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文檔簡介

測量小燈泡的電功率(綜合練習)

一、題目類型

“測量小燈泡的電功率”有一部分題目綜合性比較強,例如需要判斷電源電壓、小燈的額定電壓,會正確選

擇滑動變阻器規(guī)格;有些題目與“伏安法測電阻”一起考。

二、例題分析

【例題1】(2018上海中考)現(xiàn)有器材:電源(電壓有2、4、6、8、10和12伏六檔)、電流表、電壓表和電

鍵各兩個,滑動變阻器(標有“20歐2安”字樣)、待測小燈泡(標有“2.2伏”字樣)和待測電阻Rx各一

個,以及導線若干。小華要做“用電流表、電壓表測電阻”實驗,小紅同時要做“測定小燈泡的電功率”實驗,

但由于變阻器只有一個,兩位同學討論后,設計實驗方案并分配器材,然后使用各自分得的器材進行實驗。實驗

中,小華發(fā)現(xiàn)電路中電流表的最小示數(shù)為0.2安;小紅觀察到當小燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)為0.3安。

(1)根據(jù)小華的實驗的相關信息,

(a)畫出小華實驗的電路圖;(在答題紙的相應位置作圖)

(b)電流表示數(shù)最小時測得的電阻Rx=歐。

(2)根據(jù)小紅的實驗的相關信息,

(a)計算出小燈泡的額定功率P額;0

(b)計算說明實驗中小紅選擇的電源電壓檔位。o

【例題2】(2020閔行二模)某學習小組成員小蘭進行測定小燈電功率實驗,小明進行伏安法測電阻實驗。實

驗室提供了以下器材:電流表、電壓表和開關各2個、滑動變阻器3個(分別標有“5歐2安”、“10歐1安”、

“20歐1安”字樣)、新干電池5節(jié)、標有“3.5伏”字樣的小燈、待測電阻Rx以及導線若干。他倆合理分配器

材后同時開展實驗,實驗中電路連接均正確、操作步驟規(guī)范。

實驗時,小蘭先讀出了開關剛閉合時的數(shù)據(jù),其中電流表示數(shù)為0.2安;接著,移動變阻器的滑片至小燈正常

發(fā)光,讀出此時的電流為0.24安。小明也讀出了開關剛閉合時的數(shù)據(jù),其中電壓表示數(shù)為2.1伏;接著移動滑片

至中點位置,讀出了第二組數(shù)據(jù)。他們相互交流數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)恰好有一組數(shù)據(jù)完全相同。最后,他們再次移動滑

片,分別測出第三組數(shù)據(jù),完成了各自的實驗。

請根據(jù)以上信息,回答下列問題。

(1)小蘭確定小燈正常發(fā)光的方法是,該小燈的額定功率是瓦;小明的實驗原理是o

(2)開關剛閉合時,小蘭電壓表的示數(shù)是—伏,小明電流表的示數(shù)是—安。

【例題3】(2022楊浦區(qū)二模)現(xiàn)有電源(電壓為6伏且保持不變)、滑動變阻器(標有“202A”字

樣)各兩個,待測小燈泡(標有“0.2A”字樣)、待測電阻&各一個,其它器材齊全且完好。小楊要做“用電流

表、電壓表測電阻”實驗,小浦要做“測定小燈泡的電功率”實驗。他們選好實驗器材正確串聯(lián)電路,再將電壓

表并聯(lián)在電路中。兩人均規(guī)范操作,閉合開關后,小楊觀察到電壓表與電流表示數(shù)如圖(a)(b)所示;小浦移動

變阻器滑片至中點附近,發(fā)現(xiàn)小燈泡正常發(fā)光,觀察到電壓表示數(shù)如圖(c)所示。

(a)(b)(c)

根據(jù)上述信息,請判斷:

