特殊方法测电阻及电功率专题2(含答案)
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初中特殊方法测量电阻、电功率(专题)特殊方法测量电阻、电功率一、无滑动变阻器的实验设计1.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R 0,测量未知电阻Rx阻值,图8中可实现测量R阻值的正确电路图是2.某同学在没有电压表的情况下,利用电流表和已知阻值的定值电阻R,测量未知电阻Rx阻值,如图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是()3.某同学在没有电压表的情况下,只利用电流表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是()4.如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是()(3)写出待测电阻R x的表达式(用已知量和测量量表示)。
7.15中考24.(6分)某同学要测出一个电压约为40V 的电压电压(电压保持不变),可供选用的器材如下:待测电源;一块电压表(量程0-15V);四个阻值已知的电阻,分别为R1(100Ω)、R2(150Ω)、R3(200Ω)、和R4(4kΩ);一个开关及若干导线,请合理选择器材,设计一个实验精确测出电压电压。
要求:(1)画出实验电路图(2)写出实验步骤及所需测量的物理量(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)8.(2017中考)24.现有一个阻值为20 Ω 的定值电阻R0,一个电压约为 15 V 的电源,一个量程为 0~1 A 的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干。
请你利用上述器材设计实验,测出约为 10 Ω的未知电阻Rx的阻值。
要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
单刀双掷开关简介小资料实物图: 符号:使用方法:单刀双掷开关由动端“刀”和不动端“1”“2”两个触点组成,使用时可将“刀”掷向“1”或“2”触点,起到双控的作用。
二、有滑动变阻器(无电流表)1.测量小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压2.5V ,额定功率约1.5W ,一个蓄电池(电压约6V )。
中考物理复习考点知识与题型专题训练特殊法测电阻1.小明在“测小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,实验室有以下器材:电源(电压恒为4.5V)、标有2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω1A”、开关各一个,定值电阻三个(10Ω、20Ω、30Ω)导线若干。
(1)如图甲所示是小明同学连接的电路,请你在只改变一根导线连接的情况下,使电路成为能正确完成测量任务的电路(用“×”标出改动之处,画出改接导线);_______ (2)电路连接好后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,并将其中三次数据记录在表格中,根据数据求出小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω;(3下后,按图乙电路在R的位置依次换成已有的定值电阻10Ω、20Ω、30Ω先后接入电路,为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V,应在电路中再串联一个阻值范围为______Ω至______Ω的电阻R;(4)小明同学想利用如图丙实验电路图测量R x的阻值。
图中R为电阻箱,请在以下空白处填上适当内容①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电流表示数I和电阻箱阻值R A;②将开关改接b,_______,记下电阻箱阻值R B;③则R x=_______(要求仅利用电阻箱读数表达R x的阻值)。
2.小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量待测电阻R x的阻值。
他设计了如图所示的电路图。
小阳的主要实验步骤如下:(1)按照电路图用电压恒定的电源和满足实验要求的器材连接实验电路,记录定值电阻的阻值R0。
(2)闭合开关S、S1,断开开关S2,记录电压表的示数U1。
(3)______,记录电压表的示数U2。
(4)用U1、U2和R0表示出R x,R x=______,计算出待测电阻的阻值。
3.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,该电路中Rx为待测电阻,R 为电阻箱(符号为),S为单刀双掷开关,R0是阻值为50Ω的定值电阻。
