九年级物理下册 电功率达标检测(Word版 含解析)
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人教版物理九年级下册电功率单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.小灯泡的额定功率是()-U U UR额额。
如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处∶①_____________________;② _______________________。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是______(填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路B.连接小灯泡的导线接触不良C.滑动变阻器接入电路的电阻过大(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。
下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出阴影处所缺的内容。
次数小灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A小灯泡的电功率P/W_____123分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A,额定功率为________W。
(4)实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。
【答案】滑动变阻器连接成两个下接线柱电流表正负接线柱接反了C 亮度0.30 0.75 0.45【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,其中滑动变阻器连接成两个下接线柱,电流表正负接线柱接反了。
(2)[3]改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是滑动变阻器接入电路的电阻过大,电路电流过小;而小灯泡短路则电压表无示数,连接小灯泡的导线接触不良则电流表无示数;故选C。
(3)[4]小明在老师指导下设计记录数据及现象的表格,阴影处所缺内容应为小灯泡的发光情况。
[5][6]分析数据可知,小灯泡两端电压越大,则通过的电流也越大,小灯泡的额定电压为2.5V,在记录数据中居中,故小灯泡的额定电流为0.30A,额定功率为P=UI=2.5V⨯0.30A=0.75W(4)[7]实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,滑动变阻器消耗的功率为222000220000()()24U U UP UI RR R RR RR R RR R====-++++当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相同时,滑动变阻器消耗功率最大,为2.(3)[4]小敏的观点是错误的,原因是小灯泡在不同电压下的电功率是不同的,所以不能取平均值减小误差。
九年级下册物理 电功率达标检测卷(Word 版 含解析)一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)1.0U P U I U I R ==-额额额额额().用“伏安法”测未知电阻的阻值. (1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路.要求:滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉).(________)(2)连接电路前,开关必须___.电路接通前,滑动变阻器的滑片P 应该移至图中_____处(选填“A ”或“B ”).(3)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障是待测电阻R x _____(选填“短路”或“断路”).(4)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中.有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为_____A ;另一次测量电压表的指针如图丙所示,其示数为_____V .小林根据几组实验数据计算出R x 的值,为了进一步减小误差,绘制了R x 的U -I 图像.(5)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U -I 图像.小林发现小宇绘制的U-I 图像和自己绘制的U -I 图像不同,你认为其原因是_____;小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻R x =_____Ω.(实验过程中电源电压保持不变).【答案】 断开 B 断路 0.28 2.6 电压表并联在滑动变阻器的两端 10【解析】【分析】【详解】(1)滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表示数变小,说明变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下图所示:(2)连接电路前,开关必须断开.电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中阻值最大处的B端;(3)若待测电阻短路,电压表示数为0,不符合题意;若待测电阻断路,电流表示数为零,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,符合题意,电路中的一处故障是待测电阻R x断路;(4)有一次测量电流表的指针如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.28A;另一次测量电压表的指针如图丙所示,电压表分度值为0.1V,其示数为2.6V;2.则小灯泡额定功率:()121U U UPR-额=。
人教版物理九年级下册电功率达标检测卷(Word版含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.由电路图知,电流表测量的是通过灯泡和电压表的电流之和,即所测电流偏大,根据知,测量后计算出的电功率值会偏大.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为3V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整,并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大;______(2)他将5Ω的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电阻______(选填“短路”或“断路”);排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求时,电流表示数如图乙所示,电流为______A;(3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为______V为止,记录电流表的示数;(4)为了获得普遍规律,他想利用上述五个电阻分别单独接入电路,进行五次实验,则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω;(5)完成上述实验后,小爽又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡的额定功率。
