灯泡的电流为0.3A,灯泡的电压为2.5V,而题中说明小灯泡额定电压为2.5V,这情况下,小灯泡正常发光,根据欧姆定律的变换式可知,小灯泡正常发光时的电阻为小灯泡正常发光时的电阻约为8.3Ω。(3)[5][6]小明的做法不正确;因为小灯泡在不同电压下,计算得到的电功率不相同,不能用这些数据去计算平均电功率。8.(2023上·广东广州·九年级统考期末)在“测量小灯泡额定功率”实验中,老师给同学们提供的器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干,有“10Ω 1A”和“20Ω 1A”两个滑动变阻器可供选择。(1)在虚框图内画出与甲连接情况对应的电路图;( )(2)通过估算,在连接电路时,应该选择上述两个滑动变阻器中的 连入电路,才能保证实验的顺利进行;(3)在连接电路时,开关处于 状态,滑动变阻器的滑片位于 (“最左端”或“最右端”);(4)同学们连接好电路,闭合开关后,发现电流表指针偏转情况如图乙所示,造成这种现象的原因是: ;(5)同学们纠正了错误,再次正确连接好电路,闭合开关,发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路中各元件完好,请分析出现这种现象的原因是: 。为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是: ;(6)某同学移动滑片P到某一点时,电压表示数如图丙所示,示数为 V,若想测量小灯泡的额定功率,则要把滑动变阻器接入电路中的电阻值 (选填“变小”或“变大”)(7)再次移动滑片P的位置,使电压表的示数2.5V,这时电流表的示数为图丁所示,示数为 A,该小灯泡的额定功率是 W。【答案】 201A 断开 最左端 电流表的正负接线柱接反 电路的电流过小,导致小灯泡的实际功率太小 把滑片P向右移动,使滑动变阻器的阻值变小 2.2 变小 0.3 0.75【详解】(1)[1]根据实物图画出电路图,如下图所示(2)[2]小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,由欧姆定律可得,灯的额定电流约为由串联电路的规律及欧姆定律可得,灯正常发光时变阻器连入的电阻故应选用201A的滑动变阻器。(3)[3][4]为保护电路,在连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大值的位置。滑动变阻器已经接入了下端右边接线柱,所以滑片应该滑到最左端。(4)[5]电流应从电流表正接线柱流入、从负接线柱流出,否则指针反向偏转。同学们连接好电路,发现当闭合开关时,电流表指针偏转情况如图乙所示(电流表指针反向偏转),造成这种现象的原因是:电流表的正负接线柱接反。(5)[6]灯不发光可能灯断路、短路或灯的实际功率过小。闭合开关,发现电压表、电流表均有示数,则电路为通路。但小灯泡不亮,经检查,电路中各元件完好,出现这种现象的原因是:电路的电流过小,导致小灯泡的实际功率太小。[7]为了能使小灯泡发光,应增大电路的电流,故下一步应进行的操作是:把滑片P向右移动,使滑动变阻器的阻值变小。(6)[8]某同学移动滑片P到某一点时,电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V。[9]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,减小变阻器分得的电压,根据串联电路电压的规律,应要把滑动变阻器接入电路中的电阻值变小。(7)[10][11]再次移动滑片P的位置,使电压表的示数2.5V,这时电流表的示数为图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,该小灯泡的额定功率P灯=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W9.(2023上·山东泰安·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)如图甲,实物电路已连接完整,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P要移到阻值最大处;(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,紧接着的操作是 (填序号);A.检查电路是否断路或短路B.马上记录此时电流表、电压表的读数C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否能发光(3)要使小灯泡变亮,可将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,则小灯泡的电功率 (选填“变大”或“变小”);(4)测出多组数据,作出小灯泡的I﹣U图象如图乙所示,由图可知小灯泡的额定功率为 W,小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值是 Ω;小灯泡两端的电压越小,小灯泡的电阻 (选填“越大”、“越小”或“不变”)。【答案】 C 左 变大 0.5 2.5 越小【详解】(2)[1]闭合开关S后,电流表和电压表均有示数,则电路正确为通路,发现小灯泡不亮,可能是电路的电流过小,故紧接着的操作是移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否能发光,故选C。(3)[2][3]要使小灯泡变亮,即应增大电路的电流,减小变阻器连入电路的电阻,故可将滑片P向左移动;根据U=IR可知灯的电压变大,根据P=UI可知小灯泡的电功率变大。(4)[4]由图乙可知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W[5]此时滑动变阻器两端的电压为U′=U-UL=3V-2.5V=0.5V由串联电路电流的规律和欧姆定律得到滑动变阻器接入电路中的电阻为[6]由图乙可知,灯泡正常发光时的电阻当电压是1.5V时,通过灯泡的电流是0.15A,灯泡的电阻当电压是0.5V时,通过灯泡的电流约是0.6A,灯泡的电阻可以得到小灯泡两端的电压越小,小灯泡的电阻越小。10.(2023上·广东江门·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压恒定为6V,小灯泡L的额定电压为U额=2.5V,电阻大约为10Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和30Ω,实验电路如图甲所示。(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路按本实验要求连接完整;(2)在这个实验里,应该选用的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”);(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端;(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表示数如图丙所示,这时电压表示数为 V,为测量小灯泡的额定功率,则应将滑动变阻器滑片P向 端(选填“A”或“B”)移动,使电压表的示数为 V;(5)小蔚同学所在的实验小组在准备测量小灯泡的额定功率时,发现电压表坏了,他们找到一个阻值为12.5Ω的定值电阻R0,设计了如图丁所示的电路,也顺利地完成了实验。实验步骤是:①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数I1= A;②保持 位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出这时电流表的示数为I2;③小灯泡的额定功率P额= (请用U额、I1、I2表示)。【答案】 R2 B 2 A 2.5 0.2 滑动变阻器滑片 U额(I2﹣I1)【详解】(1)[1]根据电路图,连接图乙实物电路图如下(2)[2]电源电压恒定为6V,小灯泡L的额定电压为U额=2.5V,根据串联电路电压规律,则滑动变阻器应负担的电压为U滑=U﹣U额=6V﹣2.5V=3.5V小灯泡电阻大约为10Ω左右,则电路电流大约为滑动变阻器阻值最小为因为R1=10Ω<14Ω所以在这个实验里,应该选用的滑动变阻器是R2。(3)[3]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大位置,即B端。(4)[4]由丙图知道,电压表使用的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指在2V的位置,因此这时电压表示数为2V;[5][6]为测量小灯泡的额定功率,则应增大小灯泡两端电压,使小灯泡两端电压为2.5V,因为滑动变阻器与小灯泡串联,根据串联电路电压规律和分压原理,需将滑动变阻器滑片P向A端移动,减小滑动变阻器连入电路阻值,减小滑动变阻器两端电压。(5)小蔚同学所在的实验小组在准备测量小灯泡的额定功率时,发现电压表坏了,他们找到一个阻值为12.5Ω的定值电阻R0,设计了如图丁所示的电路,也顺利地完成了实验。实验步骤是①[7]图丁所示的电路,闭合开关S、S1,断开开关S2,此时电阻R0与灯泡并联,电流表测量电阻R0所在支路电流,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数②[8]保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,此时电阻R0与灯泡并联,电流表测量干路电流,读出这时电流表的示数为I2;③[9]根据并联电路电流规律,小灯泡的额定电流为I灯额=I2﹣I1小灯泡的额定功率P额=U额I灯额=U额(I2﹣I1)11.(2023上·广东江门·九年级统考期末)如题图甲所示是测量小灯泡的电功率的实验电路,小灯泡标有“2.5V”字样。

(1)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电路 (选填“一定”或“不一定”)出现了故障,为了验证这一想法,接下来应 ;(2)实验过程中,当电压表的示数为1.8V时,为了测量小灯泡的额定功率,需将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;(3)根据测量的数据绘制成图像(如图乙),得出小灯泡的额定功率为 W。事实上,电压表与灯泡并联时也会有一定的分流作用,因此上述额定功率的测量结果要比灯泡真正的额定功率 (选填“偏大”或“偏小”)。【答案】 不一定 见解析 B 0.625 偏大【详解】(1)[1][2]灯泡不发光,可能是电路电流太小,也可能是电路断路或小灯泡被短路,故正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电路不一定出现了故障;为了验证这个想法,移动滑动变阻器的滑片,观察电表的示数及灯泡。(2)[3]灯在额定电压下正常发光,电压表的示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B移动,直到电压表示数为额定电压。(3)[4]由图乙所示I-U图像可知,灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时,通过灯泡的电流等于0.25A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W[5]电压表与灯泡并联,分去了部分电流,造成所测得的电流比通过灯泡的实际电流大,而电压表测得的是小灯泡的实际电压,由P=UI可知,测量的结果比灯泡真正的额定功率大。12.(2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末)同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选择了额定电压的小灯泡进行实验。

