中考物理直擊考點(diǎn)電功和電功率考點(diǎn)八單表測(cè)燈泡的電功率試題

1、 單表測(cè)燈泡的電功率 【考情分析】 關(guān)于“單表測(cè)燈泡的電功率”這一節(jié)用電壓表和已知阻值電阻測(cè)燈泡的電功率、用電流表和已知阻值電阻 測(cè)燈泡的電功率。 【知識(shí)點(diǎn)睛】 伏安法測(cè)燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)是初中物理最重要的實(shí)驗(yàn)之一，但除此方法外，還有幾種測(cè)功率的特殊方法。 1.1. 有電流表、無電壓表的方案設(shè)計(jì) 由于不能直接利用電壓表測(cè)出電壓，所以可以利用電流表多次測(cè)量電路中的電流，運(yùn)用并聯(lián)分流原理，或 利用開關(guān)的斷開、閉合引起電路結(jié)構(gòu)的改變，設(shè)計(jì)等效實(shí)驗(yàn)方案。 2.2. 有電壓表、無電流表的方案設(shè)計(jì) 由于不能利用電流表測(cè)出電流，所以必須利用電壓表多次測(cè)電壓，運(yùn)用串聯(lián)分壓 原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。 例 1 1 在“測(cè)定小

2、燈泡功率與電阻”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為 6V6V,小燈泡的額定電壓為 3.8V 3.8V . (1 1 )請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成電路連接. (2 2 )連接電路，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一 現(xiàn)象的原因可能是 _ . 叫T廣 A 乙f 5八叮例叮商評(píng)，申 (3)(3) 排除故障后，在將滑動(dòng)變阻器的滑片從一端緩慢移到另一端的過程 中，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù) U U 與滑片移動(dòng) 距離 x x 的關(guān)系如圖乙所示，電壓調(diào)節(jié)非常不方便，這是由于選用了 _ (選填“A A”或“B B”)滑動(dòng) 變阻器可供選用的滑動(dòng)變阻器： 滑動(dòng)變阻器 A A (阻值范圍 0

3、 0- -500?500?，滑片行程 10cm)10cm); 滑動(dòng)變 阻器 B B (阻值范圍 0 0- -50?50?，滑片行程 10cm10cm). (4)(4) 換用了另一個(gè)滑 動(dòng)變阻器并接通電路后，移動(dòng)滑片位置，當(dāng)電壓表的示數(shù)為 3.8V3.8V 時(shí)，電流表的示數(shù) 如圖丙所示，則其額定功率 _ W W (5)(5) 實(shí)驗(yàn)中剛剛測(cè)完上述(4 4)中的一個(gè)數(shù)據(jù)，電流表突然損壞了 他們找到了一個(gè)阻值為 10?10?的定值電 2 阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)并設(shè)計(jì)出電路圖(如圖 1 1),重新進(jìn)行了測(cè)量請(qǐng)完成以下步驟： 步驟一：S S2與接線柱 1 1 接通，閉合 S,S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表

4、示數(shù)為 _ 步驟二：（1 1 分）保持滑動(dòng)變阻器阻值 _ （選填“變大”、“不變”、“變小”） ，將 S S2改與接線柱 2 2 接通，讀取電壓表讀數(shù)UR. 步驟三：斷開 S S、S S2,整理器材. 寫出燈泡額定功率的表達(dá)式 P=P= _.（用已知量和測(cè)量量表示） （6 6 ）小剛想在上述實(shí)驗(yàn)的甲圖基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系”，獲得多 組燈泡兩端電壓和電流的數(shù)據(jù)之后，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不成正比，請(qǐng)指出他的實(shí)驗(yàn)方法的不合理之處 _ . （7 7）小剛又用圖 2 2 進(jìn)行“伏安法測(cè)電阻”，如果考慮到電流表本身有一定的電阻 （有分壓作用），電壓表 本身也有一定的電阻（ 有