初中理理中考专题特殊方法测电阻、测电功率练习题(含答案解析)一、缺电流表1. (2017娄底)(3分)如图所示为小明设计的测量未知电阻阻值Rx的实验电路,实验中定值电阻阻值为R0.①断开开关S1,闭合开关S、S2,电压表示数为U1;②__________________,电压表示数为U2;③未知电阻的阻值为Rx=____________(用已知量和测量量表示).第1题图第2题图2. (3分)在测量定值电阻阻值的实验中,电流表已损坏,小明增加了一个阻值已知的定值电阻R0和一个开关,也完成了实验,实验电路如图所示.请完成下列实验步骤:①闭合开关S1、断开开关S2,读出电压表示数U1;②_____________________________;③定值电阻的阻值Rx=________(用已知量和测量量表示);④小明认为此值为定值电阻的阻值,老师觉得不合理,接下来的操作是____________________.3. (2017安阳二模改编)(5分)某实验小组在测量额定电压为U0的小灯泡正常发光时的电阻时,发现实验室没有电流表,于是他们多找了一个滑动变阻器设计了如图所示的实验电路,顺利完成了实验.实验步骤如下:①闭合开关,先调节滑动变阻器________(选填“R0”或“R”)的滑片到最________(选填“左”或“右”)端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到____________________.②接着__________________,读出这时电压表的示数,用U表示.③则灯泡正常发光时电阻的表达式RL=________(U、U0、R0字母表示).第3题图第4题图4. (3分)小明利用一个电压表和一个电阻箱测量额定电压2.5 V为小灯泡的额定功率,实验电路如图所示.①闭合开关S1、断开开关S2,移动变阻器的滑片P,使电压表的示数为____________;②______________,调节电阻箱,使电压表的示数为2.5 V,读出电阻箱连入电阻中的阻值R0;③小灯泡的额定功率P=____________(用已知量和测量量表示).5. (2017南京改编)(7分)小华利用两个滑动变阻器R1、R2(其中R2最大阻值已知)、三个开关、电压表和导线若干,测量小灯泡正常发光时的电功率,请在图中虚线框内将电路图补画完整,小灯泡额定电压为3.8 V.①只闭合开关________,调节________滑片,使电压表示数为3.8 V;②只闭合开关________,调节________滑片,使电压表示数仍为3.8 V;③接着将R2的滑片调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R2的滑片调至最右端,记下电压表的示数为U2;④小灯泡的额定功率为P=____________(用已知量和测量量表示).第5题图第6题图6. (2017辽阳改编)(3分)小丽利用如图所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定电功率,已知滑动变阻器的最大阻值为15①闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5 V.②____________(填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V,这时小灯泡正常发光.③闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3 V.④小灯泡的额定功率P额=________W.二、缺电压表7. (3分)小明同学在测量未知电阻阻值的实验中发现电压表损坏,利用电阻箱设计如图所示电路进行测量.①正确连接电路后,将开关S拨至________,调节滑动变阻器滑片至某一位置,记下此时电流表的示数为I;②______________________________________,使电流表示数为I,记下电阻箱的示数为R;③未知电阻Rx=____________(用已知量和测量量表示).第7题图第8题图8. (2017湖北三市一企改编)(4分)在测量小灯泡电功率的实验中,电压表已损坏,小明向老师借了一个已知阻值为R0的电阻和一个电流表,借助部分原有实验器材(滑动变阻器、额定电压为2.5 V的小灯泡、电流表、开关各一个)设计了如下的实验电路.①按照电路图连接实物电路时,开关应________,滑动变阻器滑片应滑到________.②闭合开关,移动滑片,使电流表的示数为________,读出电流表的示数为I1.③小灯泡的额定功率P额=____________.(用已知量和测量量表示)9. (3分)如图所示是测量未知电阻Rx阻值的电路,滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压恒定,请完成下列实验步骤:①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;②________________________,记录电流表示数为I2;③未知电阻的阻值Rx=________(用已知量和测量量表示).第9题图第10题图10. (2017三门峡一模改编)(3分)某同学在电压表损坏的情况下用如图所示电路测出了待测电阻的阻值,请将他的实验过程补充完整.(滑动变阻器的最大阻值为R0)①闭合开关,将滑片P调节在最右端使滑动变阻器全部接入电路,记下此时电流表示数为I1;②将滑片P调节到________,记下此时电流表示数为I2;③待测电阻的阻值Rx=____________(用已知量和测量量表示).11. (5分)如图所示虚线框内有阻值已知的定值电阻R0、阻值未知的电阻Rx和一个开关S1;小林利用上述实验器材,设计一种测量Rx 阻值的电路,将电路图补充完整.①闭合开关________,读出电流表的示数I1;②______________,读出电流表的示数I2;③定值电阻的阻值Rx=____________(用已知量和测量量表示).第11题图第12题图12. (2016本溪改编)(6分)用如图所示电路测量额定电流为0.3 A 的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤,电源电压恒定且未知,滑动变阻器最大阻值为30 ?.①将滑片调到最大阻值处,开关S闭合,S1______(选填“闭合”或“断开”),读出电流表示数为0.2 A,则电源电压为________V.