(1)某小组连接了如图甲所示电路,若闭合开关,电压表的指针将 (选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不偏转”)。检查电路后发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,再用笔画线代替导线在图中改正过来(导线不允许交叉);( )(2)排除故障后,闭合开关,当电压表的示数为2V时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至小灯泡正常发光;此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为 W;(3)另一小组同学发现电流表已经损坏,于是他们向老师借来一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关,利用如图丙所示的电路,也测量了小灯泡的额定功率。①闭合开关S,将接b,移动滑片P直至电压表的示数为,此时小灯泡正常发光;②保持开关S闭合,将接a, (选填“改变”或“不改变”)滑动变阻器滑片位置,读出此时的电压表示数U;③小灯泡的额定功率的表达式为 (用、U、和表示)。【答案】 不偏转 左 0.75 不改变【详解】(1)[1]由图甲得,若闭合开关,电压表与电流表并联,电流表的电阻几乎为0,两端的电压为0,则电压表的指针将不偏转。[2]“测量小灯泡的电功率”的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡电压,灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程选择0~3V,电流表测量电路电流,更改如图所示:

(2)[3]排除故障后,闭合开关,当电压表的示数为2V时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向左移动,使滑动变阻器接入电路的电阻变小,变阻器电压变小,灯泡电压变大,直至小灯泡正常发光。[4]由图乙得,此时电流表的量程选择0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡额定功率为(3)[5][6]由图丙得, ①闭合开关S,将接b,灯泡与定值电阻R0、滑动变阻器串联,电压表测量灯泡电压,移动滑片P直至电压表的示数为,此时小灯泡正常发光;②保持开关S闭合,将接a,不改变动变阻器滑片位置,电路的连接方式不变,灯泡仍然正常工作,电压表测量灯泡与定值电阻R0的总电压,读出此时的电压表示数U;③小灯泡的额定电流为额定功率的表达式为13.(2023上·辽宁沈阳·九年级沈阳市第四十三中学校考期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为,正常发光时的电阻约为。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中小亮未完成的实物电路连接完整 ;(2)小亮正确连接电路后,闭合开关,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;(3)在小灯泡正常发光时,小亮将滑片P向B端移动到另一位置,滑片向B端移动的过程中,电压表与电流表的比值 (填“变大”、“不变”或“变小”);(4)实验结束后,小亮拿出一个形状有点特殊的小灯泡L,小灯泡的上面只标有额定电流,他想测出这个小灯泡的额定功率,便设计了如图丙所示电路,请你将下面给出的实验过程补充完整,(其中电源电压为且保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为,定值电阻的阻值未知);①闭合开关,,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处这时电压表的示数为;② (填开关闭合、断开情况),调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V,小灯泡L正常发光;③滑动变阻器的滑片保持不动,闭合开关,,这时电压表的示数为;④小灯泡L的额定功率 W。

【答案】 0.7 变小 闭合S,断开S1 2 0.4【详解】(1)[1]本探究是用伏安法测量小灯泡的电功率,电压表应并联在小灯泡两端,实物图中电压表的负接线柱已与小灯泡的一个接线柱相连,所以电压表的正接线柱应与小灯泡的另一个接线柱相连。而小灯泡额定电压是2.5V,正常工作时电阻大约是10Ω,那么正常工作时的电流约为所以电流表的量程选用0~0.6A,并串联在电路中。如图

(2)[2]由图乙可知,电流表所接的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以读数是0.28A,而小灯泡的额定电压是2.5V,所以小灯泡的额定电功率是(3)[3]小灯泡正常发光时,将滑片向B端移动,则变阻器的电阻变大,根据串联电路的电阻特点得,电路的总电阻变大,而电源电压保持不变,那么电路中的电流变小,则小灯泡的亮度暗,小灯泡灯丝的温度降低,灯丝的电阻会随之变小,所以电压表与电流表的比值变小。(4)[4][5]闭合开关S、S1时,灯泡L短路,电阻RX和R0串联,电压表测RX电压,此时RX两端的电压为1V,电源电压为6V,所以变阻器两端的电压为根据串联电路的特点,有即RX的阻值已知,接下来应用电压表测RX两端的电压,且让灯泡与RX和变阻器都串联在电路中,所以应闭合S,断开S1。若灯泡正常发光,则电路中的电流为0.2A,此时RX两端的电压所以可通过调节变阻器滑片让电压表的示数为2V。[6]灯泡的额定电流已知,若能求出此时灯泡两端的电压,便可求出额定电功率。据题意,电源电压已知,电阻RX的电压已知,可先求变阻器的电压。电路中的电流已知,接下来求变阻器的阻值。因而应保持滑片的位置不变,即变阻器的电阻不变,闭合S、S1,测得此时电阻RX的电压为3V,则变阻器两端的电压即再回到三个用电器串联的电路,变阻器两端的电压小灯泡两端的电压小灯泡的额定功率14.(2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末)下面是小明“测定小灯泡的电功率”的实验过程,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)小明连接的实物电路如图甲所示,有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线;

(2)纠正电路错误后,闭合开关,移动滑片P到某一点,电压表的示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的 (填“左”或“右”)端移动,才能使小灯泡正常发光;(3)移动滑片P,记录多组电压表和电流表的示数,并绘制出如图丙所示的I-U图像。根据图像信息,可计算出小灯泡额定功率是 W;(4)小明还想探究导体中的电流与电阻的关系,于是用5个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻替换小灯泡进行探究,在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图丁中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是 ;

A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功率(5)某次实验,更换电阻R,闭合开关后,发现电压表无示数,电流表指针有明显偏转,其原因可能是 ;(6)为了完成5次实验,他们选择滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。【答案】 左 0.625 B 电阻R短路【详解】(1)[1]原电路中,灯与变阻器并联,电压表串联在电路中是错误的,灯应与变阻器串联,电压表与灯并联,如下图

(2)[2]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压。(3)[3]由图I-U图像知道,灯在额定电压下的电流为0.25A,小灯泡额定功率是P=UI=2.5V×0.25A=0.625W(4)[4]将5次实验数据描绘在图丁中,图中阴影部分面积S=IR,由欧姆定律U=IR知道,阴影部分面积表示的电压,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。(5)[5]某次实验,更换电阻R,闭合开关后,发现电流表指针有明显偏转,说明电路为通路,电路中的电流过大,其原因可能是R短路。(6)[6]由图知道,电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.4A×10Ω=4V根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-4V=2V变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×40Ω=20Ω故为了完成整个实验,选择滑动变阻器的最大阻值不能小于20Ω。15.(2023上·河北廊坊·九年级统考期末)有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,小强为了测量该小灯泡正常发光时的电阻,进行了如下实验:

(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近 3V 保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是 (选填字母);A.拧紧开关两端的接线柱 B.拧紧小灯泡和它两端的接线柱(2)小强测量小灯泡电阻的实验原理: (填公式),图甲中 (填仪器名称)的量程选择不合理;(3)排除故障后,正确连接电路,使小灯泡正常发光,电压表示数如图乙所示为 V,此时小灯泡的电阻为 Ω;(4)小强对实验进行了拓展,他利用图丙所示的电路也能完成上述实验,并且他还测出了另一个额定电流为 I1的小灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:①闭合开关 S1,开关 S2连接 b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关 S2连接 a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为 I1,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= (用字母表示) 【答案】 B 电流表 2.4 4.8 I1【详解】(1)[1]如图甲所示的电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电路可能断路;电压表的示数接近3V保持不变,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的部分断路了,为了排除故障,接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱,故选B。(2)[2]测量小灯泡的电阻需测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,用计算电阻,实验原理是。[3]灯的额定电流为0.5A,故电流表应选用小量程,故图甲中电流表选了大量程,故电流表的量程选择不合理。(3)[4][5]使小灯泡正常发光,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,小灯泡的电阻(4)①[6]闭合开关 S1,开关 S2连接 b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为,此时灯泡正常发光;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关 S2连接 a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为 I1,读出电阻箱的示数为 R0,①②两次操作中,滑动变阻器的电阻不变,电路中电流不变,因此灯泡的电阻等于变阻箱的电阻R0;③[7]小灯泡的额定电流为I1,正常发光时的电阻为R0,额定功率表达式16.(2023上·安徽合肥·九年级统考期末)由于没有电压表,聪明的小强同学利用电流表A1和已知阻值的定值电阻R0串联起来等效成一个电压表,并利用电流表A2等其他器材设计了如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率(其中R0的阻值为5Ω,小灯泡的额定电压为2.5V)。(1)小强连接好电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,两个电流表的示数却相同,则该电路的故障可能是 ;(2)排除电路故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,小灯泡就恰能正常发光;此时电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;(3)小灯泡I-U关系如图丙所示,由图丙可知:缓慢调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压为1.25V,此时小灯泡的实际功率 (选填“大于”“等于”或“小于”)其额定功率的四分之一。【答案】 灯泡断路 1 大于【详解】(1)[1]如图,小灯泡和定值电阻并联,电流表A1测通过定值电阻的电流,电流表A2测干路电流。闭合开关S,小灯泡不亮,两个电流表的示数却相同,说明小灯泡支路没有电流,所以可能是小灯泡灯丝断了。(2)[2]因此根据并联电路中各支路电压相等的特点可知,当定值电阻R0两端电压为2.5V时,当小灯泡两端电压也为2.5V,小灯泡正常发光。由图知,小灯泡和定值电阻并联,两端电压相等,则通过R0的电流故调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1示数为0.5A时,小灯泡正常发光:如图乙所示,电流表选用的量程是0-3A,分度值为0.1A,由指针位置可知,电流表的示数为0.9A;根据并联电路中电流规律可知,通过小灯泡的电流为IL=0.9A-0.5A=0.4A此时灯泡电压为额定电压2.5V,则灯泡的额定功率为P=UIL=2.5V×0.4A=1W(3)[3]由图像可知,当小灯泡两端的电压变为额定电压的一半时,通过小灯泡的电流大于额定电流的二分之一,即所以因此,此时的小灯泡的实际功率大于额定功率的四分之一。17.(2023上·福建龙岩·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3V,灯泡额定电压为2.5V。

(1)实验原理是 ;(2)请你指出实验电路连接错误的地方: ;(3)移动滑片P,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,其示数为 A,小灯泡此时的电功率为 W,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2.5V;(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,其额定功率P额为 W;(5)若他在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上取出,灯取出后电压表、电流表的示数变化情况是 。【答案】 P=UI 电流表的正负接线柱接反了 0.24 0.48 右 0.625 电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数【详解】(1)[1]伏安法测灯泡电功率需要测量灯泡电压U和通过灯泡的电流I,实验原理是:P=UI。(2)[2]图甲中,根据电源的正负极确定电路中电流的方向,发现电流表的正负接线柱接反了。(3)[3]由图乙可知,电流表选择的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。[4]由图甲可知,电压表测量小灯泡两端的电压,当电压表的示数为2V时,电流表的示数为0.24A;由P=UI可知,小灯泡此时的电功率[5]此时电压表的示数为2V,为了使电压表的示数为2.5V,根据欧姆定律可知,可以增大电路电流;为了增大电路电流,可以减小电路电阻,可以将滑动变阻器的滑片P向右端移动。(4)[6]由题意可知,小灯泡的额定电压为2.5V,额定电流为0.25A,由P=UI可知,小灯泡的额定功率(5)[7]若在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上取出,此时电路在小灯泡处断路,则灯取出后电压表与电源两极连接,电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数。18.(2023上·河北保定·九年级统考期末)小明和小红在做“测量小灯泡功率”的实验中,使用如下器材:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的灯泡,三个滑动变阻器R1(10Ω 1A),R2(50Ω 0.5A),R3(100Ω 0.2A),开关,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 (要求:滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮)。连接电路时开关应 ;(2)小明正确连接电路后,闭合开关发现灯泡不亮,且电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是( );A.灯泡短路 B.灯泡断路C.滑动变阻器某处断路 D.滑动变阻器某处短路(3)排除故障后,小明再次闭合开关,发现电压表示数小于2.5V,为了测量灯泡正常发光时的功率,他应该将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,由此可知,小灯泡的额定功率为 W;(4)小明和小红分别多次实验(数据如下表),并将所测得小灯泡的电功率求平均值,你认为他们的数据处理方式( );实验者 实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W小明 1 1.5 0.24 0.362 2.0 0.28 0.563 2.5 △小红 1 2.5 0.30 0.752 2.5 0.28 0.73 2.5 0.32 0.8A.都合理 B.都不合理C.小明合理,小红不合理 D.小红合理,小明不合理(5)根据小红的实验数据可知,这个小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(保留一位小数),她所使用的滑动变阻器应该为 (选填“R1”“R2”或“R3”);(6)爱思考的小红将滑动变阻器的滑片移动到某处,分别用10Ω,20Ω,30Ω,40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡,测出相应的电流,并在电流表表盘上标上所测电流对应的电阻值,于是她就将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表,如图所示,小红改造之后的表盘可能是( )A. B. C. D. 【答案】 断开 A 左 0.75 D 8.3 R2 D【详解】(1)[1]本实验中,滑动变阻器应与灯泡串联从而控制灯泡的亮度,滑片左移灯泡变亮,说明变阻器连入电路的阻值减小,所以应将其左下接线柱接入电路中,如图

[2]连接电路时,为保护电路,开关应断开。(2)[3] A.若灯泡短路,灯泡不亮,电路仍是通路,电流表有示数,同时电压表被短路,无示数,故A符合题意;B.灯泡断路,电压表被串联入电路中,此时电流表应无示数,电压表示数且几乎等于电源电压,故B不合题意;C.滑动变阻器某处断路,整个电路断路,两电表都无示数,故C不符合题意;D.滑动变阻器某处短路,电路仍为通路,两电表都有示数,且灯泡会非常亮,故D不合题意。故选A。(3)[4]灯泡两端的电压小于灯的额定电压,要使灯泡正常工作,应使灯泡两端增大到2.5V,根据串联电路电压的特点,应减小变阻器分得的电压,滑动变阻器连入电路中的电阻要减小,滑片向左端移动,使电压表的示数为2.5V为止。[5]由图2知,电流表使用量程,分度值为0.02A,灯泡正常发光电流为0.3A,所以灯泡的额定功率(4)[6]小明测量的灯泡的电压不同,电流不同,灯泡的实际功率不同;将不同电压下不同的电功率取平均值是没有意义的是错误的,因此小明的方法不合理;额定功率一定是灯泡额定电压下的功率,应多次测量额定功率取平均值,小红的方法合理,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。(5)[7]由小明记录的表格知,灯泡电压为2.5V时,通过的电流为0.3A,此时灯泡电阻第二组数据算出的电阻第二组数据算出的电阻这个小灯泡正常发光时的电阻约[8]串联电路特点和欧姆定律可得,此时变阻器连入的阻值此时电路中的电流大于0.2A,所以她所使用的滑动变阻器应该为R2。6)分别用10Ω,20Ω,30Ω,40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡,滑片移动到某处,即变阻器连入阻值不变,由串联电路特点和欧姆定律可知,电路中电流电源电压和变阻器连入电阻的阻值一定,定值电阻的阻值越大,对应的电流越小,且电流与定值电阻的阻值不成反比,所以电流表上刻度值改为对应电阻时,电流表示数越大,对应阻值越小,且电阻值不均匀,故小红改造之后的表盘可能是D,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。19.(2023上·河南洛阳·九年级统考期末)如图所示,某同学计划利用图1所示的器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压,电源是两节新干电池。

(1)实验中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接;(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是 ; (3)问题解决后,移动滑片,当电压表示数为2.3V时,若还需测量小灯泡的额定功车,需将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“A”或“B”),直到电压表的示数为 V;(4)移动滑片P,记录多组数据,绘制成I-U图像如图2。根据图像所给信息,计算出小灯泡正常发光时的功率是 W,小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的限值为 Ω;(5)进一步分析图可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的主要原因是 ;(6)完成上述实验后,小豪进一步思考,在没有电流表的情况下,能否测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率?他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置,设计的电路图如图所示,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,接着保持滑片位置不变将电压表 (选填“A”或“B”)点的接线改接到C点,观察并记录电压表示数为U,则小灯泡的额定功率可表示为P额= (用、R0、U等物理量符号表示)。

【答案】 向左移动滑片,观察灯泡是否发光 A 2.5 0.5 2.5 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 B U额×【详解】(1)[1]原图中电压表测电源电压,在测量小灯泡的电功率的实验中,应该用电压表测小灯泡两端的电压,因此电压表应该与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表应选小量程,故改错如下图:

(2)[2]电压表、电流表均有示数,说明电路通路,小灯泡不亮有可能功率太小,接下来应该向左移动滑片,观察灯泡是否发光。(3)[3][4]当电压表示数为2.3V时,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。(4)[5][6]根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率是电源电压为3V,所以根据串联电路的分压作用,此时滑动变阻器的电压为串联电路中电流处处相等,则滑动变阻器连入电路的阻值为(5)[7]小灯泡的电阻发生变化的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。(6)[8][9]调节滑动变阻器滑片使电压表示数为,接着保持滑片位置不变,根据电流从电压表正接线柱流入,将将电压表B点的接线改接到C点,观察并记录电压表示数U,即为灯泡和定值电阻的总电压,因为各个电阻的大小和电压大小都不变,灯泡仍然正常发光,根据串联电路的电压规律,定值电阻的电压为由欧姆定律,通过定值电阻的电流为根据串联电路的电流规律,通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流,则小灯泡的额定功率可表示为20.(2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末)小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中,用到的器材有:新干电池两节、小灯泡(标有0.3A)1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支,导线若干。

(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整 (要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小);(2)如图乙所示,闭合开关S,发现电压表和电流表示数均为0。小亮利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间,电压表示数均接近电源两端的电压;接在ad之间,电压表示数为0。如果导线完好且连接无误,只有一个元件有故障,则故障原因是 ;(3)排除故障,进行实验,当电流表的示数如图丙时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,当电流表示数达到0.3A时,电压表的示数如图丁,则小灯泡的额定功率为 W;(4)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图戊所示的电路,也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下:①把电流表接在a处,闭合开关,调节滑片P,使电流表的示数为I额;②保持滑片P的位置不变,断开开关,把电流表接在b处,闭合开关,读出电流表的示数为I;③计算得出小灯泡的额定功率P额= (用R0、I额、I表示)。【答案】 滑动变阻器断路 A 0.75 (I-I额)R0I额【详解】(1)[1]因为新干电池两节,所以电压表应选择0~3V的量程并联在小灯泡两端,滑动变阻器的接线柱要“一上一下” 接入电路,因为要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小,由可知电路中的电阻变大,电流变小,故左下接线柱应接入电路,如图所示:

(2)[2]闭合开关,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间,电压表示数均接近电源两端的电压,说明b、a、c、d部分是通路。接在a、d之间,电压表无示数,说明a、d之间断路,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。(3)[3][4]电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.14A;灯泡的额定电流为0.3A,要使灯在额定电压下正常发光,需要增大电路中的电流,根据欧姆定律可知,需要减小电路中的总电阻,所以应使变阻器连入电路中的电阻变小,故滑片向A移动,直到电流表示数为0.3A;此时电压表指针位置如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W(4)[5]根据题意可知,干路中的的电流为I,通过灯泡的电流即灯泡的额定电流为I额;根据并联电路的电流规律可知,通过定值电阻的电流为I'=I-I额定值电阻两端的电压为U0=I'R0=(I-I额)R0根据并联电路的电压规律可知,灯泡的额定电压为U额=U0=I'R0=(I-I额)R0灯泡的额定功率为P额=U额I额=(I-I额)R0I额专题10 测量小灯泡的电功率(期末必考实验探究20题)(解析版)内容包含:测量小灯泡的电功率一、实验题1.(2023上·山东济南·九年级统考期末)同学们在做“测量小灯泡功率”的实验时,选取了一个标有“2.5V”的小灯泡以及如图甲所示的实验器材。

(1)小明连接实物电路,当把最后一根导线连接完毕时,小灯泡立即发光,请指出他在实验操作中的一处错误是 ;(2)改正错误,检查无误后,小明应将滑动变阻器的滑片调至 (选填“A”或“B”)端,然后闭合开关,进行实验;(3)排除故障后,闭合开关,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,通过小灯泡的电流是 A,由此计算这个小灯泡的额定功率是 W;(4)做完实验后,小明想用这个电路来“探究电流与电压的关系”,老师说他的想法不可行,因为 。【答案】 连接电路时开关没有断开 B 0.3 0.75 灯丝的电阻随温度的变化而变化【详解】(1)[1]小明连接实物电路,当把最后一根导线连接完毕时,小灯泡立即发光,说明连接电路时开关没有断开,为了保护电路,连接电路时开关应断开。(2)[2]为保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,所以滑片应移到阻值最大的B端。(3)[3][4]图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,此时小灯泡正常发光,由可得,则小灯泡的额定功率是(4)[5]探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是定值,所以不能用小灯泡做此实验。2.(2023上·四川南充·九年级校考期末)小华同学在测定“额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中,电源电压保持不变。

(1)实验前,开关应 ,闭合开关后,小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光,电流表的指针始终指向0 刻度线附近,但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是 ;(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P到某处,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W;(3)实验过程中发现,当小灯泡两端的电压逐渐增大时,通过他的电流也随之增大,灯泡的亮度也变亮,这说明灯泡的亮度取决于它的 。【答案】 断开 灯泡断路 0.22 0.55 实际功率【详解】(1)[1]为了保护电路,正确连接电路后,开始实验之前,开关应处于断开状态且滑动变阻器的滑片P移到最大电阻处。(2)[2]小灯泡都不发光,电流表的指针始终指向0刻度线附近,说明电路是断路;电压表的示数始终接近电源电压,说明电压表串联在电路中,与电压表并联以外的电路是通路,故出现这种情况可能的原因是小灯泡断路。(3)[3][4]在该实验中,电压表测量小灯泡两端电压,由于小灯泡正常发光,则此时电压表的示数为2.5V,由图甲可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.22A,由可得,小灯泡额定功率为(3)[5]通过该试验发现,小灯泡两端电压增大,经过小灯泡的电流增大,根据P=UI可得,灯的实际功率变大,灯泡的亮度也变亮,这说明灯泡的亮度取决于它的实际功率。3.(2023上·山东济南·九年级统考期末)小丽在“测量定值电阻R的阻值”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。

(1)连接电路时,开关应处于 状态,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端(选填“左”或“右”);(2)闭合开关,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,由此可以计算出R的阻值为 Ω,接下来小丽移动滑动变阻器的滑片,又测出两次对应的电压和电流值,并求出电阻,多次实验的目的是 ;(3)闭合开关后,小丽发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,而电压表的示数接近电源电压。为了排除故障,她接下来的操作合理的是 (选填字母符号)。A.拧紧电阻和它两端的接线柱B.拧紧开关两端的接线柱C.检查滑动变阻器是否短路(4)排除故障后,按照上面的操作步骤,小丽又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的图像(即I﹣U图像),小丽发现她所描绘的定值电阻的图像是一条直线,而小灯泡的I﹣U图像如图丙所示,原因可能是小灯泡的电阻与 有关;另外,她还发现小灯泡的亮度是由小灯泡的 决定的。【答案】 断开 左 10 多次测量取平均值,减小误差 A 温度 实际功率【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最左端。(2)[3]闭合开关后,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.26A,则未知电阻R的阻值为[4]实验中多次测量电压和电流,得到电阻值,然后求电阻的平均值,可以减小误差。(3)[5]闭合开关后,发现电流表示数为零,说明电路可能断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,可能与电压表并联的电路断路了,所以拧紧电阻R两端的接线柱,故选A。(4)[6]由于灯泡电阻受温度影响,不是定值,随温度变化而变化,因此灯泡的I-U变化图像不是一条直线。[7]通过小灯泡的电流越大,它两端的电压越大,由P=UI可知小灯泡的电功率越大,灯泡越亮,说明小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定。4.(2023上·江西赣州·九年级统考期末)按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验。所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干。