5、分流作用），則測(cè)量值比真實(shí)值 _ （選填“偏大”、“偏小”或“相 同”）；如果電壓表和電流表的讀數(shù)分別為 U U 和 I I，而它們自身電阻分別為 RvRv 和 F FA,貝 U RxU Rx 更準(zhǔn)確的表達(dá)式 為 _ （數(shù)學(xué)表達(dá)式用已知字母表示）. 【試題解析】本題考查特殊方法測(cè)小燈泡的電功率。 （1）燈泡的前定電壓為3.EV,則電壓表的量程為0-15V,且與燈泡并聯(lián)滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱 與燈泡串聯(lián)，如下團(tuán)所示: 2）連接電路，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動(dòng)，說明電壓 表并聯(lián)部分?jǐn)嗦?，可能是燈泡斷路?（3 3）由圖乙可知，滑片移動(dòng)時(shí)燈泡兩端電壓的變

6、化開始很不明顯，說明滑動(dòng)變阻器選擇最大的阻值較大， 4 選擇的是 _ A A; （4 4）由實(shí)物電路圖可知，電流表的量程為 0 00.6A0.6A，分度值為 0.02A0.02A，則丙圖中電流表的示數(shù)為 0.5A 0.5A ; 燈的功率 P=UI=3.8VP=UI=3.8VX 0.5A=1.9W;0.5A=1.9W; （5 5）實(shí)驗(yàn)步驟： 電路圖如圖所示. 步S-：用與接線柱1接通，閉合s打調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為3.8V. 步躱二：保持滑動(dòng)變阻器阻值不變，將&改與接線柱？接通，讀取電壓表讀數(shù)1気 步驛三：斷開幻、詁整理器材. 在步鰻一中由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合歐姆定律UK的

7、孌形公式連入電踣的電阻為: 6 在步驟三中，變卩目器的電壓UMV-U恥通過的電流“字,變阻器連入電路中電陌為: Rt - 6V UR UR Ro 0.22U R 6 U 小燈泡的額定功率為： PJI 78V 836 6UR 6UR （6 6） 研究一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系時(shí)要控制電阻不變， 而燈絲的電阻隨溫度的 變化而變化， 是他的實(shí)驗(yàn)方法的不合理之處； （7 7） 圖 2 2 中，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數(shù)大于實(shí)驗(yàn)通過待測(cè)電阻的電流，根據(jù) R=U R=U /I /I ，所測(cè) 電阻偏小； 根據(jù)分流原理： RV = X_ RX IV 根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律， I =IX Tv

8、 待測(cè)電阻RX 1 X 由得: 由得：燈的額定電流: 答案: : (1) 見解析 (2 (2 )燈泡斷路 (3)(3) A A (4)(4) 1.91.9 (6)(6) 燈絲的電阻隨溫度的變化而變化 【總結(jié)】 測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，涉及到實(shí)物電路圖的連接、電路故障的判斷、滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇、電流 表的讀數(shù)以及實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和誤差的分析等，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，平時(shí)注意多積累相關(guān)知識(shí)、 多總結(jié)解題方法 練習(xí)題 2.5V2.5V、6V6V 的燈泡 L Li和 L L2設(shè)計(jì)了如圖 1 1 所示的電路圖，來探究 燈泡的發(fā)光亮度與哪些因素有關(guān). I I I I : i ! (1 1)探究 L

9、L1的亮度時(shí)，只閉合 S S、S S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路故障可能是: _ 排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，收集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象如表一. 表一(5(5) 3.83.8 不變 0.836U R 6 UR (7(7)偏小 Rx U IRV U 1.1.小明學(xué)習(xí)了電功率后，用額定電壓分別為 8 電壓河 電洗宣 電功率詫 亮度 1 1 0 16 0 16 暗 2 1.5 0.22 0.33 較亮 3 2.5 0.28 0.70 亮 (2) 探究 L L2的亮度時(shí)，只閉合 S S、S,S,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象如表二. 表二 電壓 電流A 電功率兩 亮度 4 1 028 很暗 2.5