①小楊實驗時電壓表的量程為伏(選填“0?3”或"0-15")o

②小楊將電壓表并聯(lián)在____兩端(選填“電源”、“待測電阻”或“變阻器”),理由是:—o

③小浦實驗時判斷小燈泡正常發(fā)光的依據(jù)是:o

④請計算出小燈泡的額定功率尸額。

四、綜合訓練

1.(2021黃浦二模)現(xiàn)有器材:電源兩個(電壓分別為3伏、6伏),電流表、開關各兩個,待測小燈泡(標

有“0.3A”字樣,額定功率大于1瓦)、待測電阻&、電壓表(只有0~3伏檔完好)、滑動變阻器(標有“20歐

2安”字樣)各一個,定值電阻R定(阻值分別為5歐、10歐和15歐)三個及導線若干。

小紅做“測定小燈泡的電功率”實驗,小華同時做“用電流表、電壓表測電阻”實驗。由于器材有限,兩位

同學討論后,合理分配器材,并順利完成實驗。實驗中,小紅觀察到當小燈泡正常發(fā)光時電壓表的示數(shù)為2.0伏;

小華發(fā)現(xiàn)電路中電流表的最小示數(shù)為0.12安。

①根據(jù)小紅實驗的相關信息:

(a)小紅所用電源的電壓為伏,理由是0

(b)計算小燈泡的額定功率尸額。(需寫出計算過程)

②根據(jù)小華實驗的相關信息:

(a)畫出小華實驗的電路圖。

(b)求出電流最小時待測電阻的阻值。(需寫出計算過程)

2.(2021靜安二模題)小華同學做“測定小燈泡的電功率”實驗,電源電壓保持不變,實驗器材齊全并完

好,滑動變阻器上標有“20。2A”的字樣,待測小燈上只有所標“0.3A”(指小燈正常工作電流)字樣清晰可

見。小華連接電路后,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P時,觀察到小燈較暗但亮度不變,這時電壓表的示數(shù)

為2伏,電流表的示數(shù)為0.2安。小華思考后,重新連接了電路進行實驗,閉合開關,當滑動變阻器滑片從某點開

始移動直至小燈泡正常發(fā)光的過程中,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)從2.6伏變化到1.5伏,對應的電流表示數(shù)從0.26安

變化至1」0.30安。

①小華判定小燈泡正常發(fā)光的理由是。

②請根據(jù)相關信息,求小燈泡的額定功率。

(本小題的解答過程應有必要的說明和計算)

3.(2020金山二模)現(xiàn)有器材:電源兩個(電壓分別4.5伏和6伏),電壓表、電流表和電鍵各兩個,滑動變

阻器A、B兩個(A標有“10。1A”、B標有“20Q2A”字樣),待測小燈泡(標有“2.5V”字樣)和待測電阻

Rx各一個,及導線若干。小華做“用電流表、電壓表測電阻”實驗,小紅同時要做“測定小燈泡的電功率”實

驗,兩位同學分配器材,然后使用各自分得的器材正確連接電路后進行實驗。

(a)(b)

①在小華的實驗中,實驗步驟正確,當剛閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)如圖(a)、(b)所示,

(a)此時測得的電阻&=歐。(精確到0.1歐)

(b)小華繼續(xù)實驗獲取多組數(shù)據(jù),是為了o

②在小紅的實驗中,當滑片在變阻器的中點附近(阻值為最大阻值的一半)時,小燈正常發(fā)光。

(a)小紅在實驗中,選擇的滑動變阻器是(選填"A”或"B”)。

(b)計算出小燈泡的額定功率P額。(需寫出計算過程)

4.(2020靜安二模)小華做“測定小燈泡的電功率”實驗,實驗器材齊全且完好,電源的電壓有2、4、6、

8、10和12伏六擋,滑動變阻器有A、B兩種規(guī)格(A標有“10歐2安”的字樣、B標有“20歐2安”的字

樣),待測小燈標有“2.5伏”的字樣。

①小華選擇某擋電源電壓和某規(guī)格的滑動變阻器進行實驗,他正確連接電路且規(guī)范操作,閉合開關時,發(fā)現(xiàn)

