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2023年上海中考物理二模(4月)各区分类汇编(教师版)
专题04 伏安法测电阻、测电功率
1.(2023宝山二模)在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用器材如图10(a)所示(导线
未画出)。电源电压为 3 伏且保持不变,小灯泡的额定电压为 2.2 伏(电阻约为
10Ω)。
(a) (b)
图10
① 连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度不变且
很暗。出现此现象的原因是: 滑动变阻器连成一个定值电阻 。
② 现有规格为“2Ω 1.0A”、“5Ω 0.5A”、“10Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择,
为了顺利完成实验,应选用规格为 5Ω 0.5A 的滑动变阻器连入电路。
③ 正确连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录滑片处于不同位置时,电压
表和电流表的示数如下表,并依据表中数据绘制U-I图像,如图10(b)所示。
序号 1 2 3 4 5
电压表示数(V) 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6
电流表示数(A) 0.12 0.16 0.18 0.20 0.22
则小灯泡的额定功率是 0.4 4 瓦。
④ 若不更换实验器材, 不能 (选填“能”或“不能”)做“探究导体中电流与电压
的关系”实验,理由是: 小灯泡的电阻发生变化 。
2.(2023崇明二模)小华做“测定小灯泡电功率”实验,所用器材如下:电源(电压保持
不变)、电流表、电压表(0~15 伏量程已损坏)、滑动变阻器、待测小灯(标有
“0.2A”字样)、电键S以及导线若干.小华先正确串联实验器材,然后将电压表并联在
电路中.闭合电键后,移动变阻器的滑片,将测得数据记录在下表中.小华在分析、思考
后,换用“50Ω 2A”字样的滑动变阻器,重新正确串联电路,并将电压表并联在合适的
电路两端,且实验步骤正确.闭合电键 S后,观察到此时电流表、电压表的示数为 0.1安、
1.0伏.
试完成下列问题:
(1)判断小灯泡正常发光的方法是 当观察到电流表的示数为 0. 2 安时,小灯正常发光 。
.
1
学科网(北京)股份有限公司(2)记录到上表中电流随电压减小而增大的数据,其原因是 电压表 接在滑动变阻器两端
物理量 电压(伏) 电流(安)
上了.
1 3.0 0.16
(3)实验所用的电源电压为 6 伏;小灯
2 2.5 0.20
泡的额定电压为 3. 5 伏;小灯泡的额定功
3 2.0 0.24
率
0.7 瓦
3.(2023虹口二模) 小王做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为2伏的整数
倍)、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω 2A”“50Ω 2A”字样)、待测小灯(标有
“3.8V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验,正确连
接电路且实验步骤正确。他闭合开关并记录第一组数据,然后移动变阻器滑片到中点附近时,
发现电流表指针自原位置偏转了半小格,如图9(a)所示,他记录此示数为0.15安,电压
表示数如图9(b)所示。他设法使小灯泡正常发光,发现正常发光时电流表示数为0.2安。
① 计算小灯泡的额定功率P额。________
② 小王同学计算了小灯的电阻,发现随着
小灯两端电压增大,小灯电阻阻值在不断变
大。请通过分析计算实验中所用电源的电压 ( a )
U。________ (b) 图9
P 额=U 额 I 额=3.8 伏×0.2 安=0.76 瓦
② 若滑动变阻器为“20Ω 2A”
则 U=U 灯+U 滑=U 灯+IR 滑≈2.4 伏+0.15 安×10 欧=3.9 伏
根据电源电压为 2 伏的整数倍,U=4 伏
若滑动变阻器为“50Ω 2A”
则 U=U 灯+U 滑≈2.4 伏+0.15 安×25 欧=6.15 伏
根据电源电压为 2 伏的整数倍,U=6 伏
再根据小灯两端电压增大时小灯电阻阻值在不断变大,计算后
可判断电源电压 U=6 伏
