测小灯泡额定功率---单电流表或电压表
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【中考物理】2020-2022近三年上海市宝山区统考二模知识点真题试卷专项练习—电磁学(提升题)一、单选题1.(2022·上海宝山·统考二模)在如图电路中,电源电压恒定不变,闭合开关S 。
当R 2全部接入电路时,电压表V 的示数为U ;移动滑片P ,当R 2一半接入电路时,电压表V 的示数为U ′。
则下列关于U ′和U 的关系正确的是( )A .U ′一定等于B .U ′一定大于2U2U C .U ′可能等于D .U ′可能小于2U2U 2.(2021·上海宝山·统考二模)算式“3伏×2安×2秒”的计算结果是( )A .12欧B .12瓦C .12焦D .12库二、填空题3.(2022·上海宝山·统考二模)学校教室的日光灯与电风扇之间是____连接的(选填“串联”或“并联”),每月的耗电量用____表测量,2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,“天宫”和地面之间通过_____来传递信息(选填“声波”或“无线电波”)。
4.(2022·上海宝山·统考二模)某导体两端的电压为6伏,10秒内通过某导体横截面的电荷量为6库,通过该导体的电流为____安,这段时间内电流做功为_____焦;若将该导体两端的电压改变为12伏,它的电阻为_____欧。
5.(2021·上海宝山·统考二模)某导体两端的电压为12伏,在10秒内通过其横截面的电荷量为6库,通过该导体的电流为______安,该导体的电阻为______欧;当该导体两端的电压为9伏时,其电阻为______欧。
6.(2021·上海宝山·统考二模)上海地区家庭电路电压是______伏。
家用空调工作时消耗的是______能。
某品牌空调额定功率为1100瓦,正常工作时,通过它的电流为______安,连续工作2小时,耗电______千瓦时。
第十八章电功率第3节测量小灯泡的电功率第1课时伏安法测量小灯泡的电功率【教学目标】【教学过程】新课引入小明在实验室发现如图所示小灯泡的铭牌已经模糊不清了,偶尔看清“2.5V”字样,但他很想知道则个小灯泡正常工作时的电功率,怎么办呢?同桌的张斌灵机一动,很快帮小明解决了这个问题,聪明的你知道张斌是想出什么办法得出了小灯泡的电功率吗?这节课我们就来解决这个问题,从而导入新课。
合作探究探究点一测量小灯泡的电功率1.设计实验:从情景导入中让学生讨论、探究如何测量出这个“2.5V”小灯泡的额电功率和在不同电压下的电功率?需要哪些测量工具?电路图如何设计?学生总结:用电压表和电流表测量分别测量出小灯泡两端的电压和通过的电流,然后通过公式P=UI计算出小灯泡的电功率。
电路图为:2.进行实验活动1:让学生根据经验分析,在连接实物图时应该注意哪些问题?并适当的整理。
学生总结:(1)连接实物图时,开关应该断开,滑动变阻器应该滑到最大值。
(2)电流表和电压表的量程选择要正确,两表的连接方式、接线柱接法要正确。
滑动变阻器的选择、接法要正确。
(3)电源电压高于小灯泡额定电压。
活动2:小组之间交流分析需要测量的数据和记录的数据,划片移动的次数。
设计出实验表格,并记录数据。
通过实验数据,让学生分析根据实验数据你能够得出的实验结论有哪些?归纳总结:(1)分析表格中的数据后发现小灯泡两端的实际电压越高,灯泡的电功率越大,灯泡的发光越亮;(2)小灯泡的亮度由实际功率决定,与额电功率无关;(3)小灯泡的实际功率有多个,额电功率只有一个。
4.交流与评估实验完成后,让每一个小组进行评估自己组的实验过程。
老师做最后的归纳总结。
归纳总结:(1)连接电路时,开关应该处于断开状态;(2)连接实物图时,滑动变阻器应该“一上一下”接入电路中,且滑到最大值。
(3)滑动变阻器有两个作用:一个是保护电路,另一个是改变小灯泡的两端的电压;(4)电流表、电压表的“+”“-”接线柱接法是否正确。
测量小灯泡电功率教学设计测量小灯泡电功率教学设计在教学工作者开展教学活动前,常常要根据教学需要编写教学设计,借助教学设计可以提高教学质量,收到预期的教学效果。
那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?以下是店铺收集整理的测量小灯泡电功率教学设计,仅供参考,欢迎大家阅读。
【设计意图】电功率是初中教学的重点和难点。
学生从前面的学习中已经知道额定电压、额定功率,但学生对额定电压、额定功率与实际电压、实际功率混淆不清。
本节课的重点是“测量小电灯的功率”的测量和探究实验活动。
实验中要求学生自行判断待测物理量并设计实验步骤,以培养学生的实验设计能力。
通过活动以使学生能区分用电器的额定电压、实际电压和额定功率、实际功率,了解实际功率与额定功率大小之间的关系。
