2024年中考物理一轮专题复习: 电功率实验
1.在“测定小灯泡的电功率”实验中,小红同学所用电源电压不变,小灯标有“2.5V”字样.她正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键时,电压表、电流表的示数分别为1.3伏和0.16安.然后她将滑动变阻器的滑片移动到中点位置时,发现小灯正常发光.接着她将滑片移动到另一端,发现小灯闪亮一下熄灭了,此时电流表的示数为 安,而电压表的示数如图(a)所示.于是她更换电压表量程,发现电压表的示数如图(b)所示,则电源电压为 伏,滑动变阻器的最大阻值为 欧,小灯的额定功率为 瓦.
2.用如图所示的装置探究“电流做功与电压的大小之间的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段材料、横截面积均相同的电阻丝,瓶中温度计显示煤油的温度。
(1)实验中电流做功的多少是根据煤油温度变化的大小来判断的,为比较两电阻做功的多少,两瓶煤油的质量应 ;
(2)“水比较容易获得,为什么不用水代替煤油?”对此合理的解释是 (填字母);
A.煤油有颜色便于观察 B.煤油密度较小 C.煤油比热容较小
(3)两瓶中电阻 联使得通过它们的电流和通电时间相等,甲瓶中的电阻丝较长,电阻较 ,电压较高;
(4)实验发现,甲瓶温度升高较多。表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体两端的电压越高,电流做功越 。
3.在测定额定电压为2.5V的小灯泡(电阻大约为10Ω)额定功率的实验中,小明组连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V且保持不变。
(1)实验原理 ;
(2)小明在实验过程中发现,自己连完最后一根导线灯就发出光,原因可能是 ;
(3)在实验中当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据,作出了I-U图象,如图丙所示。结果发现图象不是直线,这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压 (选填“成”或“不成”)正比,这是因为 。
4.如图甲所示是小明同学测定额定电压为,额定功率不大于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,请你找出其中的一处: ;
(2)改正错误和不妥之处后,小明调节滑动变阻器,依次正确取三组实验数据,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③处所缺的内容: ,分析数据后得到小灯泡的额定电流为 ,额定功率为 ;
次数 灯泡两端电压 通过灯丝电流 灯泡的电功率 ③
1
2
3
5.如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器有A规格“10Ω 2A”、 B规格“50Ω 1A”可选。
(1)本实验应该选择 (填“A”或“B”)规格的滑动变阻器。电路连结好后,在试触开关之前,滑动变阻器的滑片P应滑至 端(填“A”或“B”);
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整;
(3)闭合开关后,小刚发现电流表和电压表都有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因是 ;
(4)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为 V,要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为2.5V;
【拓展】如图所示电路中(R阻值已知),无电压表也能测出该灯泡额定功率的是
6.如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值为40Ω。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接;
( )
(2)同学们进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数、电压表有示数,则电路中发生的故障可能是 (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路"):
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向 (选填“A"或“B")端移动滑片,同时视线应注意观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(4)另一组的小王选用另一电源(电压保持不变)做“测定小灯泡额定功率”实验,取待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器(A:“50Ω1A”、B:“20Ω0.5A”两种规格)、开关及导线若干,其中待测小灯上只有所标“0.15A”(指小灯正常工作电流)字样清晰可见,他连接电路,闭合开关.接着移动滑片,发现电流表示数逐渐增大,电压表示数逐渐减小,当滑片移动到中点位置附近时,小灯正常发光,此时电压表示数为4.2V,他经过思考分析,在没有更换实验器材的情况下重新正确连接电路,并规范操作,闭合开关发现电流表、电压表示数分别为0.12A和2V,实验中所用滑动变阻器为 (选填A或B),电源电压为 V,小灯泡的额定功率为 W.