4.(2023黄埔二模)小明做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电源电压为2伏的
整数倍)、待测小灯泡(标有“0.3安”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、
开关、滑动变阻器(标有“20欧 1安”字样)各一个、以及导线若干。他正确连接电路,
并将滑片移到最大阻值处,闭合开关时观察到电表的示数如图 10(a)、(b)所示,小灯
发光较暗,移动滑片P,发现电压表示数超出了量程。为了测出小灯的额定功率,他改变
了电压表接入的位置,并调整了电源电压,然后闭合开关,移动滑片,又进行两次实验,
2
学科网(北京)股份有限公司数据如下表所示。
实验序号 电流表(A) 电压表(V)
1 0.30 2.5
2 0.32 2.2
(a) (b)
图10
①判定小灯正常发光的依据是 ( 21 ) 。
②小灯正常发光时,电压表并联在 ( 22 ) 两端。
③说明小明对电源电压作出的调整,并求出小灯的额定功率P 。
额
①观察到电流表示数为0.3安
②滑动变阻器
③调整前:U=U +U =U +I R
灯 滑 灯 滑 滑
③调整前:U=2.8伏+0.26安×20欧=8伏
③调整后:U′=U +U ′>2.8伏+2.5伏=5.3伏
额 滑
又因为5.3伏<U′<8伏,所以U′=6伏
U =U′-U ′=6伏-2.5伏=3.5伏
额 滑
P =U I =3.5伏×0.3安=1.05瓦
额 额 额
5.(2023嘉定二模)小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验。现有器材:电源(电压为1.5伏
的整数倍且保持不变)、待测小灯泡(标有“0.3A”字样)、滑动变阻器(标有“20Ω
1A”字样)、电流表、电压表(仅0~3V档完好)、开关各一个和导线若干。他正确串联
电路,将电压表并联在电路中,再将变阻器滑片移至一端。闭合开关,观察到电压表、电
流表的示数如图11(a)、(b)所示。在电路安全情况下,移动变阻器滑片,小灯泡始终
不能正常发光。经过思考,小嘉重新调整电路并实验,当小灯泡正常发光时,观察到电压
表指针指在刻度盘正中央。
(a) (b)
图11
①小嘉判定小灯泡正常发光的依据是 ( 1 ) 。
②调整电路前,电压表并联在 ( 2 ) (选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电
源 ” ) 两 端 , 理 由 是 ( 3 )
。
③求小灯泡的额定功率P 。(写出主要的计算过程)
额
①(1)观察到电流表的示数为0.3安。 1分
②(2)小灯泡 1分
3
学科网(北京)股份有限公司(3)若电压表并联在电源两端,则电压表示数应为1.5伏的整数倍,但现为2伏,所以电
压表未并联在电源两端;若电压表并联在滑动变阻器两端,U /I 应为20欧或0欧,但现
滑 滑
电压表示数与电流表示数之比为10欧,所以电压表未并联在滑动变阻器两端,所以并联在
小灯两端。 2分
③调整前U=U +U =2.0伏+0.20安×20欧=6伏
灯 滑
小灯正常发光时
U =U-U =6伏-1.5伏=4.5伏
额 滑
P =U I =4.5伏×0.3安=1.35瓦 2分
额 额 额
6.(2023金山二模)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍
且保持不变) 、小灯泡两个(甲灯标有“2.2V ”乙灯标有“3.8V ”字样)、电流表、电压
表、滑动变阻器(标有“10Ω 2A”字样)、开关各一个,以及导线若干。他选择甲灯泡
正确连接电路,操作规范。闭合开关后观察到小灯泡亮度超出了它的正常发光的亮度,电
流表示数如图8(a)所示。经思考,小华断开
开关,仅更换小灯泡乙后再闭合开关,当移动变
阻器滑片Р至某位置时,小灯泡正常发光,此时
(a) 图8
(b)
电流表示数如图8(b)所示。
① 乙灯泡的额定功率为________瓦。
② 根据相关信息,求出电源电压(需写出计算过程)。________
1.292 2分
根据题意可知,接入甲灯时,闭合开关时,小灯偏亮
所以,U=U +U >2.2伏+0.32安×10欧,即U>5.4 伏 1 分
灯 滑
接入乙灯时,闭合开关时,小灯偏暗,即电流小于0.34安,U=U +U <3.8伏+
灯 滑
0.34安×10欧,即U<7.2 伏 1 分