小燈泡發(fā)光較亮,電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖14(a)、(b)所示。

(a)圖14(b)

(a)根據(jù)實驗相關信息,此時小燈泡電功率額定功率(選填“高于”“等于”或“低于”);

(b)根據(jù)實驗相關信息,通過計算說明此時所選用的電源電壓和滑動變阻器的規(guī)格―o

②小華為使小燈泡正常發(fā)光,經(jīng)過思考后,對相關實驗器材進行了調整,并根據(jù)調整重新實驗,實驗過程中

操作規(guī)范、步驟正確。小華移動變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光,觀察到電流表的示數(shù)為0.3安,并發(fā)現(xiàn)此時滑片

恰好在變阻器的中間區(qū)域內。

(a)根據(jù)實相關信息,小燈泡的額定功率為瓦;

(b)根據(jù)實相關信息,通過計算說明小華對相關實驗器材所進行的可能的調整.

5.(2020松江二模)小華同學做“測定小燈泡的電功率”實驗,所用器材:電源、小燈(標有“2.5V”字

樣)、滑動變阻器(“20。1A”或“10。2A")、電壓表、開關及若干導線,所有器材均完好。

小華正確連接電路,并將滑片置于變阻器一端。閉合開關,小燈一閃隨即熄滅,電壓表的示數(shù)如圖13(a)所

示。接著小華更換相同規(guī)格的小燈重新實驗,他正確連接好電路,并將滑片置于變阻器一端,閉合開關后,電壓

表、電流表的示數(shù)如圖13(b)、(c)所示。接著他移動變阻器的滑片,觀察到小燈逐漸變亮,電壓表示數(shù)逐漸變

大。當小燈正常發(fā)光時,滑片P的位置恰好在中點上(即變阻器連入電路的電阻為最大阻值的一半)。

①剛開始實驗時,他在操作中存在的問題是。

②實驗中所用的電源電壓為伏;滑動變阻器規(guī)格為=

③請根據(jù)相關信息,求出小燈的額定電功率。(本小題需寫出計算過程)。

6.(2021長寧二模題)現(xiàn)有器材:電源(電壓為6伏保持不變)、電流表、電壓表和開關各兩個,滑動變阻器

(標有“20歐2安”和“10歐1安”字樣各一個)、待測小燈泡(標有“2.5伏”字樣)和待測電阻&各一個,

以及導線若干。小華做“用電流表、電壓表測電阻”實驗,小紅同時做“測定小燈泡的電功率”實驗,兩位同學

各用一個變阻器進行實驗。正確串聯(lián)好電路后,兩位同學分別將電壓表并聯(lián)在電路中,閉合開關,移動變阻器滑

片,小華記錄下三組數(shù)據(jù),小紅在小燈泡發(fā)光偏暗、偏亮和正常發(fā)光情況下記錄下三組數(shù)據(jù),表一、表二是他們

各自記錄的數(shù)據(jù)。

請根據(jù)相關實驗信息回答問題:

①判斷小紅記錄數(shù)據(jù)的表格并說明理由。

②通過計算說明小紅所用的變阻器規(guī)格。

③小華實驗中測得的待測電阻反為歐(精確到0.1歐);小紅實驗中小燈泡的額定功率尸額為

瓦。

表一表二

段驗電壓表示數(shù)電流表示數(shù)■驗電壓表示數(shù)電流表示數(shù)

序號(V)(A)序號(V)(A)