7.为了探究影响电热的因素,小伟先设计了如图所示电路,烧瓶中盛有一定质量的煤油,R甲>R乙。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水,主要是由于: ;
(2)通电一段时间后,比较两烧瓶 (选填“温度计的示数”或“加热时间”),则可以探究出电热与 的关系。观察发现甲烧瓶中温度计的示数大,表明其它条件相同时,导体的电阻越 ,产生的热量越多;
(3)本实验通过以两金属丝串联的方式,控制 和 相同;还因为导体产生的热量不易直接观察,便把导体产生热量的多少转换为 ,为了保证这种转换的科学性,实验中采取的措施是煤油的 、 相同;
8.某同学利用如图所示电路“探究电流与电阻关系”,电源电压4.5V。有5个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻供选用,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。
实验序号 1 2 3 4 5
电阻/Ω 5 10 15 20 30
电流/A 0.60 0.30 0.20 0.15 0.10
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线 ;
(2)正确连接电路后,用开关进行试触,发现电压表、电流表均无示数,电路故障可能是 (填字母标号)
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器断路
(3)依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω电接入电路进行实验,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使 示数保持不变,记下电阻值和电流值,获得数据如表所示,分析可知实验序号 的数据不符合实际;
(4)如下图像中,能大致反映实验中各物理量之间关系的是 (填字母标号)。
A.电流表示数与电压表示数的关系
B.电压表示数与滑动变阻器Rp介入阻值的关系
C. 滑动变阻器Rp接入阻值与定值电阻R的关系
D.定值电阻的功率P与R的阻值的关系
9.在测量小灯泡电功率的实验中,提供的器材有:额定电压为4V的小灯泡一个,电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关、“20Ω1A”的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)请根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的电压表连入电路中。
( )
(2)观察甲图,闭合开关前,滑片P置于滑动变阻器 端(填“A”或“B”)。闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为零,此现象的原因可能是电灯泡L发生 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如丙图所示,则通过小灯泡的电流是 A,灯泡的额定功率是 W。
(4)若电压表的量程断路,只能用的量程,阿荣设计如丁图所示的电路,继续实验:闭合开关前,应将滑片P置于滑动变阻器的 位置(选填“A端”、“B端”、“中间偏左”或“中间偏右”)。移动滑片P,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光。
10.小华准备做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.8A”的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)小华设计了图甲所示的电路,她应选择滑动变阻器 (选填“R1”或“R2”)完成实验。
(2)实验过程中出现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数,则故障可能是 (故障只发生在灯泡或滑动变阻器)。
(3)排除故障后,移动滑片,小灯泡正常发光时,读出电流表的示数为0.25A,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)实验中,小华向左移动滑片时,小灯泡变亮,若滑动变阻器接入电路电阻和小灯泡电阻分别变化ΔR1和ΔR2,则ΔR1 ΔR2(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)实验结束后,小明想在尝试算出滑动变阻器上滑片一侧的阻值,利用原有器材设计了如图乙所示电路,若电压表示数为3.6V,则滑动变阻器滑片右侧电阻r= Ω。
(6)在此基础上,小华设计了如图丙所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡L的额定功率。电源电压为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,R1规格为“20Ω 1A”。请帮助他完成以下实验步骤:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表的示数为0.5V;
③小灯泡的额定功率P额= W。
11.小宇和小珠用所学的电学知识,进行了下面的实验探究。
(1)小宇利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,连接线路后,闭合开关,电流表和电压表均有较小的示数,但无论怎么移动滑片,两表的示数都不变,可能的原因是 。改正后,小字改变R的阻值,调节滑动变阻器滑片P的位置,记录某次电流表示数如图乙所示为 A;多次实验,根据测得数据得到如图丙的关系图像,分析图像可知小宇实验时控制定值电阻两端电压为 V,可得出结论: ;
(2)小珠连接了如图丁所示的电路,仅用一个电压表测出了额定电压为U的小灯泡的额定功率,为已知电阻,为滑动变阻器。请你帮她完成实验步骤:
①请在虚框内填入电压表和开关的元件符号 。
②只闭合开关S和,调节的滑片P,使电压表示数为 ;
③只闭合开关S和,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,读出电压表示数为;