又因为电源电压为2伏的整数倍,所以U=6伏 1 分
7.(2023静安二模)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全且完好,现有学
生电源(电压有4、6和8伏三挡)、待测小灯(额定电压为“2.5V”或“4.5V”)、滑动变
阻器标有“20Ω 2A”字样、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压,正
确连接电路且实验步骤正确。闭合开关后,电压表、电流表的示数如图8(a)(b)所示。
接着,他移动变阻器的滑片至另一端,在此过程中发现小灯始终无法正常发光。
① 求电源电压U。
② 若小华换用标有“5Ω 3A”字样的变
阻器,闭合开关,移动变阻器的滑片,能否
(a) 图 8 (b)
4
学科网(北京)股份有限公司使小灯正常发光?请说明理由。
③ 若小华对电源的挡位进行调整,重新正确连接电路且实验步骤正确。小华移动变阻
器的滑片使小灯正常发光,观察到电流表的示数为0.3安,并发现此时滑片恰好在变阻器
的中点附近某位置。请通过计算求出调整后的电源电压U和小灯的额定功率P 。
额
① U = I R =0.12安×20欧=2.4伏 U=U+U =1.6伏+2.4伏=4伏
变 变 变 L 变
② 不能,因为闭合开关,移动变阻器的滑片,小灯始终无法正常发光,所以 U >4伏。电源电压不变,换用变
额
阻器,移动滑片,不能使小灯两端的电压大于4伏。
③ 当U=6伏时,R ====5欧
变
当U=8伏时,R ====11.7欧
变
因为小灯正常发光时,滑片恰好在变阻器的中点附近某位置,所以电源电压U=8伏。
P = U I = 4.5伏×0.3安 = 1.35瓦
额 额 额
8.(2023闵行二模)小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验,电源电压为1.5伏整数倍且
保持不变,待测小灯上标有“0.22A”字样,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,其他器
材齐全且完好。
实验过程中,小明先正确串联实验器材,再将电压表并联接入电路中。然后,他将滑
片移至变阻器某一端,闭合开关,观察到电流表示数为0.14安。接着,他移动滑片使小灯
正常发光,观察到电压表示数如图10所示。最后,他将滑片移至变阻器另一端,此时电压
表和电流表示数的乘积约为1.1瓦。
①测定小灯泡电功率的实验原理是 ( 1 ) 。
②请判断电压表的位置并说明理由。
③通过计算确定电源电压的大小。
图10
①P=UI
②电源电压不变,电流增大,根据欧姆定律可知电路中的阻值变小,所以开始时滑动变阻
器的阻值最大。当滑片P移至另一端时,U 等于零,而此时电压表与电流表示数乘积约为
滑
1.1瓦,电压表示数不为零,故电压表不可能并联在滑动变阻器两端。
电压表示数为3.5伏到4伏之间,不是1.5伏的整数倍,所以电压表不会并联在电源两端,
则可判断电压表并联在小灯两端。
③电源电压U>3.5伏 滑片在阻值最小处时,U=U =P /I <1.1瓦/0.22安=5伏
灯 灯 灯
又因为电源电压为1.5的整数倍,则U=4.5伏(其他方法也可以)
9.(2023普陀二模)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,小灯泡的功率在1.2瓦以内。现
有电源电压有2、4、6、8和12伏五档可选、待测小灯泡标有“0.3 A”字样、电流表、电压
表、滑动变阻器2个(分别标有“5 2A”“20 1A”字样)、开关及导线若干。他选择其
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学科网(北京)股份有限公司中一个滑动变阻器正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合开关时观察到电压表示数如图9
(a)所示,此时电流表示数为0.2安。他思考后重新连接电路,移动滑动变阻器滑片,观察
到小灯正常发光时的电压表示数如图9(b)所示。
① 小华判断小灯正常发光的方法是:_______________
② 图9(b)中电压表所接量程为_________伏。
③ 请根据相关信息计算出电压U和小灯泡的额定功率P 。
额
(a) 图 9 (b)
① 当观察到电流表示数为0.3安时,小灯泡正常发光。
② 0~3