②开关S闭合,S1________(选填“闭合”或“断开”),调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为________A,小灯泡正常发光.③开关S、S1均闭合、滑动变阻器的滑片______,读出电流表示数为0.4 A;④小灯泡额定功率P额=________W.13. (5分)在测量小灯泡电功率的实验中,实验电路如图甲所示,电源电压未知,电阻R的阻值已知,小灯泡额定电压为3.8 V.第13题图①请用笔画线代替导线,按图甲中电路图将图乙实物图连接完整.②开关S拨至位置1,移动滑片P到任意位置,读出电流表的示数I1;③开关S拨至位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2.④灯泡的电阻RL=________(请用所测的物理量表示),根据P额=计算灯泡的额定功率.他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是__________________.若要准确测量小灯泡的额定功率,可将上述步骤②改为__________________.参考答案1. ②(2分)断开开关S2,闭合开关S、S1 ③(1分)R02. (每空1分)②闭合开关S2,读出电压表示数U ③R0④换用不同阻值的定值电阻多次测量求平均值(将定值电阻换成电阻箱进行多次测量求平均值)3. (每空1分)①R0 左电压表的示数为U0 ②调节R0的滑片到最右端③R0【解析】观察电路图可知,实验中缺少电流表,根据串联电路电流相等的特点求出通过小灯泡的电流;滑动变阻器全部接入电路,电压表一侧与滑片相连,另一侧接在小灯泡左端,因此可通过移动滑片控制电压表的测量对象,从而根据欧姆定律算出电路中的电流.4. (每空1分)① 2.5 V ②保持滑片位置不变,闭合开关S2、断开开关S1③5. 如答图所示(2分) ①(2分)S、S1 R2 ②(2分)S、S2 R1④(1分)×(U1-U2)第5题答图11. 如答图所示(2分) ①(1分)S、S1 ②(1分)闭合开关S,断开开关S1 ③(1分)第11题答图【解析】电源电压未知,且实验中没有电压表,可以根据开关的通断,控制接入电路的元件,计算出电源电压,并根据串联电路电流相等的特点计算出定值电阻的阻值.第13题答图11。
[特殊方法测电功率]▶类型一伏阻法测小灯泡的电功率方法诠释:在缺少电流表的情况下,用电压表、已知阻值的电阻R0 测量小灯泡L 的电功率。
①设计电路(如图图所示),将L 与R0 串联接入电路;②调节滑动变阻器滑片,用电压表分别测出L 与R0 两端的电压为U L 、U0(若测量额定电压为U L 的小灯泡的额定功率,则闭合开关, 调节滑动变阻器滑片,使小灯泡L 两端电压为U L);③利用串联电路中各处的电流相等可得,I L =I0,从而计算出小灯泡的电功率:P L =U L I L =。
1.用如图图所示的电路来测量灯泡的额定功率,小灯泡上标有“2.5 V”字样,R0 阻值已知。
(1)将实验过程补充完整:A.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。
B.闭合开关, 。
C.断开开关,整理器材。
(2)小灯泡额定功率的表达式:P额=。
(用测量量和已知量符号表示)(3)写出本实验中滑动变阻器的作用: 。
2.在“测量小灯泡电功率”的实验中,缺少电流表,有一只电压表和已知阻值的电阻R0,林红同学设计了如图图所示的实验电路图,整个实验过程中电源电压不变。
则在闭合S 的情况下:(1)当S1 时,灯L 短路,记录此时电压表的示数为U1 ;(2)当S1 时,R0 和L 串联,记录此时电压表的示数为U2 ;(3)被测小灯泡L 两端的电压U L = ,通过L 的电流I L = ,小灯泡L 电功率的表达式为P L =。
(用U1 、U2 和R0 表示) 3.小珍在做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如图图下器材:标有“2.5 V”的小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10 Ω 的定值电阻R0、导线若干。
她根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图图甲所示的实验电路。
(1)该实验的原理是。
(2)小珍连接电路时,开关应处于状态;闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最(选填“左”或“右”)端。
专题训练[特殊方法测电功率]▶类型一 伏阻法方法诠释:将小灯泡R L 与已知阻值的定值电阻R 0串联.(1)当U 额已知时,先调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压U L =U 额,再测出R 0两端的电压U 0,求出额定电流I 额=U 0R 0,可算出小灯泡的额定功率P 额=U 额U 0R 0;(2)当I 额已知时,先将电压表接在R 0两端,调节滑动变阻器的滑片,使R 0两端的电压为U 0=I 额R 0,再用电压表测出小灯泡两端的电压U 额,可算出小灯泡的额定功率P 额=U 额I 额.1.在用伏安法测量标有“2.5 V”灯泡额定功率的实验中,小明发现电流表损坏,其他元件完好.(1)小明用已有的器材、阻值为5 Ω的定值电阻R 0和另一块电压表,设计了如图图所示电路图,其中虚线框内的元件组合体相当于 .(2)小明进行了如图图下实验,请补充完整.①连接好电路,将滑动变阻器连入电路的阻值调到 .②闭合开关S,移动滑片,使灯泡两端的电压为 V .