培养学生的思维技能、实验操作技能以及分析概括等能力。
两人一组共同实验,对实验中发现的问题能进行一定的分析与评价,既培养学生分析解决问题的能力,又促进学生之间的交流,进一步培养科学素养和合作精神。
本节课另外增加“利用家用电能表测算家用电器电功率”实验的分析与计算,有助于进行家庭实验。
课外可以在家长的指导、帮助下进行实验,以注意安全,防止意外事故发生。
这个实验对学生技能和能力的培养有非常重要的实际意义和应用价值,通过实验能使学生明白物理知识是与生活紧密联系的,也能进一步激发学生的学习兴趣。
适当使用多媒体手段加强视觉感受,促进实验过程方法抽象模型的建构,进一步开发物理实验的功能,促使实验教学更加高效。
【教学目标】1、知识与技能(1)通过“测量小电灯的功率”的活动,能区分用电器的额定功率和实际功率,了解实际功率与额定功率大小之间的关系。
加深对额定功率、实际功率的理解。
(2)进一步熟练电流表、电压表和滑动变阻器的使用操作技能,提高学生实验素质。
2、过程与方法(1)经历“测量小电灯的功率”的探究实验活动,能区分用电器的额定功率和实际功率,了解实际功率与额定功率大小之间的关系,培养学生的分析概括能力。
测定小灯泡额定功率的三种方法
方法一:伏安法测小灯泡额定功率
如下器材:符合实验要求的稳压电源一个(两端电压不变)、电流表和电压表各一只、开关一个、滑动变阻器一个、额定电压已知的小灯泡一个、导线若干。
如图所示电路
步骤:1:将滑片至于最大阻值处,闭合开关。
2:移动滑片,观察电压表示数,直至等于小灯泡的额定电压,记录此时电流表示数I。
3:依据P=UI算出小灯泡额定功率。
方法二:伏阻法。
如下器材:符合实验要求的稳压电源一个(两端电压不变)、电压表一只、开关两个、滑动变阻器一个、额定电压已知的小灯泡一个、阻值已知的定值电阻一个,导线若干。
电路图:
步骤:第一步:闭合S2,移动滑片P,使电压表的示数为U0。
第二步:断开S2,再闭合S1,保持滑片不动,记下电压表的示数U。
表达式:
方法三:如下器材:符合实验要求的稳压电源一个(两端电压不变)、电流表一只、开关两个、滑动变阻器一个、额定电压已知的小灯泡一个、阻值已知的定值电阻一个,导线若干。
电路图:
步骤:第一步:闭合S1,移动滑片P,使电流表的示数为。
第二步:断开S1,再闭合S2,保持滑片不动,记下电流表的示数I。
表达式:
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14、小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。
已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);(2)小欣把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是。
A.电阻R处短路 B.电阻R处断路 C.滑动变阻器处断路(3)排除故障后进行实验。
实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
由图象可以得出结论:电压一定时,;(4)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻后,闭合开关,为了保持电压表的示数为______V不变,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。
【答案】(1)(2)B;(3)电流与电阻成反比;(4)2.5;A20、某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请将图乙连接完整,要求:滑动变阻器滑片向左移动时电阻变大。
(2)连接电路时,开关S应处于_____状态,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于_____端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关后,同学们发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是_____。
(4)排除故障后,先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示,为_____A。
(5)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应向____(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为_____V时,读出电流表的示数。
再更换20Ω定值电阻继续实验,实验数据记录在表格中。