③ 第一次连接时U >3伏,U =5欧×0.2安=1伏
灯 滑最小
由U=U +U ,可得U>(3伏+1伏),即U>4伏,
灯 滑
又因为P <1.2瓦,由P =U I ,可得U <,U <4伏
灯 灯 灯 灯 灯 灯
U =20欧×0.2安=4伏
滑最大
U<(4伏+4伏),即U<8伏,
4伏<U<8伏,所以电源电压为6伏。
P =U I =(6伏-2.2伏)×0.3安=1.14瓦
额 额 额
10.(2023浦东二模)
小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电源电压可调,且为 2伏整数倍)、标
有“2.5伏”字样的小灯泡、电流表、电压表、标有“20欧 2安”字样的滑动变阻器、开
关及导线若干。小华调好电源电压,正确串联实验器材,并将电压表并联在电路中。当滑
动变阻器的滑片移至某一位置时,小灯正常发光,电流表、电压表的示数如图 10(a)、
(b)所示。然后小华断开开关,调节电源电压为原来的2倍,并选择合适的电表量程、将
滑动变阻器的滑片移至阻值最大端。闭合开关,移动滑片,当小灯再次正常发光时,观察
滑动变阻器滑片的位置如图10(c)所示。
1 2 5 10 P
0 3 0 15
0
0 0.2 A 0.4 0.6 0 1 V 2 3
0 0
— 0.6 3 — 3 15
(a) (b) (c)
图10
6
学科网(北京)股份有限公司① 判断并说明电压表并联在电路中的位置。
判断:
理由:
② 请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P 。(需写出主要推理和计算过
额
程)
①判断:电压表并联在滑动变阻器两端
说明:∵U =1.5伏或7.5伏≠2伏整数倍
表
∴电压表不并联在电源两端
∵小灯正常发光,U =1.5伏或7.5伏≠U
表 额
∴电压表不是并联在小灯泡两端
∴电压表并联在滑动变阻器两端
②若第一次U=U +U =2.5伏+1.5伏=4伏,则第二次U'=2U=8伏
额 滑
若I =0.3安,
额
R =U /I=(U+U )/I =(8伏-2.5伏)/0.3安≈18.3欧
滑 滑 额 额
若I =1.5安,R ≈3.7欧
额 滑
若第一次U=U +U =2.5伏+7.5伏=10伏,则第二次U'=2U=20伏
额 滑
若I =0.3安,R =U /I=(U+U )/I =(20伏-2.5伏)/0.3安≈58.3欧>20欧(舍去)
额 滑 滑 额 额
若I =1.5安,R ≈11.7欧
额 滑
根据图10(c)所示滑片位置,滑动变阻器的阻值略小于20欧,即R ≈18.3欧
滑
可确定第一次U=4伏,第二次U'=8伏,I =0.3A
额
P =U I =2.5伏×0.3安=0.75瓦
额 额 额
11.(2023青浦二模)小红在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用电源电压不变,滑动变
阻器上标有“10 2A”字样,小灯泡上标有“0.3A”字样,电功率大于1瓦。她正确连
接电路,实验步骤正确,闭合开关时,电压表示数如图9(a)所示,电流表示数为0.2安。
接着她移动变阻器的滑片直至小灯正常发光,此时电压表的指针停留在两刻度之间而无法
准确读出示数,于是,她断开开关,仅改接了电路,再次闭合开关时,电压表的示数如图
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图9
(a) (b)9(b)所示。
① 写出判定小灯泡正常发光的依据。
② 求电源电压U总。
③ 求小灯泡的额定功率P。
① 观察到电流表的示数为0.3安时,小灯正常发光
② 图9(a)电压表为2.5伏时
U=U +U =2.5伏+0.2安×10欧=4.5伏
灯 变
若图9(a)电压表为0.5伏时
U=U +U =0.5伏+0.2安×10欧=2.5伏
灯 变
则电路中小灯电功率最大为0.75瓦,所以电源电压为4.5伏
③ U =U U =4.5伏 0.7伏=3.8伏
额 滑
P =U I =3.8伏×0.3安=1.14瓦
额 额 额
12.(2023徐汇二模)小慧做“测定小灯泡的电功率”的实验,将电源(电压为2伏的整数
倍且保持不变)、待测小灯泡(标有“3.8V”字样)、电流表、滑动变阻器、开关串联,
然后将电压表并联在电路中。小慧闭合开关,观察到电压表示数如图9(a)所示,小灯发
光较暗。然后移动变阻器滑片至最大阻值处,观察到电流表示数为0.2A,此过程中电压表