③再读出R 0两端的电压为1.5 V .(3)若实验操作正确,则灯泡的额定功率为 W .2.在测量标有“3.8 V”字样的小灯泡的额定功率实验过程中,小强的电流表损坏了,于是老师给了他一个已知阻值为R 的定值电阻和若干个开关,小强设计了如图图所示的电路,在不改变该电路连接的情况下,正确测出小灯泡的额定功率.(1)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,接下来的操作: .(2)保持滑片位置不动,断开开关S 1,闭合开关S 、S 2,记下电压表的示数U 2.(3)小灯泡额定功率的表达式P= .▶类型二 安阻法方法诠释:将小灯泡R L 与已知阻值的定值电阻R 0并联.(1)当I 额已知时,先将电流表与小灯泡串联,调节滑动变阻器的滑片,使通过小灯泡的电流为I 额,再测出通过R 0的电流I 0,求出小灯泡的额定电压U 额=I 0R 0,可算出小灯泡的额定功率P 额=I 额I 0R 0;(2)当U 额已知时,先将电流表与R 0串联,调节滑动变阻器的滑片,使通过R 0的电流为I 0=U 额R 0,再测出通过小灯泡的电流I 额,可算出小灯泡的额定功率P 额=U 额I 额.3.用电流表和已知阻值的电阻测小灯泡的电功率,如图图所示,在测量时,将小灯泡与已知阻值的电阻R 0并联,用电流表A 1测出通过R 0的电流I 1,用电流表A 2测出通过灯泡L 的电流I 2,R 0两端电压的表达式为U= ,小灯泡电功率的表达式为P= .若小灯泡的额定电压已知,利用该电路测量出灯泡的额定功率,还需在电路中串联一个 .4.同学们在测量额定电压为2.5 V 小灯泡电功率的实验中,实验电路图如图图所示.已知定值电阻R 0的阻值为10 Ω.小明同学的操作步骤:①断开开关S 2、闭合开关S 、S 1,移动滑动变阻器滑片直到电流表A 1的示数I 1为0.25 A;②断开开关S 1、闭合开关S 、S 2,读出电流表A 2的示数为I 2;③计算出灯泡的额定功率.他的实验操作 (选填“正确”或“错误”).如图图果不正确,请简要写出正确的操作: ;灯泡的额定功率P 额= (用已知量和测量量表示).5.在测量小灯泡的额定功率时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一只阻值为10 Ω的定值电阻R 0,设计了如图图所示的电路,按下面的步骤测量额定电压为2.5 V 的小灯泡的额定功率,请将实验步骤补充完整.(1)测量时,先闭合开关S 、S 1,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 时,小灯泡正常发光.(2)断开所有开关后,保持滑动变阻器滑片的位置不动,再闭合开关 ,读出电流表的示数为0.65 A,则通过小灯泡的电流为 .(3)算出小灯泡的额定功率为P 额= .▶类型三 等效替代法方法诠释:在电路中先连入小灯泡后,调节滑动变阻器使灯泡正常发光;再用电阻箱替换灯泡,只调节电阻箱,使电路中的电流或某元件两端的电压不变,则电阻箱接入电路的电阻R 0等于灯泡正常发光时的电阻R L ;灯泡的额定功率P 额=U 额2R 0或P 额=I 额2R 0.6.小强利用如图图所示的电路,测量一只已知额定电流I 额=0.3 A 的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:①闭合开关S 1,开关S 2连接b ,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 . ②保持 不变,开关S 2连接a ,调节 ,使电流表的示数为 ,读出电阻箱此时的示数为R 0.③小灯泡额定功率的表达式P 额= (用字母表示).7.[2020-2021学年·镇江句容期末]小袁设计了如图图所示的电路,完成了测量小灯泡额定功率的实验,该灯泡的额定电压为U 额=9 V .(1)他的测量步骤如图图下:①只闭合开关 ,移动滑动变阻器R 的滑片,使电压表的示数为U 额=9 V .②只闭合开关,仅调节电阻箱,使电压表的示数仍为U额,此时电阻箱接入电路的阻值为R0.③则小灯泡额定功率的表达式P额=.(用已知量和测量量表示)(2)若在第②步中,小袁无意中将滑动变阻器R的滑片P向左移动少许,则他测得小灯泡的额定功率将偏.▶类型四单表测量方案的选择方法诠释:测量灯泡的电功率的方案,均需要做到三点:1.能调节,能调节灯泡两端的电压、通过的电流达到额定状态.2.能判断,能判断灯泡是否达到额定状态(两端的电压是否等于灯泡已知的额定电压,或通过灯泡的电流等于灯泡已知的额定电流).3.能测量,能测量出灯泡额定状态下未知的额定电流或未知的额定电压.8.[2020·扬州宝应县三模改编]小明打算利用一个已知阻值的定值电阻R0和一只电表,通过控制开关来测量小灯泡的额定功率,中是小明设计的四种不同方案的电路图,能测出额定电流已知的小灯泡的额定功率的是()9.在伏安法测量小灯泡额定功率的实验过程中,电流表或电压表发生故障,现增加电阻箱和单刀双掷开关,设计了如图图所示的四种方案.若小灯泡的额定电压已知,则能测出灯泡额定功率的方案是()A.甲和丁B.丙C.丁D.乙和丙答案1.(1)电流表(2)①最大②2.5(3)0.75(1)R0的阻值已知,电压表V2的示数可以读出来,由欧姆定律I=UR可计算电路中的电流,故虚线框内的元件组合体相当于电流表.(2)①连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即b端;②由题意知,需要测小灯泡的额定功率,此时小灯泡两端的电压为额定电压.故移动滑片,使电压表V1的示数为小灯泡的额定电压,即2.5 V.(3)实验过程中,当电压表V1的示数为2.5 V时,电路中的电流:I=U2R0=1.5V5Ω=0.3 A,则小灯泡的额定功率:P=U1I=2.5 V×0.3A=0.75 W.2.