由实验数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。
特殊法(缺表法)测⼩灯泡的额定电功率测量⼩灯泡的额定电功率⼀、(最基础)使⼩灯泡正常发光的⽅法已知额定电压使⼩灯泡正常发光已知额定电流使⼩灯泡正常发光设计思想,通过滑动变阻器的调节,使⼩灯泡两端达到额定电压,或者使通过⼩灯泡的电流达到额定电流⼆、利⽤公式P=UI测⼩灯泡额定电功率的⽅法1.缺电压表有电流表,并已知额定电流有电流表,并已知额定电压1.⼩华想测某个额定电流为I0的⼩灯泡的额定功率,设计了如图所⽰电路,Rx为电阻箱,并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出P额的表达式。
实验步骤:(1)按照设计的电路图连接电路;(2)闭合开关S和S1,断开S2,移动滑⽚使电流表⽰数为I;(3)_________________________________。
(4)表达式:P额=____________________2.⼩⽟想测量⼩灯泡的额定功率(额定电流为0.2A),她经过认真思考,设计了如图所⽰的电路,并计算出⼩灯泡的额定功率(R的阻值为5Ω,电源电压为4.5V)。
请你帮她补全下⾯的实验内容:①闭合S、S1,断开S2,移动滑⽚P,使电流表的⽰数为_______A。
②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器的滑⽚______(填“左移”“右移”或“不动”),读出电流表的⽰数0.3A。
⼩灯泡的额定功率为P额=________W3.琪琪想测量⼩灯泡的额定功率(额定电流为0.3A),设计的电路图如图所⽰。
请你将下列实验步骤补充完整(电源电压恒定且未知,滑动变阻器的最⼤阻值为30Ω):①将滑动变阻器的电阻调到最⼤,开关S闭合,S1_____(填“闭合”或“断开”),读出电流表的⽰数为,0.2A,则电源电压为_____V②开关S闭合,S1_____(填“闭合”或“断开”),移动滑⽚P,使电流表的⽰数为_____A,⼩灯泡正常发光。
③开关SS1均闭合,滑⽚P________,读出电流表的⽰数为0.4A.⼩灯泡的额定功率为P额=________W第1页,共7页11.⼩红测量⼩灯泡的额定功率后,在没有电压表、只有电流表的情况下,⼩红增加了⼀只10Ω的定值电阻R并利⽤原有的器材,也测出额定电压为2.5V⼩灯泡的额定功率:①按照如图所⽰的电路图正确连接实物②闭合开关,调节滑动变阻器滑⽚,使电流表的⽰数为______A时,灯泡正常发光。
三、经典例题例1将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )A.电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光B.两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1AD.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5W例2、在“测量小灯泡电阻”和“测小灯泡功率”(小灯泡的额定电压为2.5V)两个实验中:(1)都需要测出三组电压值和电流值,前者的目的是_____________;后者的目的是__________ (2)下表是李烁“测小灯泡功率”实验时记录的数据,由此可知小灯泡的额定功率P额=___________W。
(3)同学们在交流实验体会时,有的同学提出:可以根据李烁的测量数据,在非额定电压条件下求出小灯泡的电阻,再由公式,求出小灯泡的额定功率P额',请用这种方法根据表格中的数据算出P额'(要求有必要的计算过程),将P额和P额'进行比较,并分析说明产生这种差异的根本原因。
解:(1)用电压表和电流表测小灯泡的电阻和电功率,测量电路和方法完全相同,前者利用计算灯泡的电阻,后者利用P=IU计算灯泡的功率,测量过程中都要测出三组电压值和电流值,前者的目的是进行多次测量,求电阻的平均值,减小测量的误差;后者的目的是测小灯泡在额定电压下的额定功率和不在额定电压下的实际功率,并加以比较,寻求小灯泡的发光亮度和实际功率及实际电压的关系。
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,由实验数据知道,灯泡两端电压等于额定电压时,通过灯泡的电流为0.22A,小灯泡的额定功率P额=IU额=0.22A×2.5V=0.55W。
(3)根据实验测得的数据,U1=3V时,I1=0.25A,此时灯泡的电阻,小灯泡的额定功率,P额'<P额,原因是灯丝的电阻受温度的影响,电压高时,灯丝温度高,测得的电阻偏大,由可知计算出的P额'值偏小,若选择U3=2V、I3=0.20A计算电阻R3,由计算出的P额'值将偏大。