(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成 ;(填选项前的字母)A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.小电灯烧坏 D.小电灯不亮(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障是: 。排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是: ;(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表。电压表的示数 电流表的示数 小电灯的功率2.0 0.202.5 0.223.0 0.253.8 0.304.5 0.32①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为 W,还可得出关于灯丝电阻的结论是: ;②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为 ;③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端,两灯消耗的总功率为 W。【答案】 D 灯泡断路 闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处 1.14 灯丝电阻随温度的升高而增大 7.3 1.5【详解】(1)[1]把电流表与电压表的位置交换连接后,电压表串联在电路中,电路中电阻较大,电流较小,故灯泡不亮,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。(2)[2]闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最小值左端时,灯不亮,说明电路可能断路,电压表有较大的示数,导线连接完好,电路故障是:灯泡断路。[3]闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,说明电路为通路,电流过大,将灯烧坏了,根据欧姆定律知道,该学生在操作过程中的不当之处是:闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处。(3)①[4]灯在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据可知,灯在额定电压3.8V时的电流为0.3A,故灯泡的额定功率PL=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W[5]由表格数据知道,随电压增大、电流随之增大,小电灯的实际功率P=UI也增大,灯的温度升高,由此可见:灯丝电阻随温度的升高而增大。②[6]由串联电路特点知道,当灯正常发光时,变阻器分得的电压为U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V此时通过变阻器的电流I滑=0.3A由欧姆定律,变阻器连入电路中的电阻③[7]将两个这样相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源两端,由分压原理知道,每灯的实际的电压为由表中数据知道,此时电路中的电流为I实=0.25A两灯的总功率P总=UI实=6V×0.25A=1.5W5.(2023上·山东青岛·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电阻”时,器材有:电压表、电流表、开关、电压为 6V电源、“3.8V 0.4A”的小灯泡、标有“20Ω 1.5A”滑动变阻器,导线若干。

(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整;(2)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:① ;② ;(3)乙组同学闭合开关发现灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是 ;A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光(4)下表是按正确的操作测得的数据。小灯泡的额定功率是 ,小灯泡的亮度决定于小灯泡的 ;实验次数 1 2 3电压 U/V 2.0 3.0 3.8电流 I/A 0.33 0.34 0.40电阻 R/Ω 6.0 8.8 9.5亮度 很暗 暗 亮(5)利用此电路 (填“可以”或“不可以”)来探究“电流与电压关系”的实验;理由是: 。【答案】 连接电路时开关未断开 闭合开关前,滑动变阻器接入最大阻值 C 1.52 实际功率 不可以 见详解【详解】(1)[1]根据电路图要求,电流表应串联在电路中,滑动变阻器向左滑动时接入阻值变小,如图所示

(2)[2][3]甲组同学连接好最后一根导线灯泡立即发光,表明开关没有断开;灯泡发出很明亮耀眼的光并很快熄灭,此时灯泡被烧坏了,表明电路中电流过大,滑动变阻器没有接入最大阻值处。(3)[4]电流表有示数表明电路中没有断路,灯泡不亮可能是因为电流太小,小灯泡实际功率太小,达不到发光的要求,接下来应移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。(4)[5][6]小灯泡的额定功率是实验数据表明,当灯泡两端电压越高,通过的电流越大,实际功率越大,灯泡越亮,所以小灯泡的亮度决定于小灯泡的实际功率。(5)[7][8]根据控制变量法,探究“电流与电压关系”的实验,需保持电阻一定,而灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以利用此电路不可以用来完成电流与电压关系的实验。6.(2023上·黑龙江绥化·九年级校联考期末)小明和同学们在做电学实验过程中:

(1)小明和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压 (选填“改变”或“保持不变”);(2)请用笔画线代替导线,帮助小明按电路图丙将图丁中实物电路连接完整 ;(3)小明将滑动变阻器调到阻值最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能 ;(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,小明先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;(5)小明和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是他借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下:①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为 A时,小灯泡恰好正常发光;②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I;③P灯= (用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。【答案】 电阻 改变 定值电阻R断路 B 0.2【详解】(1)[1][2]研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;为得出普遍性的结论,要多次测量,由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。(2)[3]由题意可知,滑动变阻器应该与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,实物电路图如下所示:

(3)[4]电流表没有示数,可能是电路中某处断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表和电源形成了通路,所以故障可能是和电压表并联的定值电阻R断路。(4)[5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由改接成的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V。(5)①[6]要使小灯泡正常发光,其两端的电压必须为2V,如图,定值电阻和小灯泡并联,则电阻两端的电压也是2V,故通过电阻的电流为则只闭合开关、,调节滑动变阻器,使电流表的示数为时,小灯泡恰好正常发光;②只闭合开关、,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I。③[7]在②中,电流表测并联电路的总电流,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,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流为则小灯泡的功率为7.(2023上·广东江门·九年级统考期末)小明在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。(1)如图甲所示是小明连接的实物电路。闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到 (选填“左”或“右”)端;(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则此时小灯泡两端的电压为 V,小灯泡的额定功率为 W;小灯泡正常发光时的电阻RL= Ω;(结果保留一位小数)(3)小明在实验中,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组电压值和电流值,之后他计算出小灯泡的平均功率。你认为小明的做法是否正确? 请简要说明原因: 。【答案】 左 2.5 0.75 8.3 不正确 灯泡在不同电压下的功率不同【详解】(1)[1]从图甲实物电路可以看到,闭合开关S前,为了防止电路的电流过大,滑动变阻器接入电路的阻值应该最大,可看到滑动变阻器的左上端和右下端接入电路,应将滑动变阻器的滑片P移动到左端,这是阻值最大。(2)[2]从图甲实物电路可以看到,闭合开关后,根据电流的流法可知,电压表并联在灯泡两端,测的是灯泡的电压,电压表的示数如图乙所示,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表的读数为2.5V。[3]电流表测串联电路的电流,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,它的读数为0.3A,即流过小灯泡的电流为0.3A,由[2]解析可知,灯泡的电压为2.5V,根据电功率的公式可知,小灯泡的额定功率为小灯泡的额定功率为0.75W。[4]由[3]解析可知,流过小灯泡的电流为0.3A,灯泡的电压为2.5V,而题中说明小灯泡额定电压为2.5V,这情况下,小灯泡正常发光,根据欧姆定律的变换式可知,小灯泡正常发光时的电阻为小灯泡正常发光时的电阻约为8.3Ω。(3)[5][6]小明的做法不正确;因为小灯泡在不同电压下,计算得到的电功率不相同,不能用这些数据去计算平均电功率。8.(2023上·广东广州·九年级统考期末)在“测量小灯泡额定功率”实验中,老师给同学们提供的器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干,有“10Ω 1A”和“20Ω 1A”两个滑动变阻器可供选择。(1)在虚框图内画出与甲连接情况对应的电路图;( )(2)通过估算,在连接电路时,应该选择上述两个滑动变阻器中的 连入电路,才能保证实验的顺利进行;(3)在连接电路时,开关处于 状态,滑动变阻器的滑片位于 (“最左端”或“最右端”);(4)同学们连接好电路,闭合开关后,发现电流表指针偏转情况如图乙所示,造成这种现象的原因是: ;(5)同学们纠正了错误,再次正确连接好电路,闭合开关,发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路中各元件完好,请分析出现这种现象的原因是: 。为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是: ;(6)某同学移动滑片P到某一点时,电压表示数如图丙所示,示数为 V,若想测量小灯泡的额定功率,则要把滑动变阻器接入电路中的电阻值 (选填“变小”或“变大”)(7)再次移动滑片P的位置,使电压表的示数2.5V,这时电流表的示数为图丁所示,示数为 A,该小灯泡的额定功率是 W。【答案】 201A 断开 最左端 电流表的正负接线柱接反 电路的电流过小,导致小灯泡的实际功率太小 把滑片P向右移动,使滑动变阻器的阻值变小 2.2 变小 0.3 0.75【详解】(1)[1]根据实物图画出电路图,如下图所示(2)[2]小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,由欧姆定律可得,灯的额定电流约为由串联电路的规律及欧姆定律可得,灯正常发光时变阻器连入的电阻故应选用201A的滑动变阻器。(3)[3][4]为保护电路,在连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大值的位置。滑动变阻器已经接入了下端右边接线柱,所以滑片应该滑到最左端。(4)[5]电流应从电流表正接线柱流入、从负接线柱流出,否则指针反向偏转。同学们连接好电路,发现当闭合开关时,电流表指针偏转情况如图乙所示(电流表指针反向偏转),造成这种现象的原因是:电流表的正负接线柱接反。(5)[6]灯不发光可能灯断路、短路或灯的实际功率过小。闭合开关,发现电压表、电流表均有示数,则电路为通路。但小灯泡不亮,经检查,电路中各元件完好,出现这种现象的原因是:电路的电流过小,导致小灯泡的实际功率太小。[7]为了能使小灯泡发光,应增大电路的电流,故下一步应进行的操作是:把滑片P向右移动,使滑动变阻器的阻值变小。(6)[8]某同学移动滑片P到某一点时,电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V。[9]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,减小变阻器分得的电压,根据串联电路电压的规律,应要把滑动变阻器接入电路中的电阻值变小。(7)[10][11]再次移动滑片P的位置,使电压表的示数2.5V,这时电流表的示数为图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,该小灯泡的额定功率P灯=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W9.(2023上·山东泰安·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)如图甲,实物电路已连接完整,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P要移到阻值最大处;(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,紧接着的操作是 (填序号);A.检查电路是否断路或短路B.马上记录此时电流表、电压表的读数C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否能发光(3)要使小灯泡变亮,可将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,则小灯泡的电功率 (选填“变大”或“变小”);(4)测出多组数据,作出小灯泡的I﹣U图象如图乙所示,由图可知小灯泡的额定功率为 W,小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值是 Ω;小灯泡两端的电压越小,小灯泡的电阻 (选填“越大”、“越小”或“不变”)。【答案】 C 左 变大 0.5 2.5 越小【详解】(2)[1]闭合开关S后,电流表和电压表均有示数,则电路正确为通路,发现小灯泡不亮,可能是电路的电流过小,故紧接着的操作是移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否能发光,故选C。(3)[2][3]要使小灯泡变亮,即应增大电路的电流,减小变阻器连入电路的电阻,故可将滑片P向左移动;根据U=IR可知灯的电压变大,根据P=UI可知小灯泡的电功率变大。(4)[4]由图乙可知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W[5]此时滑动变阻器两端的电压为U′=U-UL=3V-2.5V=0.5V由串联电路电流的规律和欧姆定律得到滑动变阻器接入电路中的电阻为[6]由图乙可知,灯泡正常发光时的电阻当电压是1.5V时,通过灯泡的电流是0.15A,灯泡的电阻当电压是0.5V时,通过灯泡的电流约是0.6A,灯泡的电阻可以得到小灯泡两端的电压越小,小灯泡的电阻越小。10.(2023上·广东江门·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压恒定为6V,小灯泡L的额定电压为U额=2.5V,电阻大约为10Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和30Ω,实验电路如图甲所示。(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路按本实验要求连接完整;(2)在这个实验里,应该选用的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”);(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端;(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表示数如图丙所示,这时电压表示数为 V,为测量小灯泡的额定功率,则应将滑动变阻器滑片P向 端(选填“A”或“B”)移动,使电压表的示数为 V;(5)小蔚同学所在的实验小组在准备测量小灯泡的额定功率时,发现电压表坏了,他们找到一个阻值为12.5Ω的定值电阻R0,设计了如图丁所示的电路,也顺利地完成了实验。实验步骤是:①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数I1= A;②保持 位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出这时电流表的示数为I2;③小灯泡的额定功率P额= (请用U额、I1、I2表示)。【答案】 R2 B 2 A 2.5 0.2 滑动变阻器滑片 U额(I2﹣I1)【详解】(1)[1]根据电路图,连接图乙实物电路图如下(2)[2]电源电压恒定为6V,小灯泡L的额定电压为U额=2.5V,根据串联电路电压规律,则滑动变阻器应负担的电压为U滑=U﹣U额=6V﹣2.5V=3.5V小灯泡电阻大约为10Ω左右,则电路电流大约为滑动变阻器阻值最小为因为R1=10Ω<14Ω所以在这个实验里,应该选用的滑动变阻器是R2。(3)[3]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大位置,即B端。(4)[4]由丙图知道,电压表使用的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指在2V的位置,因此这时电压表示数为2V;[5][6]为测量小灯泡的额定功率,则应增大小灯泡两端电压,使小灯泡两端电压为2.5V,因为滑动变阻器与小灯泡串联,根据串联电路电压规律和分压原理,需将滑动变阻器滑片P向A端移动,减小滑动变阻器连入电路阻值,减小滑动变阻器两端电压。(5)小蔚同学所在的实验小组在准备测量小灯泡的额定功率时,发现电压表坏了,他们找到一个阻值为12.5Ω的定值电阻R0,设计了如图丁所示的电路,也顺利地完成了实验。实验步骤是①[7]图丁所示的电路,闭合开关S、S1,断开开关S2,此时电阻R0与灯泡并联,电流表测量电阻R0所在支路电流,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数②[8]保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,此时电阻R0与灯泡并联,电流表测量干路电流,读出这时电流表的示数为I2;③[9]根据并联电路电流规律,小灯泡的额定电流为I灯额=I2﹣I1小灯泡的额定功率P额=U额I灯额=U额(I2﹣I1)11.(2023上·广东江门·九年级统考期末)如题图甲所示是测量小灯泡的电功率的实验电路,小灯泡标有“2.5V”字样。