(1)闭合开关S、S1,断开S2,移动滑片,使电压表的示数U1为3.8 V(3)3.8 V×U2-3.8VR小强设计的电路中无电流表,需测量出定值电阻两端的电压,利用欧姆定律计算出电路中的电流,并使小灯泡两端电压为其额定电压;连好电路后,可先闭合开关S、S1,断开S2,此时电压表测量小灯泡两端的电压,移动滑片,使电压表的示数U1为3.8 V;保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,此时电压表测量小灯泡和定值电阻两端的总电压,记下电压表的示数U2;则定值电阻两端的电压:U=U2-3.8 V,所以I=UR =U2-3.8VR,所以小灯泡的额定功率:P额=U1I=3.8V×U2-3.8VR.3.I1R0I1I2R0滑动变阻器4.错误同时闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1的示数为0.25 A,读出此时电流表A2的示数为I22.5 V·I2只闭合S、S1和只闭合S、S2时,由于R0和小灯泡L的阻值不一定相等,所以在各自的电路中分到的电压不一定相等,所以不能确定此时的电压为额定电压,故错误;改进方案:同时闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1的示数为0.25 A,读出此时电流表A2的示数为I2,小灯泡的额定功率为P额=2.5 V·I2.5.(1)0.25 A(2)S、S20.4 A(3)1 W(1)要使小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压等于其额定电压,此时电流表的示数应为I 0=U 额R 0=2.5V 10Ω=0.25 A; (2)要测通过小灯泡的电流,在不拆电流表的情况下,则应闭合S 、S 2,断开S 1,此时电流表测干路电流,则通过小灯泡的电流:I 额=I-I 0=0.65 A -0.25 A =0.4 A;(3)小灯泡的额定功率:P 额=U 额I 额=2.5 V ×0.4 A =1 W .6.①0.3 A②滑动变阻器的滑片位置电阻箱连入电路的阻值 0.3 A③I 额2R 0①闭合开关S 1、开关S 2连接b ,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为灯泡额定电流0.3 A,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S 2连接a ,调节电阻箱连入电路的阻值,使电流表示数再次为灯泡额定电流0.3 A,读出电阻箱的示数为R 0;电阻箱的示数R 0即为灯泡正常发光时的电阻,则小灯泡的额定功率表达式P 额=I 额2R 0.7.(1)S 、S 2 S 、S 1 U 额2R 0 (2)大8.A 四个电路均有滑动变阻器,能进行调节.A 电路:只闭合开关S 2时,电压表示数和R 0的比值即为通过灯泡的电流,因而能判断通过灯泡的电流是否达到额定电流.A 电路只闭合S 1时,电压表的示数与只闭合S 2时示数的差即为灯泡的额定电压.B 电路和C 电路均无法判断通过灯泡的电流是否达到额定电流.D 电路能判断通过灯泡的电流达到额定电流,但无法测出灯泡的额定电压.9.A 图甲:闭合S 1、将S 2接a ,调节电阻箱R ,直至电压表示数为灯泡的额定电压,再将S 2改接b ,读出此时电压表的示数和电阻箱的阻值,计算出电压表的示数与灯泡额定电压的差与电阻箱阻值的比值即为灯泡的额定电流.图丁:开关S 先接1,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数为灯泡额定电压,再将开关S 接2,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱,直至电压表示数再次为灯泡额定电压,记下此时电阻箱的读数R 0,则灯泡正常发光时的电阻为R 0,因而可算出灯泡的额定电流.。
第2部分专题三类型6专项2 特殊方法测电阻、电功率1.小艳同学设计了如图1所示的电路来测量定值电阻R x的阻值,其中R0为已知阻值的定值电阻,请帮她完成以下实验步骤。
图1(1)按照设计的电路图连接电路;(2)断开S2、闭合S1,记录电流表示数为I1;(3)断开S1、______________________________;(4)表达式:R x=__________(用已知量和测出的物理量的符号表示)。
2.小芳设计了如图2所示的电路来测量R x的阻值,其中,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。
完成下列测量步骤:图2(1)当开关S1__________、S2__________时,电流表读数为I l;(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;(3)待测电阻R x=__________(用已知量和测出的物理量符号表示)。
3.(2018孝感)某校学习小组想用不同方法测量未知电阻R x的阻值,他们分成A、B两组分别进行实验。
图3(1)A组设计了如图3-甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图3-乙连接完整。
(要求滑片P向左滑动时电路中的电流变大)②连接好电路后在开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑至最__________(选填“左”或“右”)端。