④小灯泡的额定功率 。(用、、表示)
12.小明如图甲所示的电路进行“测量小灯泡电阻”的实验,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V;
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整;(要求:滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮,且导线不交叉)
(2)连接电路过程中,应 开关,且应把滑动变阻器的滑片P移动到 (填“A”或“B”)端;
(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,是 V,要测量小灯泡正常发光时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为2.5V;
(4)小明根据测得的数据绘制了小灯泡的I-U图象,如图丙所示,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(5)完成上述实验后,再利用图丁的电路,在AB间接入适当的元件,还能够完成的实验是: 。
A.接入一个灯泡,探究电流与电压的关系
B.接入一个定值电阻,探究电流与电阻的关系
C.接入一个已知额定电流的小灯泡,测量它的额定功率
13.在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材:电源(电压为6V,保持不变),电流表,电压表,开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择:R1(50Ω、2A)、R2(10Ω、1A)。请完成下列问题:
(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”);
(2)某同学连接成了如图甲所示的电路,该电路中存在一处连接错误,只要改接一根导线就可以使电路连接正确,请你把接错的那一根导线找出来打上“×”,再用笔画线代替导线画出正确的连接 ;
(3)电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示为1.2V,要测量小灯泡的额定功率,此时应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的I-U关系图像如图丙所示。由图像可知:小灯泡的额定功率是 W;
(5)小明去掉电压表,添加了一个电流表和阻值为R0的定值电阻也测出了小灯泡的额定功率(小灯泡的额定电压为)。他设计的电路如图丁所示,实验步骤如下:
A.闭合开关S,移动滑片,使电流表A1的示数为 ;
B.读出电流表A2的示数为I,灯泡的额定电流为 ;
C.小灯泡额定功率的表达式P额= (用已知量和测量量表示)。
14.如图甲是一款消防应急照明灯,它的铭牌见表。当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯正常发光。
消防应急灯 型号JF﹣﹣ST﹣﹣01
额定电压 AC220V50Hz
每个灯泡规格 6V 3W
电池 6V2500mAh
充电时间 约20h
应急时间 至少90min
(1)小明同学想知道应急灯的两个灯泡是怎么连接的,他将应急灯中的任一个灯泡断开,另一个灯泡仍然发光,则应急灯的两个灯泡是 (选填“串联”或“并联”)的;
(2)每个应急灯正常发光时的电流是 A;
(3)应急灯的电池充满电后,可以让两个灯泡持续正常发光 h;
(4)小明尝试用电磁继电器设计了一个应急灯电路图(以一个灯为例),如图乙所示,他在设计时粗心大意,丢了一根导线,则C点应该和触点 (选填“A”或“B”)相连。
15.小明用两节干电池测小灯泡的功率,电路如图甲所示,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”:
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整;
( )
(2)连接电路时,开关必须断开,滑动变阻器的滑片应移到最 (左/右)端;
(3)当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,其读数为 A,此时,灯泡的功率为 W,为使灯泡正常发光,应将滑片向 (左/右)移动;
(4)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大。为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是 ;
(5)解决了(4)中问题后,测出电压略大于2.5V时的灯泡功率,为比较灯泡在不同电压下的功率关系, (需要/不需要)重新测量前两次实验数据;
(6)根据实验数据记录可以绘出小灯泡的I-U图像如图丙,然后小华同学将小灯泡更换成LED灯,多次实验后绘出LED灯的I-U图像如图丁,两个图像不同的原因是 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 0 4.5 20 0.5
2. 相等 C 串 大 多
3. P=UI 连接电路时,开关处于闭合 1 不成 灯丝电阻受温度影响
4. 滑动变阻器连接方法错误(或电流表正、负接线柱接反了;电压表量程选择过大) 小灯泡发光情况 0.30 0.75
5. B B 滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际功率太小 1.8 A C
6. 小灯泡断路 A 电压表 0.6 A 6.2 0.24
7. 煤油的比热容比水小 温度计的示数 电阻大小 大 电流 通电时间 煤油吸热后温度的变化 质量 初温
8. C 电压表 5 D
9. B 短路 0.5A 2W 中间偏左 2
10. R2 小灯泡短路 0.625 > 6 1.5 1.35
11. 将变阻器下面两个接线柱连入了电路中 电压一定时,电流与电阻成反比 U
12. 断开 A 1.8 右 10 C
13. R1 A 0.5
14. 并联 0.5 2.5 B
15. 左 0.24 0.48 右 换用两节新的干电池 不需要 两种灯的材料不同