(1)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电路 (选填“一定”或“不一定”)出现了故障,为了验证这一想法,接下来应 ;(2)实验过程中,当电压表的示数为1.8V时,为了测量小灯泡的额定功率,需将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;(3)根据测量的数据绘制成图像(如图乙),得出小灯泡的额定功率为 W。事实上,电压表与灯泡并联时也会有一定的分流作用,因此上述额定功率的测量结果要比灯泡真正的额定功率 (选填“偏大”或“偏小”)。【答案】 不一定 见解析 B 0.625 偏大【详解】(1)[1][2]灯泡不发光,可能是电路电流太小,也可能是电路断路或小灯泡被短路,故正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电路不一定出现了故障;为了验证这个想法,移动滑动变阻器的滑片,观察电表的示数及灯泡。(2)[3]灯在额定电压下正常发光,电压表的示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B移动,直到电压表示数为额定电压。(3)[4]由图乙所示I-U图像可知,灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时,通过灯泡的电流等于0.25A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W[5]电压表与灯泡并联,分去了部分电流,造成所测得的电流比通过灯泡的实际电流大,而电压表测得的是小灯泡的实际电压,由P=UI可知,测量的结果比灯泡真正的额定功率大。12.(2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末)同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选择了额定电压的小灯泡进行实验。

(1)某小组连接了如图甲所示电路,若闭合开关,电压表的指针将 (选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不偏转”)。检查电路后发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,再用笔画线代替导线在图中改正过来(导线不允许交叉);( )(2)排除故障后,闭合开关,当电压表的示数为2V时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至小灯泡正常发光;此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为 W;(3)另一小组同学发现电流表已经损坏,于是他们向老师借来一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关,利用如图丙所示的电路,也测量了小灯泡的额定功率。①闭合开关S,将接b,移动滑片P直至电压表的示数为,此时小灯泡正常发光;②保持开关S闭合,将接a, (选填“改变”或“不改变”)滑动变阻器滑片位置,读出此时的电压表示数U;③小灯泡的额定功率的表达式为 (用、U、和表示)。【答案】 不偏转 左 0.75 不改变【详解】(1)[1]由图甲得,若闭合开关,电压表与电流表并联,电流表的电阻几乎为0,两端的电压为0,则电压表的指针将不偏转。[2]“测量小灯泡的电功率”的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡电压,灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程选择0~3V,电流表测量电路电流,更改如图所示:

(2)[3]排除故障后,闭合开关,当电压表的示数为2V时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向左移动,使滑动变阻器接入电路的电阻变小,变阻器电压变小,灯泡电压变大,直至小灯泡正常发光。[4]由图乙得,此时电流表的量程选择0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡额定功率为(3)[5][6]由图丙得, ①闭合开关S,将接b,灯泡与定值电阻R0、滑动变阻器串联,电压表测量灯泡电压,移动滑片P直至电压表的示数为,此时小灯泡正常发光;②保持开关S闭合,将接a,不改变动变阻器滑片位置,电路的连接方式不变,灯泡仍然正常工作,电压表测量灯泡与定值电阻R0的总电压,读出此时的电压表示数U;③小灯泡的额定电流为额定功率的表达式为13.(2023上·辽宁沈阳·九年级沈阳市第四十三中学校考期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为,正常发光时的电阻约为。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中小亮未完成的实物电路连接完整 ;(2)小亮正确连接电路后,闭合开关,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;(3)在小灯泡正常发光时,小亮将滑片P向B端移动到另一位置,滑片向B端移动的过程中,电压表与电流表的比值 (填“变大”、“不变”或“变小”);(4)实验结束后,小亮拿出一个形状有点特殊的小灯泡L,小灯泡的上面只标有额定电流,他想测出这个小灯泡的额定功率,便设计了如图丙所示电路,请你将下面给出的实验过程补充完整,(其中电源电压为且保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为,定值电阻的阻值未知);①闭合开关,,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处这时电压表的示数为;② (填开关闭合、断开情况),调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V,小灯泡L正常发光;③滑动变阻器的滑片保持不动,闭合开关,,这时电压表的示数为;④小灯泡L的额定功率 W。