13.00.5013.00.32

23.50.4023.50.36

34.00.3034.00.40

7.(2020寶山二模)小顧同學做“測定小燈泡的額定電功率”實驗,實驗室提供的器材有干電池若干節(jié)、標

有“3.8伏”字樣的待測小燈一個、電壓表一只、電流表一只,滑動變阻器(標有“20Q2A”字樣)一個,電鍵

一個,導線若干。他按圖16先將用導線將待測小燈、電鍵、電流表、電壓表連接好,然后將干電池先后一節(jié)、兩

節(jié)串聯(lián)后和三節(jié)串聯(lián)后逐次接入電路中的A、B兩點間,并調整好電壓表的量程,再閉合電鍵讀取兩個電表的示

數(shù),記錄在下表中。

實驗電流電壓電功率小燈

序號(安)(伏)(瓦)亮度

10.141.5非常暗

20.222.6很暗

30.283.5較暗

圖16

圖17

⑴分析上表中欄記錄的情況,可以判斷小燈是否達到正常發(fā)光。

⑵分析上表中記錄的電壓變化,發(fā)現(xiàn)隨著電池節(jié)數(shù)的增加,小燈兩端的電壓增加量逐漸減小,造成這一現(xiàn)象

的原因可能是o

⑶為了利用實驗室提供的這些器材使小燈正常發(fā)光,小顧同學接下來的操作是:。

⑷小顧同學按合理的設計方案正確連接電路,且操作步驟正確,當小燈正常發(fā)光時電流表的示數(shù)如圖17所

示,則小燈的額定電流為安,小燈的額定功率為瓦。

8.(2020長寧二模)小明要測定某導體的電阻,小華要測定標有“3.5V”字樣小燈的額定電功率,他們分別

選擇了電流表、電壓表、開關、“20。2A”的滑動變阻器及若干導線。選擇電源時,發(fā)現(xiàn)總共只有5節(jié)新干電池,

他們在爭搶時不慎把一個變阻器摔壞。老師對他們教育后提出:合理分配現(xiàn)有器材,若依然能各自獨立完成實

驗,可原諒其過失。兩位同學討論后對電池節(jié)數(shù)和一個變阻器的分配達成了一致,并最終都出色完成了老師的要

求。

①如何最合理地分配電池節(jié)數(shù)并說明理由。

②畫出小明實驗的電路圖。

③兩位同學都正確連接電路并規(guī)范操作。閉合開關,他們分別填寫了表三、表四中序號1的部分數(shù)據(jù);他們

繼續(xù)實驗又填寫了序號2的部分數(shù)據(jù)。請根據(jù)信息,將表中空項處的內容補充完整。

表三小明表四小華

-

物理量,電心電ii電阻,物理點電流

(14)

序號(伏)(安)(歐)序號(伏)(安)(瓦)

11.50.1410.71'(16)'0.14(17)

(15)

23.00.2611.52(⑻,0.26(19)

9.(2020嘉定二模)現(xiàn)有電源(2伏、4伏、6伏、8伏、10伏五檔)、電流表、電壓表和開關各2個,待測

電阻、標有“20。2A”的滑動變阻器、標有“3.5V”字樣的待測小燈(額定功率在1.2瓦以內)各一個,以及導

線若干。小華做測電阻的實驗,小明做測定小燈泡電功率的實驗。兩人討論后分配實驗器材,按照設計方案開始

實驗。他們正確串聯(lián)實驗器材,電壓表并聯(lián)在電路中,實驗步驟正確。閉合開關時,小華觀察到電壓表和電流表

的示數(shù)分別為2伏和0.2安,小明觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別為4伏和0.2安,此時小燈很暗;經(jīng)過思考,

請根據(jù)以上信息,完成以下問題:

①畫出小華實驗的電路圖。

②實驗中,—(選填“小華”或“小明”)選擇了滑動變阻器,此實驗中它的作用是

③計算小明實驗中選擇的電源電壓和小燈的額定功率。(需寫出計算過程)

10.(2020徐匯二模)甲同學要測定一個未知電阻的阻值,乙同學要測定標有“0.3A”字樣小燈L的額定功

率。他們分別選取了電源電壓、滑動變阻器等規(guī)格完全相同的兩套實驗器材。

甲同學正確連接電路,并規(guī)范地進行實驗。閉合開關,觀察電流表、電壓表的示數(shù)并記錄在表一序號1中。

接著,移動變阻器滑片的位置,在讀取序號2的數(shù)據(jù)時,滑片恰好在變阻器的中點處(連入電路的阻值為最大值

的一半);讀取序號3的數(shù)據(jù)時,滑片處在變阻器的另一端。

表一

理量電壓電流電阻

序(伏)(安)(歐)