已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为______,此时小灯泡正常发光;②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,______,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器______(选填“A”或“B”)接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到______(选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U';③小灯泡的额定功率表达式为P额=______。
电功率检测题(WORD 版含答案)一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)1.P 额=U 额I 1=22()U U U U U U R R--⋅=额额额额利用如图所示的电路探究电流跟电压的关系,电源电压为6V 不变.(1)按图甲,在图乙中把接错的一根导线打上“×”,再画线把它改到正确的位置上. (_____)(2)正确连接电路后,再闭合开关,移动滑片,发现电压表和电流表的示数均为0;继续移动滑片,当两电表指针刚好偏转且稳定时,其示数见序号3,继续实验,数据见序号4和序号5. 数据序号1 2 3 4 5 电压/V0 0 1 2 3 电流/A 0 0 0.1 0.2 0.3①根据第5组数据,在图丙中用“↑”标出电流表指针所在的位置.(_____)②由序号1、2两组数据可判断,该电流故障为________(选填“R 1接触不良”、“R 2断路”或“R 2短路”).③序号3、4、5三组数据表明:在导体的________一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.④根据表中数据计算,滑动变阻器接入电路的最大阻值为________Ω,滑动变阻器消耗的功率变化了________W .【答案】R1接触不良电阻500.4【解析】【分析】(1)测电阻的实验中电压表应测定值电阻两端电压,即与定值电阻并联,电流表测定值电阻电流与其串联。
(2)①图丙中电流表接的是0.6A量程,分度值为0.02A,第5组数据中电流为0.3A,电流表指针应指在0.2A与0.4A正中间的位置;②由序号1、2两组数据中电流表示数为0,电压表也为0,可判断电路为断路;③序号3、4、5三次实验都是在一个定值电阻下进行的,所以导体电阻没有变化,通过三组数据表明导体中的电流跟导体两端的电压成正比;④依据串联分压原理,定值电阻R2电压最小时,滑阻分的电压最大,此时滑阻R1阻值最大,也就是说第三组数据时滑阻R1阻值最大。
从电源电压6V里减去定值电阻R2的电压,得到滑阻R1电压,由于R2与R1串联,电流相等为0.1A,根据欧姆定律可计算滑阻阻值,利用公式P=I2R可计算滑阻电流在0.1A和0.3A时的功率,然后大功率减去小功率就是功率变化值。
人教版物理九年级下册电功率综合测试卷(word含答案)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.点睛:研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用,即分别控制电阻不变和电压不变,据此分析滑动变阻器滑片的调整方向,最后一问要理解单安法测量功率的原理,即根据图知,灯与电阻并联,两端的电压相等,利用定值电阻和电流可确定灯的额定电压,再结合电流即可求功率,当然也可以求灯的电阻。
小聪同学做测量小灯泡的功率的实验,所用器材有电压恒为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡以及符合实验要求的电表,开关和导线.图甲是小聪没有连接完整的电路.甲乙(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整_____________ .(2)小聪同学连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮.电压表指针明显偏转,电流表指针无偏转,则故障可能是______.A.小灯泡短路B.小灯泡断路C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路(3)小聪同学纠正错误后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_______W.(4)老师告诉小聪,与小灯泡的电阻相比较,电流表的电阻非常小,电压表的电阻非常大,由于电流表、电压表电阻的影响,测量后计算出的电功率值会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”).【答案】B0.7偏大【解析】【详解】(1)电压表应与小灯泡并联,根据“额定电压为2.5 V的小灯泡”,所以连接小灯泡的右端到电压表的“3V”接线柱即可,如图:(2)小聪同学连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮.电流表指针无偏转,说明电路中存在断路性故障,而电压表指针明显偏转,说明电压表两端到电源两极是通的,所以与电压表并联的小灯泡断路,故选B.(3)小聪同学纠正错误后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A,则小灯泡的额定功率为:.(4)与小灯泡的电阻相比较,电流表的电阻非常小,电压表的电阻非常大;2.22max(3V)0.45W445ΩUPR===⨯在探究电路的实验中,几个小伙伴将电阻R、标有“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路,并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端,电源为6V稳压直流输出,如图所示。