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,此时电压表的示数记为U,电流表的示数记为I,则待测电阻R x=__________(用题中给的字母表示)。
(2)B小组设计的实验电路图如图3-丙所示。
(其中电阻R1=8 Ω)①根据电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表A1的示数为零、电流表A2的示数正常,若只有R1或R x中的一处发生故障,则故障是__________(选填“R1断路”“R1短路”“R x断路”或“R x短路”)。
②故障排除后,闭合开关S,得到电流表A2的示数I2=0.48 A,电流表A1的示数如图3-丁所示,则I1=__________A,待测电阻R x=__________Ω。
特殊方法测电功率专题班级:姓名:类型一:安阻法测电功率1、如图1所示,用电流表和已知阻值的电阻R。
测灯泡L的电功率,闭合开关S,用电流表A1测出通过电阻R。
的电流I1,用电流表A2测出通过灯泡L的电流I2,则灯泡L的电功率I的表达式为P= I2I1R。
(用R。
、I1、I2表示)2、小红设计了如图2所示的电路测量某小灯泡额定功率的实验(电源电压不变,R。
阻值已知,小灯泡的额定电压为U额),请补充完整实验步骤:(1)将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为U额R0;(3)读出此时电流表A2的示数I2;(4)则小灯泡的额定功率P额=U额I2。
(用U额、I2表示)3、在“测量小灯泡额定功率”的实验中,某小组的同学设计了如图3(或图4)所示的电路(电源电压不变,R。
的阻值为10Ω,小灯泡的额定电压U额为2.5V),也顺利的完成了实验:①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为I1,则I1=0.25A;②保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P 额=U额(I2﹣I1)。
(用U额、I1、I2表示)图3 图44、小宇在“测定小灯泡电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
小宇设计了如图3所示的电路,在不使用电压表的情况下测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。
实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R0)①按电路图连接电路;②只闭合开关,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,小灯泡正常发光;③只闭合开关,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片使电流表的示数为I额;④保持(选填“R1”或“R2”)滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=。
(用I额、I1、I2、R0表示)答案:(2)S1 (3)S2 (4)R2 (5)I额2•类型2伏阻法测电功率1、小张设计了如图所示的电路测量某小灯泡额定功率的实验(电源电压不变,R③则小灯泡额定功率的表达式P额=(用U额、R、U表示).2.某实验兴趣小组想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压为U且保持不变,定值电阻的阻值为R0,请将步骤补充完整:①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为_________;②只闭合_______,保持滑片P不动,读出电压表的示数为U1;③小灯泡的额定功率P =________________(用U 、U 1、U 额、R 0表示)。
专题训练特殊法测量小灯泡的电功率1.小明同学利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电功率”,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示,连接的电路有一处错误。
请你在错误的线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线_;(2)电路正确连接后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来首先进行的操作是________;(3)解决问题后,移动滑动变阻器,使小灯泡发光,此时电压表的示数如图乙所示,若想测量小灯泡的额定功率,则应移动滑动变阻器滑片直至________,此时小灯泡正常发光;(4)小明重新移动滑动变阻器,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了通过小灯泡的电流随它两端电压变化的图像,如图丙所示,根据图像可得出结论:________;(5)同组的小亮同学在实验过程中发现灯泡及电流表损坏,他更换一个额定电压仍为2.5V 的不同规格灯泡L,并增加一个阻值已知的定值电阻R0继续实验,他设计了如图丁所示电路图,请你帮他将步骤补充完整。
①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为________V;②只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为U;③小灯泡的额定功率的表达式为P=________。