13.20.2811.4

24.20.3611.7

3—0.54—

乙同學將小燈L與滑動變阻器串聯(lián)接入電路中后,將電壓表并聯(lián)在某個元件的兩端,并規(guī)范地進行實驗。閉

合開關S,移動變阻器的滑片直至小燈泡正常發(fā)光。電壓表的示數(shù)在1.5~2.6伏間變化,電流表的示數(shù)在

0.26-0.30安間變化。

①根據(jù)甲同學實驗的相關信息:

(a)表一中進行3次實驗的目的是為了(選填”尋找普遍規(guī)律”或“減小誤差”)。

(b)表一中的序號3所缺的數(shù)據(jù)是、。

②根據(jù)乙同學實驗的相關信息:

(a)判定小燈泡正常發(fā)光的理由是;

(b)計算出小燈泡的額定功率P額o

11.(2019年虹口二模)現(xiàn)有電源(2V、4V、6V、8V、10V、12V六檔)、電流表、電壓表和開關各1個,

待測小燈(標有2.5V字樣)、待測電阻各一個,以及導線若干。小紅分析后發(fā)現(xiàn)只能完成“用電流表、電壓表測

電阻”和“測定小燈泡的電功率”兩個實驗中的一個,于是她利用現(xiàn)有器材進行實驗,記錄的電流表示數(shù)分別為

0.2安、0.42安、0.58安。

①畫出小紅實驗的電路圖。

②根據(jù)實驗相關信息,通過計算得到實驗結果。

12.(2019年黃浦二模)小黃同學做“測定小燈泡的電功率”實驗,現(xiàn)有電源(電壓為定值)、待測小燈泡

(標有“0.25A”字樣)、電流表、電壓表(只有0~3伏檔完好)、滑動變阻器(標有“20。1A”字樣)、電鍵及

導線若干。小燈的額定功率估計為0.9瓦左右。該同學正確連接電路,實驗步驟正確。當閉合電健時,電壓表、電

流表的示數(shù)分別為2伏和0.2安。接著他邊思考便實驗,同時對電路進行調整,直至小燈正常發(fā)光。

①求電源電壓_______o(寫出過程)

②觀察到電流表示數(shù)為0.25安時,電壓表示數(shù)如圖所示,此時電壓表讀數(shù)為伏。

③請根據(jù)相關信息,求出小燈的額定電功率。(本小題需寫出計算過程)。

13.(2019年普陀二模)小佳同學在“測定小燈泡的電功率”實驗中,所用實驗器材完好,電源電壓為1.5伏

的整數(shù)倍,小燈標有“2.5V”字樣,兩個滑動變阻器分別標有“10Q2A"、“20Q2A”字樣。小佳同學正確連接電

路,實驗步驟正確,閉合電鍵時,小燈亮度較暗,電流表、電壓表的示數(shù)如圖(a)、(b)所示。

①閉合電鍵時,電壓表的示數(shù)為伏,理由是o

②請通過計算判斷電源電壓及實驗中所用滑動變阻器的規(guī)格。

③他移動滑片繼續(xù)實驗,當小燈正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖17(c)所示,估計小燈的額定功率在0.6~0.9

瓦之間,求小燈的額定功率。(請寫出計算過程)