九年级下册物理 电功率达标检测卷(Word 版含解析)一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)1.(5)待测电阻与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律I =U R 可知,电路的电流变大,根据U =IR 得到待测电阻的电压变大,由串联电路电压的规律可知,变阻器两个的电压变小,根据绘制的如图丁所示的U -I 图象可知,电压表并联在变阻器的两端了;由图乙可知,当电流I 1=0.1A 时,变阻器两端的电压U 1=2V ,当电流I 2=0.2A 时,变阻器两端的电压U 2=1V ,设电源电压为U ,由串联电路电压的规律和欧姆定律可知,1212=U U U U R I I --=,即2V 1V =0.1A 0.2AU U --,U =3V ,待测电阻:113V 2V =0.1AU U R I --==10Ω.小明同学为了“测量小灯泡的电功率”,准备有如下器材:电源(电压6V ,保持不变),小灯泡(额定电压3.8V ,电阻约为20Ω),滑动变阻器A “10Ω 1A ”,滑动变阻器B “20Ω 1A ”,电压表(量程为0-3V 、0-15V)、电流表(量程为0-0.6A 、0~3A)各一个,开关一个,导线若干。
(1)要完成此实验应该选择滑动变阻器__________(填“A ”或“B ”)较为合适;(2)他在连线的过程中发现电压表的0-15V 量程已坏,要想测小灯泡的额定功率,请你补充完成图中的实验电路的设计;_________(3)他连接好电路后,闭合开关S ,移动滑动变阻器滑片时发现灯泡亮度较暗且不变,且两表示数也不变,出现此现象的原因是_____________。
【答案】B 滑动变阻器接的是两个下面的接线柱【解析】【分析】【详解】(1)[1]在实验中,小灯泡与变阻器是串联,当小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U 1=U -U L =6V-3.8V=2.2V据串联电路的特点有L 1L 1U U R R =,13.8V 2.2V 20ΩR = 此时,变阻器接入电路的阻值R 1=11.5Ω所以应选择滑动变阻器B 较为合适。
九年级下册电功率单元测试题(Word版含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.由电路图知,电流表测量的是通过灯泡和电压表的电流之和,即所测电流偏大,根据知,测量后计算出的电功率值会偏大.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为3V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整,并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大;______(2)他将5Ω的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电阻______(选填“短路”或“断路”);排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求时,电流表示数如图乙所示,电流为______A;(3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为______V为止,记录电流表的示数;(4)为了获得普遍规律,他想利用上述五个电阻分别单独接入电路,进行五次实验,则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω;(5)完成上述实验后,小爽又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡的额定功率。
已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为______,此时小灯泡正常发光;②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,______,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器______(选填“A”或“B”)接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到______(选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U';③小灯泡的额定功率表达式为P额=______。
九年级下册电功率单元试卷(word版含答案)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.由电路图知,电流表测量的是通过灯泡和电压表的电流之和,即所测电流偏大,根据知,测量后计算出的电功率值会偏大.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为3V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整,并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大;______(2)他将5Ω的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电阻______(选填“短路”或“断路”);排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求时,电流表示数如图乙所示,电流为______A;(3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为______V为止,记录电流表的示数;(4)为了获得普遍规律,他想利用上述五个电阻分别单独接入电路,进行五次实验,则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω;(5)完成上述实验后,小爽又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡的额定功率。
已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为______,此时小灯泡正常发光;②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,______,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器______(选填“A”或“B”)接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到______(选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U';③小灯泡的额定功率表达式为P额=______。
