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(测试时间:30分钟,满分:60分)
1.小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率,他设计了下列四个电路图。图中的电源电压U保
持不变,小灯泡的额定电压为U,且U>U,定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下,能测出小灯
0 0
泡额定功率的是:( )
【答案】C
【解析】A、S 闭合S 断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S 断开S 闭合时,电流表把电阻短路;两个都
2 3 2 3
闭合或断开时,电流表均无示数.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不符
合题意;
B、S 闭合S 断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;S 闭合S 断开,电压表测定值电阻
2 3 3 2
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,B图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不符合题意;
C、开关处于1的位置,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;开关处于2的位置,电压表测量的
是灯泡的两端电压U,则小灯泡的电流为 ,小灯泡的额定功率表达式是 ,该
0
电路能测出灯泡正常发光时的功率,符合题意;
D、开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把
小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功
率,不符合题意;
所以选C.
2.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5 V不变,灯泡上标有“3V,
1W”字样。闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是(
)A.灯泡的额定功率为1 W B.灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C.灯泡的实际功率为0.64W D.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:7
【答案】C
【解析】(1)由铭牌可知,灯泡的额定功率为1W,
额定电压为3V,所以电压表的量程为0~3V,故此时电压表的示数为2.1V;
灯泡的额定电流I =P / U =1W /3V =1 /3 A,
额 额 额
灯泡的电阻R =U /I =3V /1/ 3 A =9Ω;
L 额 额
(2)此时灯泡两端的电压U =U-U =4.5V-2.1V=2.4V,
L 滑
若灯泡的电阻不变时,此时灯泡的实际功率P =U 2 /R =(2.4V)2/ 9Ω =0.64W,
实 实 L
因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大,且此时灯泡分得的电压小于额定电压,
所以此时灯泡的电阻会变小,实际功率应大于0.64W;
(3)因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比,
所以,R /R =U /U =2.4V /2.1V =8 /7 .
L 滑 L 滑
故选C.
3.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,除了需要电源、开关、导线外,还应有下列哪组器材? ( )
A.电流表、滑动变阻器、一个小灯泡;
B电压表.、滑动变阻器、几个小灯泡;
C.电流表、电压表、滑动变阻器、几个小灯泡
D.电流表、电压表、几个定值电阻、几个小灯泡
【答案】C
【解析】在“测量小灯泡的电功率”的实验中,除了需要电源、开关、导线外,还应有电流表、电压表、滑动变
阻器、几个小灯泡。
4.一只灯泡的额定电压为220V,为了确定该灯泡的额定功率,下述方案中最佳者为:( )
A、接入220V电路中使之正常发光,再与有标记的灯泡比较亮度进行判断
B、在实验室里用伏安法测出灯丝电阻,再用公式P=U 2 /R进行计算
C、接入220V电路中,测出通过灯泡的电流强度I,再用公式P=UI进行计算
D、直接与其它标有220V的灯泡从外观上比较确定【答案】C
【解析】确定该灯泡的额定功率,需要知道额定电压以及额定电压下的电流,A没有电流不行,B伏安法测出
来的电阻跟正常工作时的电阻差距较大,也不行,C可以,D观察外观得不到额定功率,选C
二.填空题(每空2分,共12分)
5. 在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压6 V,小灯泡L的额定电压是2 .5V,电阻大约l0Ω左右,可
供选用的滑动变阻器R 和R 的最大阻值分别为14Ω、50Ω,实验电路如图所示。
1 2
(1)应该选用的滑动变阻器是 (选填“R ”或“R ”);
1 2
(2)电路正确连接后.闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数, 接下来应进行的操作是 (填
序号);
A.更换小灯泡 B检查电路是否断路
C.向左移动滑动变阻器滑片 D.向右移动滑动变阻器滑片
(3)如图是根据实验数据绘成的U—I图象。根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W.
【答案】(1)R (2)C (3)0.5
2
【解析】(1)灯泡正常工作时,
I =U / R =2.5V /10Ω =0.25A,
L L L
滑动变阻器电压为:U =U-U =6V-2.5V=3.5V,
R L
滑动变阻器电阻为:R=U / I =3.5V /0.25A =14Ω.
R L
选择滑动变阻器R2.
(2)电流表有示数,灯泡不亮,首先通过左移滑片,减小电路电阻,增大电路电流,来判断灯泡短路还是电路
电流太小造成的灯泡不亮.