【答案】 0.7 变小 闭合S,断开S1 2 0.4【详解】(1)[1]本探究是用伏安法测量小灯泡的电功率,电压表应并联在小灯泡两端,实物图中电压表的负接线柱已与小灯泡的一个接线柱相连,所以电压表的正接线柱应与小灯泡的另一个接线柱相连。而小灯泡额定电压是2.5V,正常工作时电阻大约是10Ω,那么正常工作时的电流约为所以电流表的量程选用0~0.6A,并串联在电路中。如图

(2)[2]由图乙可知,电流表所接的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以读数是0.28A,而小灯泡的额定电压是2.5V,所以小灯泡的额定电功率是(3)[3]小灯泡正常发光时,将滑片向B端移动,则变阻器的电阻变大,根据串联电路的电阻特点得,电路的总电阻变大,而电源电压保持不变,那么电路中的电流变小,则小灯泡的亮度暗,小灯泡灯丝的温度降低,灯丝的电阻会随之变小,所以电压表与电流表的比值变小。(4)[4][5]闭合开关S、S1时,灯泡L短路,电阻RX和R0串联,电压表测RX电压,此时RX两端的电压为1V,电源电压为6V,所以变阻器两端的电压为根据串联电路的特点,有即RX的阻值已知,接下来应用电压表测RX两端的电压,且让灯泡与RX和变阻器都串联在电路中,所以应闭合S,断开S1。若灯泡正常发光,则电路中的电流为0.2A,此时RX两端的电压所以可通过调节变阻器滑片让电压表的示数为2V。[6]灯泡的额定电流已知,若能求出此时灯泡两端的电压,便可求出额定电功率。据题意,电源电压已知,电阻RX的电压已知,可先求变阻器的电压。电路中的电流已知,接下来求变阻器的阻值。因而应保持滑片的位置不变,即变阻器的电阻不变,闭合S、S1,测得此时电阻RX的电压为3V,则变阻器两端的电压即再回到三个用电器串联的电路,变阻器两端的电压小灯泡两端的电压小灯泡的额定功率14.(2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末)下面是小明“测定小灯泡的电功率”的实验过程,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)小明连接的实物电路如图甲所示,有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线;

(2)纠正电路错误后,闭合开关,移动滑片P到某一点,电压表的示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的 (填“左”或“右”)端移动,才能使小灯泡正常发光;(3)移动滑片P,记录多组电压表和电流表的示数,并绘制出如图丙所示的I-U图像。根据图像信息,可计算出小灯泡额定功率是 W;(4)小明还想探究导体中的电流与电阻的关系,于是用5个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻替换小灯泡进行探究,在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图丁中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是 ;

A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功率(5)某次实验,更换电阻R,闭合开关后,发现电压表无示数,电流表指针有明显偏转,其原因可能是 ;(6)为了完成5次实验,他们选择滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。【答案】 左 0.625 B 电阻R短路【详解】(1)[1]原电路中,灯与变阻器并联,电压表串联在电路中是错误的,灯应与变阻器串联,电压表与灯并联,如下图

(2)[2]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压。(3)[3]由图I-U图像知道,灯在额定电压下的电流为0.25A,小灯泡额定功率是P=UI=2.5V×0.25A=0.625W(4)[4]将5次实验数据描绘在图丁中,图中阴影部分面积S=IR,由欧姆定律U=IR知道,阴影部分面积表示的电压,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。(5)[5]某次实验,更换电阻R,闭合开关后,发现电流表指针有明显偏转,说明电路为通路,电路中的电流过大,其原因可能是R短路。(6)[6]由图知道,电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.4A×10Ω=4V根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-4V=2V变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×40Ω=20Ω故为了完成整个实验,选择滑动变阻器的最大阻值不能小于20Ω。15.(2023上·河北廊坊·九年级统考期末)有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,小强为了测量该小灯泡正常发光时的电阻,进行了如下实验:

(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近 3V 保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是 (选填字母);A.拧紧开关两端的接线柱 B.拧紧小灯泡和它两端的接线柱(2)小强测量小灯泡电阻的实验原理: (填公式),图甲中 (填仪器名称)的量程选择不合理;(3)排除故障后,正确连接电路,使小灯泡正常发光,电压表示数如图乙所示为 V,此时小灯泡的电阻为 Ω;(4)小强对实验进行了拓展,他利用图丙所示的电路也能完成上述实验,并且他还测出了另一个额定电流为 I1的小灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:①闭合开关 S1,开关 S2连接 b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关 S2连接 a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为 I1,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= (用字母表示) 【答案】 B 电流表 2.4 4.8 I1【详解】(1)[1]如图甲所示的电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电路可能断路;电压表的示数接近3V保持不变,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的部分断路了,为了排除故障,接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱,故选B。(2)[2]测量小灯泡的电阻需测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,用计算电阻,实验原理是。[3]灯的额定电流为0.5A,故电流表应选用小量程,故图甲中电流表选了大量程,故电流表的量程选择不合理。(3)[4][5]使小灯泡正常发光,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,小灯泡的电阻(4)①[6]闭合开关 S1,开关 S2连接 b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为,此时灯泡正常发光;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关 S2连接 a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为 I1,读出电阻箱的示数为 R0,①②两次操作中,滑动变阻器的电阻不变,电路中电流不变,因此灯泡的电阻等于变阻箱的电阻R0;③[7]小灯泡的额定电流为I1,正常发光时的电阻为R0,额定功率表达式16.(2023上·安徽合肥·九年级统考期末)由于没有电压表,聪明的小强同学利用电流表A1和已知阻值的定值电阻R0串联起来等效成一个电压表,并利用电流表A2等其他器材设计了如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率(其中R0的阻值为5Ω,小灯泡的额定电压为2.5V)。(1)小强连接好电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,两个电流表的示数却相同,则该电路的故障可能是 ;(2)排除电路故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,小灯泡就恰能正常发光;此时电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;(3)小灯泡I-U关系如图丙所示,由图丙可知:缓慢调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压为1.25V,此时小灯泡的实际功率 (选填“大于”“等于”或“小于”)其额定功率的四分之一。【答案】 灯泡断路 1 大于【详解】(1)[1]如图,小灯泡和定值电阻并联,电流表A1测通过定值电阻的电流,电流表A2测干路电流。闭合开关S,小灯泡不亮,两个电流表的示数却相同,说明小灯泡支路没有电流,所以可能是小灯泡灯丝断了。(2)[2]因此根据并联电路中各支路电压相等的特点可知,当定值电阻R0两端电压为2.5V时,当小灯泡两端电压也为2.5V,小灯泡正常发光。由图知,小灯泡和定值电阻并联,两端电压相等,则通过R0的电流故调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1示数为0.5A时,小灯泡正常发光:如图乙所示,电流表选用的量程是0-3A,分度值为0.1A,由指针位置可知,电流表的示数为0.9A;根据并联电路中电流规律可知,通过小灯泡的电流为IL=0.9A-0.5A=0.4A此时灯泡电压为额定电压2.5V,则灯泡的额定功率为P=UIL=2.5V×0.4A=1W(3)[3]由图像可知,当小灯泡两端的电压变为额定电压的一半时,通过小灯泡的电流大于额定电流的二分之一,即所以因此,此时的小灯泡的实际功率大于额定功率的四分之一。17.(2023上·福建龙岩·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3V,灯泡额定电压为2.5V。