315U.6

OOOO

14.(2019年松江二模)小明同學要測定導體Rx的電阻,小華同學要測定標有“0.3A”字樣小燈L的額定功

率。他們選取了電壓均為6伏的電源、均標有“10Q2A”字樣的滑動變阻器及開關和導線等。但在選取電表時,

發(fā)現(xiàn)可選擇的器材中只有一個電流表和一個電壓表,經(jīng)討論后兩位同學各選取了一個電表。接著,他們分別將所

選電表接入電路,并按規(guī)范步驟進行操作。

①為了能順利完成各自的測量任務,選取電流表的是同學。

②選取電壓表的同學閉合開關時,電壓表示數(shù)為2.8伏;移動變阻器滑片至中點位置時(即它接入電路的電阻

為5歐),電壓表示數(shù)為1.8伏。選取電流表的同學閉合電鍵時,電流表示數(shù)為0.26安;將滑片移至中點位置時,

電流表示數(shù)為0.3安。

綜合上述信息,請計算求出小明同學兩次測定的Rx的阻值。(計算電阻時精確到0.1歐)小華同學測

得小燈L的額定功率P額。

15.(2019年楊浦二模)小華做“測定小燈泡的電功率”實驗,現(xiàn)有電源三個(電壓分別為2伏、6伏、8伏)、

待測小燈(標有“0.3A”字樣)、電流表、電壓表(“0~15V”量程已損壞)、滑動變阻器、電鍵及導線若干。小華

選定某一電源連接電路進行實驗,閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)小燈很亮。移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈更亮。

他經(jīng)過思考,僅對原有實驗器材進行了調整,將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處,閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)電流

表、電壓表示數(shù)分別如圖(a)、(b)所示。繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片,直至小燈正常發(fā)光,觀察到電壓表示數(shù)

如圖(c)所示。

根據(jù)小華實驗的相關信息,請回答下列問題。

①剛開始實驗時發(fā)現(xiàn)小燈很亮的原因是o

②判定小燈正常發(fā)光的方法是o

③求滑動變阻器的最大阻值R以及小燈的額定電功率尸額。(請寫出計算過程)

16.(2019年長寧二模)小寧同學先后進行了“用電流表、電壓表測電阻”和“測定小燈泡的電功率”實驗,

實驗器材齊全且完好,電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍且保持不變,待測小燈L可能標有“2.5V”或“3.8V”字樣,

滑動變阻器標有“20。2A”字樣。

在“用電流表、電壓表測電阻”的實驗中,小寧同學正確連接電路,實驗步驟正確。閉合電鍵S,當他把滑片

P移動到滑動變阻器的中點和最大阻值之間時,電流表、電壓表的示數(shù)如圖(a)、(b)所示,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),他

計算得出了待測電阻Rx的阻值。

然后,小寧繼續(xù)“測定小燈泡的電功率”實驗。他將小燈L與滑動變阻器串聯(lián)接入電路中后,將電壓表并聯(lián)

在某個元件的兩端。閉合電鍵S,當他把滑片P移動到某位置時,小燈L正常發(fā)光,電流表、電壓表示數(shù)如圖

(a)、(c)所示。

①小寧同學測得待測電阻尺的阻值為歐(計算結果精確到0.1歐),測量電阻的實驗過程中存在的

不足之處是o

②請在答題紙的方框內畫出小寧同學“測定小燈泡的電功率”實驗的電路圖。

③根據(jù)相關信息,通過計算得出電源電壓U及小燈L的額定功率尸額。

17.(2019年浦東新區(qū)二模)在“測定小燈泡的電功率”實驗中,小華所用的電源電壓有2、4、6、8和10V

五檔且保持不變,滑動變阻器有“20。2A”和“50O1.5A”可供選擇,小燈標有“0.3A”字樣,電表均選用學校

實驗室常用電表。他選擇其中一個滑動變阻器進行實驗,正確連接電路,使滑動變阻器阻值最大,閉合電鍵觀察

到電流表指針位置如圖所示。繼續(xù)移動滑片,當電壓表指針位于最大值時,小燈泡仍未正常發(fā)光。經(jīng)過思考后,

小華斷開電鍵,僅僅調整了電壓表連入電路中的位置,又閉合電鍵繼續(xù)實驗,當小燈泡正常發(fā)光時兩電表示數(shù)乘

積為0.66瓦。

①請說明小華判斷小燈正常發(fā)光的理由:;