(3)由图象找到灯泡2.5V的电流为0.2A.
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
6. 如图所示是测定额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率的电路图,实验中测得的5组实验数据记录在右表
中,同时记录了小灯泡的亮度变化,请你仔细分析实验数据和实验现象,回答以下问题.
次数 1 2 3 4 5
U/V 3.0 3.5 3.8 4.0 4.5
I/A 0.28 0.30 0.31 0.32 0.34
亮度 逐渐变亮A
V
S
(1)小灯泡的额定功率是 .
(2)小灯泡的亮度变化规律是 .
(3)除了表格中列出的数据和现象外,你还能发现的问题是
【答案】(1)1.178;(2)电压越高,灯越亮;(3)电流越大灯越亮.
【解析】(1)额定电压3.8V对应的电流为0.31A,额定功率P=UI=3.8V×0.31A=1.178W.
(2)从表格知,当电压增加时,亮度变亮,故小灯泡亮度变化规律是电压越高,灯越亮.
(3)从表格知,当电压增加时,电流也变大,亮度变亮,故小灯泡亮度变化规律是电流越大,灯越亮.
三.实验探究题(每空2分,共28分)
7. 小明要用伏安法测“2.5V”小灯泡的电功率:
①请将下图中的元件连接起来。
②某同学闭合开关后,发现灯泡不亮,接下来他应该完成的操作是 。
③排除电路故障以后,某次测量时的两个表盘的示数如图所示,此时电流表读数是 A,小灯泡的实际
功率是 W。
④上表是小明的数据记录表,进行多次测量的目的是 ,分析表中的数据和现
象发现:灯泡两端的电压越高,它的实际功率越 。
【答案】 (1)如图所示(2)观察电流表是否有示数,判断电路是否存在故障(3)0.24,0.576(4)测定不同电压
下的实际功率,大【解析】(1)连接电路时注意电流表电压表的正负接线柱及量程。
(2)闭合开关,发现灯不亮,我们要先观察电流表看是否是断路。
(3)电流表的示数是0.24安,电压表的示数是2.4伏,小灯泡的实际功率是P=UI=2.4V×0.24A=0.576W
(4)测不同电压下的功率,比较灯的亮度和实际功率的关系。
8. 图中是小明和小兰在“测定小灯泡的电功率”实验中连接的电路,所用小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请指出电路连接中的两个不当之处: , 。
(2)改正电路后,闭合开关,移动变阻器滑片时,眼睛应注意观察 示数;当小灯正常发光时,电流表
的示数如图所示,小灯的额定功率为 瓦。
【答案】(1)电流表并联在了滑动变阻器两端;电压表所接量程太大了;(2)电压表;0.55.
【解析】(1)根据实物图可知,电源电压为两节干电池串联而成,即电源电压为3V,故电压表的量程选择0~
3V即可,显然电压表的量程选择太大;
电流表应串联在电路中,而电流表与滑动变阻器并联;
(2)要测出小灯的额定功率,应在移动滑片时,眼睛注意观察电压表的示数,使其达到2.5V;
由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以小灯泡的额定电流为0.22A,所以灯泡的额定功
率P=UI=2.5V×0.22A=0.55W.
9.要测量小灯泡的电功率,提供的器材包括:小灯泡(2.5V,0.5A),电源(电压为3v),电流表,电压表,滑动变
阻器,开关,导线若干。
(1)请用笔画线将图a中的电路连接完整。(2)要测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作为:
最后利用公式求出额定功率。
(3)某次实验时电压表和电流表的示数如图b所示,则此时小灯泡的实际功率为 W。
(4)实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量,这样做是为了 。
【答案】(1)电路连接如下图
(2)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于额定电压(或2.5V),读出此时电流表的示数 (3)O.51 (4)测
量不同电压下小灯泡的实际功率(或观察在不同电压下小灯泡的发光情况)
【解析】(1)小灯泡的额定电流为0.5A,电流表量程选0—0.6A;小灯泡额定电压为2.5V,电压表量程选0—
3V;将滑动变阻器金属杆上的接线柱接入电路,注意电流表和电压表接入电路时让电流从正接线柱流入。如
图所示。(2)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于额定电压(或2.5V),读出此时电流表的示数;(3)
观察图b可得U=1.5V,I=0.27A,灯泡功率为P=UI=1.5V×0.34A=0.51W. (4)测量不同电压下小灯泡的实际功率
(或观察在不同电压下小灯泡的发光情况)。