注意:本题考查分析处理实验数据、归纳总结得出实验结论的能力。
通过解题,加深对用电压表、电流表测灯泡电阻和电功率实验的相同之处和不同之处的理解和掌握,同时探究发现灯泡灯丝的电阻是随温度升高(或实际电功率的增大)而增大的,通常我们解题认为灯丝电阻恒定不变,只是为了简化解决主要问题而采取的一种近似。
例3、下图是测定额定电压为2.5V小灯泡额定功率的实物连接图。
(1)请在方框内画出电路图。
(2)实验过程中某一时刻电压表示数如图甲所示,为了测得小灯泡的额定功率,闭合开关后,应把图中的滑动变阻器滑片P向_________(填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为2.5V为止,这时电流表示数如图乙所示,为_________A,则此时灯泡的额定功率是_____________W。
(3)若电源电压为6V,滑动变阻器有“10Ω 1.5A”和“20Ω 1A”两种规格,那么实验中应选用规格为_________的滑动变阻器。
解:(1)实验电路图如图所示;(2)要使电压表示数为2.5V,变阻器的滑片P应向左移动;电压表示数为2.5V时,电流表的示数为0.24A,灯泡的额定功率P额=IU额=0.24A×2.5V=0.6W;(3)灯泡正常发光时的电流I=0.24A,此时变阻器两端电压UR =U-U额=6V-2.5V=3.5V,变阻器连入电路的电阻,要使灯泡在实验中不致被烧坏,变阻器连入电路的电阻不得小于14.6Ω,实验中应选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器。
注意:本题综合考查设计实验,选择器材、读取电表示数和分析处理实验数据的能力。
用电压表和电流表测量灯泡的功率是一个非常重要的实验,应明确该实验的原理,会设计和连接实验电路,能根据欧姆定律和电功率公式通过计算和分析选择实验器材,理解各元件(特别是滑动变阻器)的作用,能收集、整理和处理实验数据并归纳总结得出实验结论,通过探究实验,提高综合运用知识的能力。
例4现有两个小灯泡,上面分别标有“6V, 1. 2W”和“12V,6W”字样,如果把这两个灯泡串联起来,为了使其中一个灯泡持续正常发光,那么加在串联电路两端的电压是多少?例5某校教学大楼有教室24间,每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只。
(1)求引入大楼照明线中的电流;(2)若平均每日用电3h,每月以30日计,每月耗电多少度?中考连接:34 .(2013年河北中考)小明学习了电功率后,用额定电压分别为2.5 V 、6 V的灯泡 L1和L2设计了图14所示的电路图,来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。
(1)小灯泡发光时,将电能转化为能和光能。
(2 )探究L1的亮度时,只闭合 S、S1,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可能是:。
排除故障后,继续实验,收集的数据及现象如表一。
(3)探究L2的亮度时,只闭合 S、S2,进行实验,收集的数据及现象如表二。
(4)分析两表可知,同一规格的小灯泡发光亮度与有关,不同规格的小灯泡发光亮度还应与的转化效率有关。
【拓展】完成探究后,小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱()各1个,2 个开关及若干条导线,对额定电流为 0.1 A 的小灯泡的额定功率进行了测定。
请在虚线框内画出他设计的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。
实验步骤:表达式:P 额 = 。
答案:34.(7分)(2012河北中考)测量“小灯泡的电功率”.小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω~15Ω之间.所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(“5Ω 2A”、“20Ω 1A”)两个,导线若干(1)如图1是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整.(2)小明选用的滑动变阻器的规格为_________ .(3)闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图2所示,读数为_________ V,小灯泡的额定功率为_________ W.(4)小红没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,也测出了小灯泡的额定功率.