②他所選用滑動變阻器的規(guī)格為,電源電壓為伏;

③請通過計算求出小燈的額定電功率。

18.(2019楊浦三模)現(xiàn)有電源四個(電壓分別為3V、4V、6V、7.5V),電流表、電壓表和電鍵

專題30測量小燈泡的電功率(綜合練習)

一、題目類型

“測量小燈泡的電功率”有一部分題目綜合性比較強,例如需要判斷電源電壓、小燈的額定電壓,會正確選

擇滑動變阻器規(guī)格;有些題目與“伏安法測電阻”一起考。

二、例題分析

【例題1】(2018上海中考)現(xiàn)有器材:電源(電壓有2、4、6、8、10和12伏六檔)、電流表、電壓表和電

鍵各兩個,滑動變阻器(標有“20歐2安”字樣)、待測小燈泡(標有“2.2伏”字樣)和待測電阻Rx各一

個,以及導線若干。小華要做“用電流表、電壓表測電阻”實驗,小紅同時要做“測定小燈泡的電功率”實驗,

但由于變阻器只有一個,兩位同學討論后,設計實驗方案并分配器材,然后使用各自分得的器材進行實驗。實驗

中,小華發(fā)現(xiàn)電路中電流表的最小示數(shù)為0.2安;小紅觀察到當小燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)為0.3安。

(1)根據(jù)小華的實驗的相關信息,

(a)畫出小華實驗的電路圖;(在答題紙的相應位置作圖)

(b)電流表示數(shù)最小時測得的電阻Rx=歐。

(2)根據(jù)小紅的實驗的相關信息,

(a)計算出小燈泡的額定功率P額;0

(b)計算說明實驗中小紅選擇的電源電壓檔位。o

【答案】(1)(a)下圖;(b)10。(2)(a)P額=。額/額=2.2伏X0.3安=0.66瓦;(b)Umin>2.2伏;。?m=〃額+/

額R變=2.2伏+0.3安義20歐=8.2伏電源電壓可選的檔位為4伏、6伏、8伏。

【解析】(1)(a)見圖;

(b)電路中電流表的最小示數(shù)為0.2安,電源電壓為2伏,

Rx=U/I=2.0伏/0.2安=10.0歐;

(2)(a)P額=。額/額=2.2伏X0.3安=0.66瓦;

(b)電源電壓:Umin>2.2伏Umax=tA//額R變=2.2伏+0.3安X20歐=8.2伏

電源電壓可選的檔位為4伏、6伏、8伏。

【例題2】(2020閔行二模)某學習小組成員小蘭進行測定小燈電功率實驗,小明進行伏安法測電阻實驗。實

驗室提供了以下器材:電流表、電壓表和開關各2個、滑動變阻器3個(分別標有“5歐2安”、“10歐1安”、

“20歐1安”字樣)、新干電池5節(jié)、標有“3.5伏”字樣的小燈、待測電阻&以及導線若干。他倆合理分配器

材后同時開展實驗,實驗中電路連接均正確、操作步驟規(guī)范。

實驗時,小蘭先讀出了開關剛閉合時的數(shù)據(jù),其中電流表示數(shù)為0.2安;接著,移動變阻器的滑片至小燈正常

發(fā)光,讀出此時的電流為0.24安。小明也讀出了開關剛閉合時的數(shù)據(jù),其中電壓表示數(shù)為2.1伏;接著移動滑片

至中點位置,讀出了第二組數(shù)據(jù)。他們相互交流數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)恰好有一組數(shù)據(jù)完全相同。最后,他們再次移動滑

片,分別測出第三組數(shù)據(jù),完成了各自的實驗。

請根據(jù)以上信息,回答下列問題。

(1)小蘭確定小燈正常發(fā)光的方法是,該小燈的額定功率是瓦;小明的實驗原理是0

(2)開關剛閉合時,小蘭電壓表的示數(shù)是—伏,小明電流表的示數(shù)是—安。

【答案】(1)小蘭確定小燈正常發(fā)光的方法是觀察到電壓表示數(shù)為3.5伏時,小燈正常發(fā)光;0.84瓦;