九年级下册电功率达标检测(Word版含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.()U U UP U IR-==额额额额额在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压保持不变,待测小灯泡的额定电压为2.5V。(1)为了比较精确的测量小灯泡的电功率,电压表的量程应选0-____V;(2)实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障可能是_____(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良;(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数是2.5V,电流表示数如图所示,则小灯泡的额定功率是____W;(4)测量结束后,应先______,再拆除导线,最后整理好器材;(5)某实验小组在处理实验数据时,采用描点法,在坐标纸上作出了如图所示的I-U图象,请指出作图过程中存在的错误或不足之处是_______;(6)某实验小组设计了如图所示的电路(还缺一根导线连接才完整),可以测量小灯泡的额定功率,其中R为定值电阻。请写出本实验主要测量步骤及所测物理量:①电路连接完整后,开关S2断开,S1、S3闭合,调节滑动阻器滑片,使电压表示数为U额;②_______,开关S3断开,S1、S2闭合,记录电压表的示数U2;③小灯泡额定功率的表达式P额=______(用R、U额、U2表示)【答案】3 灯泡与灯座 1.25 断开开关图线不应画成直线或横坐标的标度取值过大保持滑动变阻器滑片位置不变()U U UR2额额-【解析】【分析】【详解】(1)[1]题中待测小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程应选0~3V。
(2)[2]实验时,小灯泡不亮,且电流表示数几乎为0,则电路中有断路现象,而电压表有示数,即电压表与电源是接通,则故障可能是灯泡与灯座接触不良。
(3)[3]由图示知,电流表的示数为0.5A,则小灯泡的电功率P =UI =2.5V×0.5A=1.25W(4)[4]测量结束后,应先断开开关,再拆除导线,最后整理好器材。
九年级物理下册电功率达标检测(Word版含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.小伟在做探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:电源(4.5V),定值电阻四个(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω1A”和开关各一个、导线若干。
(1)小伟连接的电路如图甲所示,闭合开关后,发现______(填“电流表”或“电压表”)无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线;______(2)解决问题后,小伟先将5Ω的定值电阻接入电路。
调节滑动变阻器的滑片在某位置时,电流表的示数如图乙所示;将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,他应将滑动变阻器的滑片P 向______(填左”或“右”)端移动,使电压表的示数保持______V不变,再次读取电流表的示数;(3)把20Ω的电阻接入电路时,小伟发现无论怎样调节滑动变阻器都不能完成实验。
为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制电压表的示数不低于______V。
由实验得出的结论是:当电压一定时,______;(4)小伟将定值电阻换成小灯泡L1,测出了几组电流值和电压值。
并绘制了L1的U﹣I图象如图丙所示,该图象不是直线的原因是______;(5)同组的小同学还想测量额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率,利用小伟用过的小灯泡L1和绘制的图象,设计了如图丁所示的电路(电源电压为U),测出了小灯泡L2的额定功率。
请将她的实验步骤补充完整:①闭合开关S.将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为______,此时L2正常发光。
②将开关S0由1改接到2,滑动变阻器的滑片P______(填“移到最左端”“移到最右端”或“保持不动”)此时电流表的示数为I1,根据L1的U-I图象可知,当电流为I1时,对应的电压为U1;,则滑动变阻器接入电路的阻值R=______;③小灯泡L2的额定功率P额=______(用U、I额、R表示)【答案】电压表右 2 2.5 电流与电阻成反比灯的电阻随温度的变化而变化I额保持不动11U UI-(U﹣I额×R )×I额【解析】【分析】【详解】(1)[1]原电路中,电压表与电阻短路了,只有电流表与变阻器连入电路中,故电压表没有示数。
[2]电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,改正后如图所示(2)[3][4]小伟先将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片在某位置时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律,电压表示数为U=IR=0.4A×5Ω=2V根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V,再次读取电流表的示数。
(3)[5][6]假设控制为U V,根据串联电路电压的规律和分压原理VVRU UU R-=滑左边为一定值,右边也为一定值,当变阻器的最大电阻连入电路中时,对应的定值也应最大,此时变阻器器分得的电压最大,电压表的示数最小,即V V 4.5V 20Ω25ΩU U -= 解得U V =2.5V ,为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制电压表的示数不低于2.5V ;由实验得出的结论是:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[7]绘制了L 1的U -I 图像如图丙所示,该图像不是直线的原因是灯的电阻随温度的变化而变化。
(5)[8][9][10][11]实验步骤:①闭合开关S ,将开关S 0接1、调节滑动变阻器的滑片P ,使电流表的示数为I 额,此时L 2正常发光;②将开关S 0由1改接到2,滑动变阻器的滑片P 保持不动,此时电流表的示数为I 1,根据L 1的(U -I 图像可知,当电流为I 1时,对应的电压为U 1);在①中,L 1短路,L 2与变阻器串联;在②中,L 2短路,L 1与变阻器串联,因电流为I 1,由图丙知,L 1对应的电压为U 1,由串联电路的规律和欧姆定律,则滑动变阻器接入电路的阻值11U U R I -=在①中,由欧姆定律,变阻器的电压为 U 滑=I 额×R =I 额×R根据串联电路电压的规律,L 2的额定电压为U 额=U -U 滑=U -I 额×R小灯泡L 2的额定功率2.电路中的电流I==,小灯光的额定功率P=U L I=2.5V×.在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V 。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉)。