10、0 38 095 睛 6 6 0_71 4J2 很亮 分析兩表可知，同一規(guī)格的小燈泡發(fā)光亮度取決于 _ ，不同規(guī)格的小燈泡發(fā)光亮度還應(yīng)與 _ 的轉(zhuǎn)化效率有關(guān). (3) 完成探究后，小明用直流電源、電流表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱 產(chǎn)-各 1 1 個(gè)，2 2 個(gè)開關(guān) S Si、S S2及若干 條導(dǎo)線，對(duì)額定電流為 0.2A0.2A 的小燈泡的額定功率進(jìn)行了測(cè)定請(qǐng)?jiān)趫D 2 2 虛線框內(nèi)畫出他設(shè)計(jì)的電路圖，并 寫出實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)定額定功率的表達(dá)式. 實(shí)驗(yàn)步驟： _ 表達(dá)式：P P額= = _ 2.2. 在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中 ，已連接的部分電路如圖 a a 所示. .圖中電源電壓恒定，小燈泡上只能

11、看到 “3.8V3.8V”字樣. . (1)(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完整 正確連接實(shí)驗(yàn)電路后 ，開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈 泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)其故障原因可能 是: _ . . 故障排除后開始實(shí)驗(yàn),當(dāng)變阻器滑片滑到圖示位置時(shí) ,電壓表的示數(shù)為 3.0V.3.0V.接著應(yīng)將滑片向 _ 滑 動(dòng), ,直至燈泡兩端電壓為額定電壓 ,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖 b b 所示. .則燈泡的額定功率為 _ W.W. （4 4）實(shí)驗(yàn)時(shí)某小組學(xué)生發(fā)現(xiàn)電流表損壞 ，他們想設(shè)計(jì)一個(gè)不用電流表測(cè)定該小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn) 于是向 老師要了一個(gè)阻值為 R R）的定值電阻（阻值適當(dāng)）和一個(gè)單刀雙擲開

12、關(guān)（符號(hào)為 _ _ ）, ,借助原有的實(shí)驗(yàn)器材， 順利完成了實(shí)驗(yàn)假如由你來做該實(shí)驗(yàn)，要求電路只連接一次，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 . . 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟：_ . .（用相應(yīng)的字母表示測(cè)出的物理量 ） 寫出燈泡額定功率的表達(dá)式 P P額= = _ . .（用已知量和測(cè)量量表示） 答案： 1.1. （1 1）燈泡 短路（2 2）實(shí)際電功率 電能轉(zhuǎn)化為光能（3 3）見解析 實(shí)驗(yàn)步驟： 根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖； 只閉合 S Si,移動(dòng)變阻器滑片，使電流表示數(shù)為 0.2A 0.2A ； 斷開 S S，閉合 S S，滑片不動(dòng)，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表示數(shù)為 0.2A0.2A 時(shí)，讀出電阻箱連入

13、電路中的電阻為 R R； 2 則燈泡的額定功率表達(dá)式： P P額=1=1額U U額=0.2A=0.2AX（ 0.2A 0.2A X R R） = = （0.2A 0.2A ） R R10 解析： (1) 由電路圖可燦只閉合 J 曲電湛電流表、燈 5 渭動(dòng)變阻器組成簡(jiǎn)單電路,電流表有示數(shù)，說 明電路是通路，電壓表無示數(shù)J電壓表測(cè)量導(dǎo)線電壓，說明電壓表被短路，此時(shí)與電壓表并聯(lián)的燈泡也被 矩路, (2) 由表中實(shí)臉數(shù)據(jù)可知：同一規(guī)格的小燈泡發(fā)光亮度與實(shí)際功率有關(guān)：不同規(guī)格的泡發(fā)光亮度還應(yīng) 與電能轉(zhuǎn)化為光能的轉(zhuǎn)化效率有關(guān)； 只有電流表而沒有電壓表測(cè)燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)電路團(tuán)如團(tuán)所示： 實(shí)驗(yàn)步驟: 根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖； 只閉合 S,S,移動(dòng)變阻器滑片