指针偏转了1小格。他经过思考设法使小灯正常发光,观察到电流表示数如图9(b)所示。
5
15
V A
- 3 15 - 0. 3
6
(a) (b)
图9
① 小慧将电压表并联在 ( 1 ) 两端(选填 “小灯泡”或“变阻器”)。
② 求实验中所用电源的电压U。(需写出解答过程)
③ 求小灯泡的额定功率P额。(需写出解答过程)
①变阻器
②
U =3.5伏,U <3.8伏,U=U +U <7.3伏
P1 L1 V L1
U =4.0伏,U>4.0伏,所以电源电压U=6.0伏
P2
③P =U I =3.8伏×0.3安=1.14瓦
额 额 额
13.(2023松江二模)小华做“测定小灯泡电功率”的实验,现有电源(电压为2伏的整数
倍且保持不变)、待测小灯标有“0.3A”字样,小灯的额定电压是“3.8V”和“6.3V”中
的一个,两个滑动变阻器(分别标有“10Ω 2A”和“50Ω 2A”),他选择其中一个滑动
变阻器与电源、电流表、小灯、开关串联,然后将电压表并联在电路中。小华闭合开关后
移动滑动变阻器的滑片,在表格中记录了两组数据。
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学科网(北京)股份有限公司电压表示数(伏) 电 流 表 示 数
实验序号
(安)
1 4.0 0.28
2 2.4 0.32
① 判定小灯泡正常发光的依据是________。
② 所选滑动变阻器的规格为________。
③ 求实验中所用的电源电压U。________(需写出主要计算过程)
④ 求小灯泡的额定电功率P额。________(需写出主要计算过程)
①观察到电流表示数为0.3A时,小灯正常发光。 1分
②50Ω 2A 1分
③电压表并联在滑动变阻器两端
I =0.3安,0.28安<I <0.32安
额 额
小灯正常发光时:2.4伏<U <4.0伏 1分
滑
U= U +U
额 滑
若U =3.8伏
额
6.2伏<U<7.8伏 不合题意舍去。
若U =6.3伏
额
8.7伏<U<10.3伏
因为电源电压是2伏的整数倍,所以U=10伏 1分
④P =U I =6.3伏×0.3安=1.89瓦
额 额 额
14.(2023杨浦二模)小杨要做“测定小灯泡电功率”实验,现有电源(电压为4.5伏)、待测
小灯泡(标有“2V”字样)、滑动变阻器各一个,其它器材齐全且完好。他连接电路且规范
操作,闭合开关后,观察到电压表与电流表示数如图12(a)(b)所示。小杨继续移动滑片至某
位置,观察到电压表示数如图12(c)所示,小杨认为此时“小灯正常发光”,并计算了电压
表示数与电流表示数乘积为1.08瓦。
(a) (b) (c)
图12
根据上述信息,回答以下问题:
① 图12(a)中电压表示数为 伏
② 实验时小杨作出“小灯正常发光”的推断是否合理,理由是 。
③ 计算滑动变阻器的最大阻值。
④ 计算小灯额定功率P 。
额
① 2.5
② 不合理
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学科网(北京)股份有限公司当电压表示数为2伏时,
发现电压表示数变小时,电流表示数变大。
根据 ,可知小灯两端电压增大,通过小灯电流增大。
所以电压表并联在滑动变阻器两端。
而当电压表示数为2伏时,小灯两端电压U =U-U =4.5伏-2伏=2.5伏>2伏,所以此时
灯 变
小灯没有正常发光。
③
④
15.(2023长宁二模)
小明做“测定小灯泡的电功率”实验,他先将电源(电源电压为2伏的整数倍)、待
测小灯(额定电压为6伏)、电流表、开关和滑动变阻器串联连接,再将电压表并联接入
电路。实验时,他将电压表示数U ,电流表示数I 以及小灯的亮暗情况记录在下表中。
V A
序号 U (伏) I (安) 小灯的亮暗 小灯泡的电功率(瓦)
V A
1 6.0 0.20 较暗
2 4.0 0.28 正常发光
3 2.0 0.34 较亮
① 电压表并联在________两端(选填“小灯”或“滑动变阻器”)。
② 求电源电压U。(需写出计算过程)
③ 求小灯的额定电功率P 。(需写出计算过程)
额
①滑动变阻器
②U<6伏+6伏=12伏;U>2伏+6伏=8伏
U=10伏
或:小灯正常发光时,U=U +U =6伏+4伏=10伏
L额 P
③P =U I =6伏×0.28安=1.68瓦
额 额 额
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