(1)实验原理是 ;(2)请你指出实验电路连接错误的地方: ;(3)移动滑片P,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,其示数为 A,小灯泡此时的电功率为 W,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2.5V;(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,其额定功率P额为 W;(5)若他在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上取出,灯取出后电压表、电流表的示数变化情况是 。【答案】 P=UI 电流表的正负接线柱接反了 0.24 0.48 右 0.625 电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数【详解】(1)[1]伏安法测灯泡电功率需要测量灯泡电压U和通过灯泡的电流I,实验原理是:P=UI。(2)[2]图甲中,根据电源的正负极确定电路中电流的方向,发现电流表的正负接线柱接反了。(3)[3]由图乙可知,电流表选择的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。[4]由图甲可知,电压表测量小灯泡两端的电压,当电压表的示数为2V时,电流表的示数为0.24A;由P=UI可知,小灯泡此时的电功率[5]此时电压表的示数为2V,为了使电压表的示数为2.5V,根据欧姆定律可知,可以增大电路电流;为了增大电路电流,可以减小电路电阻,可以将滑动变阻器的滑片P向右端移动。(4)[6]由题意可知,小灯泡的额定电压为2.5V,额定电流为0.25A,由P=UI可知,小灯泡的额定功率(5)[7]若在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上取出,此时电路在小灯泡处断路,则灯取出后电压表与电源两极连接,电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数。18.(2023上·河北保定·九年级统考期末)小明和小红在做“测量小灯泡功率”的实验中,使用如下器材:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的灯泡,三个滑动变阻器R1(10Ω 1A),R2(50Ω 0.5A),R3(100Ω 0.2A),开关,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 (要求:滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮)。连接电路时开关应 ;(2)小明正确连接电路后,闭合开关发现灯泡不亮,且电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是( );A.灯泡短路 B.灯泡断路C.滑动变阻器某处断路 D.滑动变阻器某处短路(3)排除故障后,小明再次闭合开关,发现电压表示数小于2.5V,为了测量灯泡正常发光时的功率,他应该将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,由此可知,小灯泡的额定功率为 W;(4)小明和小红分别多次实验(数据如下表),并将所测得小灯泡的电功率求平均值,你认为他们的数据处理方式( );实验者 实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W小明 1 1.5 0.24 0.362 2.0 0.28 0.563 2.5 △小红 1 2.5 0.30 0.752 2.5 0.28 0.73 2.5 0.32 0.8A.都合理 B.都不合理C.小明合理,小红不合理 D.小红合理,小明不合理(5)根据小红的实验数据可知,这个小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(保留一位小数),她所使用的滑动变阻器应该为 (选填“R1”“R2”或“R3”);(6)爱思考的小红将滑动变阻器的滑片移动到某处,分别用10Ω,20Ω,30Ω,40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡,测出相应的电流,并在电流表表盘上标上所测电流对应的电阻值,于是她就将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表,如图所示,小红改造之后的表盘可能是( )A. B. C. D. 【答案】 断开 A 左 0.75 D 8.3 R2 D【详解】(1)[1]本实验中,滑动变阻器应与灯泡串联从而控制灯泡的亮度,滑片左移灯泡变亮,说明变阻器连入电路的阻值减小,所以应将其左下接线柱接入电路中,如图

[2]连接电路时,为保护电路,开关应断开。(2)[3] A.若灯泡短路,灯泡不亮,电路仍是通路,电流表有示数,同时电压表被短路,无示数,故A符合题意;B.灯泡断路,电压表被串联入电路中,此时电流表应无示数,电压表示数且几乎等于电源电压,故B不合题意;C.滑动变阻器某处断路,整个电路断路,两电表都无示数,故C不符合题意;D.滑动变阻器某处短路,电路仍为通路,两电表都有示数,且灯泡会非常亮,故D不合题意。故选A。(3)[4]灯泡两端的电压小于灯的额定电压,要使灯泡正常工作,应使灯泡两端增大到2.5V,根据串联电路电压的特点,应减小变阻器分得的电压,滑动变阻器连入电路中的电阻要减小,滑片向左端移动,使电压表的示数为2.5V为止。[5]由图2知,电流表使用量程,分度值为0.02A,灯泡正常发光电流为0.3A,所以灯泡的额定功率(4)[6]小明测量的灯泡的电压不同,电流不同,灯泡的实际功率不同;将不同电压下不同的电功率取平均值是没有意义的是错误的,因此小明的方法不合理;额定功率一定是灯泡额定电压下的功率,应多次测量额定功率取平均值,小红的方法合理,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。(5)[7]由小明记录的表格知,灯泡电压为2.5V时,通过的电流为0.3A,此时灯泡电阻第二组数据算出的电阻第二组数据算出的电阻这个小灯泡正常发光时的电阻约[8]串联电路特点和欧姆定律可得,此时变阻器连入的阻值此时电路中的电流大于0.2A,所以她所使用的滑动变阻器应该为R2。6)分别用10Ω,20Ω,30Ω,40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡,滑片移动到某处,即变阻器连入阻值不变,由串联电路特点和欧姆定律可知,电路中电流电源电压和变阻器连入电阻的阻值一定,定值电阻的阻值越大,对应的电流越小,且电流与定值电阻的阻值不成反比,所以电流表上刻度值改为对应电阻时,电流表示数越大,对应阻值越小,且电阻值不均匀,故小红改造之后的表盘可能是D,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。19.(2023上·河南洛阳·九年级统考期末)如图所示,某同学计划利用图1所示的器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压,电源是两节新干电池。

(1)实验中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接;(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是 ; (3)问题解决后,移动滑片,当电压表示数为2.3V时,若还需测量小灯泡的额定功车,需将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“A”或“B”),直到电压表的示数为 V;(4)移动滑片P,记录多组数据,绘制成I-U图像如图2。根据图像所给信息,计算出小灯泡正常发光时的功率是 W,小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的限值为 Ω;(5)进一步分析图可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的主要原因是 ;(6)完成上述实验后,小豪进一步思考,在没有电流表的情况下,能否测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率?他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置,设计的电路图如图所示,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,接着保持滑片位置不变将电压表 (选填“A”或“B”)点的接线改接到C点,观察并记录电压表示数为U,则小灯泡的额定功率可表示为P额= (用、R0、U等物理量符号表示)。

【答案】 向左移动滑片,观察灯泡是否发光 A 2.5 0.5 2.5 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 B U额×【详解】(1)[1]原图中电压表测电源电压,在测量小灯泡的电功率的实验中,应该用电压表测小灯泡两端的电压,因此电压表应该与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表应选小量程,故改错如下图:

(2)[2]电压表、电流表均有示数,说明电路通路,小灯泡不亮有可能功率太小,接下来应该向左移动滑片,观察灯泡是否发光。(3)[3][4]当电压表示数为2.3V时,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。(4)[5][6]根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率是电源电压为3V,所以根据串联电路的分压作用,此时滑动变阻器的电压为串联电路中电流处处相等,则滑动变阻器连入电路的阻值为(5)[7]小灯泡的电阻发生变化的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。(6)[8][9]调节滑动变阻器滑片使电压表示数为,接着保持滑片位置不变,根据电流从电压表正接线柱流入,将将电压表B点的接线改接到C点,观察并记录电压表示数U,即为灯泡和定值电阻的总电压,因为各个电阻的大小和电压大小都不变,灯泡仍然正常发光,根据串联电路的电压规律,定值电阻的电压为由欧姆定律,通过定值电阻的电流为根据串联电路的电流规律,通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流,则小灯泡的额定功率可表示为20.(2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末)小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中,用到的器材有:新干电池两节、小灯泡(标有0.3A)1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支,导线若干。

(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整 (要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小);(2)如图乙所示,闭合开关S,发现电压表和电流表示数均为0。小亮利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间,电压表示数均接近电源两端的电压;接在ad之间,电压表示数为0。如果导线完好且连接无误,只有一个元件有故障,则故障原因是 ;(3)排除故障,进行实验,当电流表的示数如图丙时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,当电流表示数达到0.3A时,电压表的示数如图丁,则小灯泡的额定功率为 W;(4)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图戊所示的电路,也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下:①把电流表接在a处,闭合开关,调节滑片P,使电流表的示数为I额;②保持滑片P的位置不变,断开开关,把电流表接在b处,闭合开关,读出电流表的示数为I;③计算得出小灯泡的额定功率P额= (用R0、I额、I表示)。【答案】 滑动变阻器断路 A 0.75 (I-I额)R0I额【详解】(1)[1]因为新干电池两节,所以电压表应选择0~3V的量程并联在小灯泡两端,滑动变阻器的接线柱要“一上一下” 接入电路,因为要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小,由可知电路中的电阻变大,电流变小,故左下接线柱应接入电路,如图所示:

(2)[2]闭合开关,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间,电压表示数均接近电源两端的电压,说明b、a、c、d部分是通路。接在a、d之间,电压表无示数,说明a、d之间断路,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。(3)[3][4]电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.14A;灯泡的额定电流为0.3A,要使灯在额定电压下正常发光,需要增大电路中的电流,根据欧姆定律可知,需要减小电路中的总电阻,所以应使变阻器连入电路中的电阻变小,故滑片向A移动,直到电流表示数为0.3A;此时电压表指针位置如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W(4)[5]根据题意可知,干路中的的电流为I,通过灯泡的电流即灯泡的额定电流为I额;根据并联电路的电流规律可知,通过定值电阻的电流为I'=I-I额定值电阻两端的电压为U0=I'R0=(I-I额)R0根据并联电路的电压规律可知,灯泡的额定电压为U额=U0=I'R0=(I-I额)R0灯泡的额定功率为P额=U额I额=(I-I额)R0I额

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