2.某实验小组利用如图甲所示装置做“测量小灯泡的电功率”实验,所用小灯泡L的额定电压为2.5V。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,帮助小明画出正确的连线;(2)小明将错误的线路改正后,电路连接正确后,闭合开关,发现灯不亮,电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是______。
排除故障闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡L的额定功率为______W;(3)小明完成上述实验后,还设计如图丙所示的电路图,用来测量另一个额定电压为U额的小灯泡L1的额定功率,图丙中定值电阻为R0。
闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,使电流表______(选填“A1”或“A2”)的示数为______时,再读出另一只电流表的示数为I,即可计算小灯泡L1的额定功率为______。
专项训练四 特殊方法测电阻、电功率一、特殊方法测电阻1.(2020遂宁)物理科代表为全班同学设计了如图四个电路图,图中电源电压未知但不变,R 0为阻值已知的定值电阻,R 1为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节R 1接入电路阻值不能测出未知电阻R x 阻值的电路是( A )A BC D2.(2020天津)为了比较方便地测量出未知电阻的阻值,物理兴趣小组的同学设计了一个”电阻测量盒”:将一个电源(电压不变)、一个阻值为R 0的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,如图1所示.未使用时,盒内开关断开,电流表无示数.使用时,将盒外的两根导线分别与待测电阻R x 的两端相连,读取开关闭合时电流表的示数I 1、开关断开时电流表的示数I 2,经计算得知R x 的阻值.请你解答如下问题:(1)在图2的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图. (2)在你所设计的电路中任选一种,推导出待测电阻R x 的数学表达式.(请注明所选择的电路,R x 表达式用已知量和测量量表示)第一种电路:R x =I 1-I 2I 2R 0第二种电路:R x =I 2I 1-I 2R 03.(2020北京)如图甲所示是测量未知电阻R x 的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻R 0=30Ω.请补充完成主要实验步骤,并进行数据处理.(1)实验步骤①只闭合开关S 、S 1,读出并记录电流表示数I 1.② 只闭合S 、S 2 ,读出并记录电流表示数I 2(如图乙所示). ③计算R x 的阻值.(2)数据记录与处理(请你补充完整表中①②位置的数据)实验数据记录表:(定值电阻R 0=30Ω)(1)用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整.(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮,导线不允许交叉)(2)此实验的原理是R =UI .闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 左 (选填”左”或”右”)端.(3)图乙中,小灯泡的I -U 图像不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随 温度 的变化而变化,小灯泡的额定功率是 1 W.(4)小飞又取来阻值是600Ω的定值电阻R 0、一个开关和阻值约5Ω的未知电阻R x ,用如图所示的电路来测量R x 的阻值,小飞的实验方案如下:a.闭合S1,断开S2,读出电压表的示数是U1;b.闭合S1和S2,读出电压表的示数是U2;则电阻R x=U1R0U2-U1(用U1、U2和R0表示);小飞的实验方案不能(选填”能”或”不能”)准确测得电阻R x的阻值,理由是R0阻值较大,U1小于电压表的分度值,所以测得R x的阻值误差较大.二、特殊方法测电功率5.如图所示的四个电路中,电源电压已知,电阻R的阻值已知,根据电压表或电流表的示数,无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是(C),A) ,B),C) ,D)6.(2020朝阳)某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5V.(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整(导线不得交叉).(2)连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有示数,但是数值较小,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,产生这一故障的原因可能是滑动变阻器同时接下面两个接线柱.(3)该同学排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为 2.2 V.要测量小灯泡的额定电功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片向A(选填”A”或”B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电压和电流值,并绘制成图丙所示的U-I图像,根据图像的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为0.5 W.