(_______)(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮。
两电表无示数。
为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,则电路发生故障的原因是_____。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示为_____V。
(4)根据实验记录绘制Ⅰ﹣U图象如图丙所示,根据图象信息,计算小灯泡的额定功率是_____W。
(5)完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,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R1)①按电路图连接电路。
②闭合开关_____,移动R1滑片,使电流表的示数为I额灯泡正常发光。
③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_____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、R1表示)【答案】滑动变阻器断路 2.2 0.5 S1 S2 R2 I额2•2112I RI I-【解析】【分析】(1)本实验中,电压表应并联在灯泡的两端,由此分析图甲的错误修改;(2)通过小灯泡不亮,两电表无示数,判断出电路中出现断路,然后根据具体情况判断断路处;(3)由图乙明确电压表量程和分度值,再读数;(4)由图象读出额定电压下通过灯泡的电流,根据P=UI计算额定电功率;(5)已知灯泡的额定电流,可通过R2等效替代正常发光灯泡,再根据电路特点,利用电源不变计算出R2的阻值,由P=I2R计算额定功率。
【详解】(1)由图甲知,电压表串联在了电路中,应将其与灯泡并联,将滑动变阻器与灯泡串联,电路图如图所示:(2)小灯泡不亮,两电表无示数,电路可能有断路发生,将电压表并联在滑动变阻器两端,发现电压表有示数,此时电压表两接线柱到电源两极间是通路,则说明与电压表并联的滑动变阻器断路;(3)由图乙知,电压表使用0﹣3V量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为2.2V;(4)当U=2.5V时灯泡正常发光,由图象知此时灯泡中的电流I=0.2A,所以灯泡的额定功率:P=U I=2.5V×0.2A=0.5W;(5)①按电路图连接电路。
②闭合开关S1,移动R1滑片,使电流表的示数为I额灯泡正常发光。
此时灯泡与R1串联;③闭合开关S2,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额。
此时R1与R2串联,因为电路中电流仍为I额,所以R2=R L;④保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器(R1)滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器(R1)的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
由串联电路特点和欧姆定律可得:U=I1R2=I2(R1+R2),解得:21212I RRI I=-,3.22''B0()==U U U UPR U R-额额额下面是小溪所做的电学实验:(一)探究电流与电阻的关系。
(1)小溪用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω四个电阻、电压恒为4.5V的电源、“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材连接成部分实验电路,实验过程中控制电阻两端的电压2V不变。
请用笔画线代替导线把电路补充完整;______(2)正确连接电路后开始实验。
小溪发现换上______Ω的电阻后,移动滑片,电压表示数始终不能达到需要控制的电压值,不能完成实验。
为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应该适当______(填“增大”或“减小”)控制的电压值;通过实验数据可以得出的结论是:______一定时,导体中电流与电阻成______。
(二)测量小灯泡的额定功率。
(3)小溪按乙图连接电路,测量标有“3.8V”的小灯泡的额定功率,她使用了电压表的小量程,调节变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出此时电流表的示数为0.2A,求出小灯泡的电阻为______Ω,并利用公式2UPR=额额求出了小灯泡的额定功率。
然后她又换用电压表的大量程,调节变阻器滑片,使电压表示数为3.8V时,电流表示数如图丙所示为______A,小灯泡的额定功率为______W。
小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异,根本原因是______;(4)小溪又设计了一个方案测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率。
电路如图丁所示(电源电压为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”)。
请把下面的实验步骤补充完整:①只闭合开关S和S2,调节变阻器的滑片,使电压表V2的示数为______V,此时小灯泡正常发光;②只闭合开关______,保持滑片P的位置不动,此时V1的示数为1V,V2的示数为2V;③该灯泡的额定功率P额=______W。
【答案】见解析 20 增大电压反比 10 0.3 1.14 灯的电阻随温度的变化而变化3 S和S1 0.6【解析】【分析】【详解】(1)[1]电压表测量电阻两端的电压,由于实验过程中控制电阻两端的电压为2V不变,则电压表接小量程,如图所示(2)[2]当接入20Ω的电阻时,移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入阻值最大,此时滑动变阻器两端电压最大,定值电阻两端电压最小,由于滑动变阻器的最大阻值与电阻的阻值相等,则它们两端电压相等,此时电阻两端最小电压为min 4.5V 2.25V 22U U === 所以小溪发现换上20Ω的电阻后,移动滑片,电压表示数始终不能达到需要控制的电压值,不能完成实验。
[3]为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,根据U I R =以及串联分压的特点可知,他应该适当增大控制的电压值。
[4][5]通过多次实验得到的数据以及实验现象可以得出的结论:当电压一定时,导体中电流与电阻成反比。
(3)[6]调节滑动变阻器滑片,是电压表示数为2V ,读出此时电流表的示数为0.2A ,由U I R=可得小灯泡的电阻 2V 10Ω0.2AU R I === [7]调节变阻器滑片,使电压表示数为3.8V 时,电流表如图丙所示选择的分度值为0.02A 的小量程,示数为0.3A 。