请在虚线框内画出她设计的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式.实验步骤:表达式:P额= _________ .四、课堂练习1、两只额定电压都是220V的灯泡,标志模糊不清,要比较它们的额定功率,可观察灯丝的粗细,则()A、灯丝细的功率大B、灯丝细而长的功率大C、灯丝粗而短的功率大D、灯丝粗而短的功率小3、在“测定小灯泡功率”的实验中,若把电流表并联在电灯两端,把电压表串联在电路中,如图所示,则闭合开关S后,可能出现的情况是()A、灯泡不亮B、电流表指针有明显偏转C、电压表示数为电源电压D、电流表被烧坏4、在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压,其原因可能是下述的哪一种()A、变阻器的电阻太大B、电压表的量程太大C、电源电压太低D、电流表的量程太大5、在下图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合时,只有一个灯泡发光,且电压表的示数为6V,产生这一现象的原因可能是()A、灯L1短路 B、灯L2短路 C、灯L1断路 D、灯L2断路6、有一位同学在做测量小灯泡功率的实验时(电路如图),闭合开关时发现灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,请对照电路图分析,电路的故障是A、ab间断路B、cd间断路C、ef间断路D、ef间短路7、一位同学在做测小灯泡功率的实验,正确连好电路后,闭合开关时发现灯泡特别亮,这说明它在闭合开关前A、滑片一定置于b端B、滑片一定置于中点C、滑片可能置于a端D、滑片可能置于b端8、某同学用一个电源(不知电压)、两个开关,一个电流表、一个滑动变阻器R(20Ω,2A)和若干导线来测一个小灯泡的额定功率,小灯泡上仅标有“0.2A”字样,额定电压已看不清楚。
他经过思考后,设计并连接了电路。
在进行实验时,他发现滑动变阻器的滑片P在中点时,小灯泡能正常发光,最后,该同学测出了小灯泡的额定功率。
(1)、你知道这个小灯泡的额定电流是多大吗?(2)、请你动脑想一想,该同学是怎样连接电路的,请你帮他画出实验电路图。
(3)、请你简要说明这个同学测这个小灯泡额定功率的步骤、所测的物理量,并写出有关的计算过程和这个小灯泡额定功率的数学表达式。
9.(2009·福建安溪22)一小灯泡标有“6V 1.8W”字样,它正常工作时的电阻是Ω。
但是在它不工作时,用测电阻的仪表测得它的电阻却是8Ω。
关于这种差异的合理解释是:金属的电阻随的改变而改变。
10.(09·广西柳州)34.如图所示,电源电压为9V,标有“6 V 6 W”字样的灯泡正常发光。
求(1)灯泡的电阻;(2)电阻R的阻值大小。
11.(09·沈阳)如图所示,小灯泡L上标有“6V 3W”字样。
闭合开关,小灯泡正常发光,电流表的示数为1.5A。
求:(1)小灯泡L正常发光时灯丝的电阻;的阻值;(2)定值电阻R(3)通电l min电路消耗的总电能。
五、课后作业1、测量小灯泡的电功率实验中,依据的原理是____________________________________________。
2、小灯泡两端的电压为6V,通过的电流为0.5A,则该灯泡的实际电功率是______________W.3、一个电暖器标有“220V 2000W”的字样。
加在电暖器两端的电压是220V,则此电暖器的额定电功率是______W,通过电暖器的电流是__________A。
若加在电暖器两端的电压调为100V,则通过的电流是__________A(不考虑温度对电热丝的影响),这时电暖器的实际功率是___________W。
4、将一个标有“36V 18W”的灯泡接入电路中,测得通过灯泡的电流是0.4A,那么灯泡的实际功率________额定功率(填“大于”、“等于”或“小于”)。
5、测量小灯泡功率的实验中,连接电路时,应注意:①开关必须是___________的;②闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片滑到__________的位置。
6、灯泡亮度的大小说明了灯泡的:()A、额定功率的大小B、两端电压的大小C、实际功率的大小B、通过的电流的大小7、现有两个额定电压均为6V的灯泡串联在同一电路中,如图所示,当开关闭合后L1两端的电压是6V,两灯都正常发光,则下列说法中不正确的是:()A、L2两端的电压也一定是6V B、L2与L1的额定电功率也一定相同C、L2的电阻比L1的大D、L2与L1的实际电功率相同8.如图所示,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,定值电阻R=6W,当开关S闭合时,小灯泡正常发光。