(5)为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器,测量额定电流为I额的小灯泡的额定电功率,该同学设计了如图丁所示的电路.操作步骤为:①闭合开关S、S1, 断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额,此时小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器滑片的位置不动,闭合开关S、S2,断开S1,调节电阻箱R,使电流表的示数为I额,读出此时电阻箱的电阻值为R0,则小灯泡的额定电功率的表达式为P额=I2额R0.7.(2020铜仁)某市举办的中学生物理实验大赛中,其中一个组抽到的实验内容是测量小灯泡的电功率,给他们的实验器材有:额定电压为2.5V的小灯泡,电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器和导线若干.(1)请根据图甲用笔画线代替导线,将图乙中实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器的滑片P时,电路中的小灯泡变暗,且导线不能交叉).(2)连接电路时,开关必须断开,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值端.(3)连接完电路后,小组中某同学闭合开关时,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表几乎没有示数,电压表的示数接近电源电压,小灯泡不亮,则电路中存在的故障可能是小灯泡断路(选填”断路”或”短路”).(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为0.75 W.(5)小华同学所在的实验小组电压表被损坏,老师另给该小组两个开关和一个阻值为10Ω的定值电阻R0,仍然测出了小灯泡的额定功率,他们所设计的实验电路如图丁所示,请根据电路图和操作步骤完成下列问题:a.连接好电路后,闭合开关S、S1,断开S2调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数I1=0.25 A时,小灯泡正常发光;b.保持滑动变阻器滑片P的位置不动,断开S1,闭合S2,读出电流表的示数为I2;c.则小灯泡的额定功率P额=U额(I2-I1) (用U额、I1、I2表示).8.(2020荆州)小青在测量小灯泡的额定功率实验中.选用的小灯泡标有2.5V字样.(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整.(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电压表有示数,接下来应进行的操作是 C (选填标号).A.更换小灯泡B.检查开关是否闭合C.移动滑动变阻器滑片D.检查电压表是否断路(3)实验时,电压表的示数如图乙所示.则应将滑片向A(选填”A”或”B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作.若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为 1.25 W.(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案.如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻.请完成下列操作:①连接好电路,闭合开关S.将开关S1拨到触点A(选填”A”或”B”).移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点.读出电压表的示数U2;③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P = U 1U 2-U 1R 0.9.(2020滨州)某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率,电源电压恒为4.5V ,待测小灯泡L 的额定电压为2.5V ,滑动变阻器R 的规格为”20Ω 1A ”.(1)图甲是该实验小组没有连接完整的电路,请用笔画出导线,在图甲中完成电路连接,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大,导线不交叉.(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P 应位于 B (选填”A ”或”B ”)端.(3)连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表示数变化明显,电压表无示数.仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生 短路 (选填”断路”或”短路”).(4)排除故障后,按图甲所示的电路继续进行实验.闭合开关,移动滑片P ,使小灯泡L 发光,测出小灯泡L 的相关物理量,记录和计算结果如表,则小灯泡的额定功率为 0.65 W.由表中信息可知:灯泡实际功率越 大 ,灯泡越亮.(5)R 0,设计了如图乙所示的电路图,并进行如下实验操作:①按图乙连接电路,检查无误后,闭合开关S 、S 1,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 2 V ;②S 处于闭合状态,滑片不动,断开S 1、闭合S 2,读出电压表示数为U 0;③小灯泡的额定功率:P 额= U 额U 0R 0(用U 额、U 0、R 0表示).。