R=U/L(2)2.5,0.18o

【解析】(1)小蘭確定小燈正常發(fā)光的方法是觀察到電壓表示數(shù)為3.5伏時,小燈正常發(fā)光;小燈的額定功率

為P=U燈/=3.5伏X0.24安=0.84瓦;小明的實驗原理是R=U//。

(2)①器材的分配:小蘭進行測標有“3.5伏”字樣的小燈的電功率實驗,所以電源電壓一定大于3.5伏,

至少選用3節(jié)新干電池,電源電壓為4.5伏;因為小明開關剛閉合時電壓表示數(shù)為2.1伏,說明至少用力2節(jié)干電

池。一共有5節(jié)干電池,所以結果是:小蘭選用3節(jié)新干電池,電源電壓為4.5伏;小明用兩節(jié)干電池,電源電壓

為3伏。

②小蘭:第一次實驗,開關剛閉合時,電流1=0.2安,

變阻器兩端的電壓為:UR=/R=0.2安X5歐=1伏,或2伏或4伏;

小燈兩端的電壓為“=U-UR3.5伏或2.5伏或0.5伏

第二次實驗,小燈正常發(fā)光,電壓表的示數(shù)為3.5伏,電流為0.24安。

③小明的第一次實驗開關剛閉合時,電流1=0.2安,電壓表示數(shù)為2.1伏;

第二次實驗移動滑片至中點位置,無數(shù)據(jù)。

分析比較小蘭的兩次實驗與小明的兩次實驗,發(fā)現(xiàn)有一組數(shù)據(jù)完全相同的只能是小蘭的第一次與小明的第二

次實驗。

得出小蘭的第一次實驗為:電流0.2安,電壓表的示數(shù)(小燈兩端的電壓)為2.5伏;

得出小明的第二次實驗為:電流0.2安,電壓表的示數(shù)(待測電阻兩端的電壓)為2.5伏;

④小明移動滑片至中點位置時,電流0.2安,電壓表的示數(shù)(待測電阻兩端的電壓)為2.5伏;

R=U/I=(3伏-2.5伏)伏/0.2安=2.5歐,所用變阻器的規(guī)格為“5歐2安”

小明剛閉合電鍵時,I=U/R=(3伏-2.1伏)伏/5歐=0.18安

【例題3】(2022楊浦區(qū)二模)現(xiàn)有電源(電壓為6伏且保持不變)、滑動變阻器(標有“202A”字

樣)各兩個,待測小燈泡(標有“0.2A”字樣)、待測電阻&各一個,其它器材齊全且完好。小楊要做“用電流

表、電壓表測電阻”實驗,小浦要做“測定小燈泡的電功率”實驗。他們選好實驗器材正確串聯(lián)電路,再將電壓

表并聯(lián)在電路中。兩人均規(guī)范操作,閉合開關后,小楊觀察到電壓表與電流表示數(shù)如圖14(a)(b)所示;小浦移

動變阻器滑片至中點附近,發(fā)現(xiàn)小燈泡正常發(fā)光,觀察到電壓表示數(shù)如圖14(c)所示。

圖14

根據(jù)上述信息,請判斷:

①小楊實驗時電壓表的量程為伏(選填“0?3”或“0-15”)。

②小楊將電壓表并聯(lián)在_____兩端(選填“電源”、“待測電阻”或“變阻器”),理由是:

③小浦實驗時判斷小燈泡正常發(fā)光的依據(jù)是:

④請計算出小燈泡的額定功率P額。

【答案】①。?3;②待測電阻;③觀察到電流表的示數(shù)為0.2安,此時小燈泡正常發(fā)光;0.76Wo

【解析】①電源電壓為6伏,故電壓表的示數(shù)為2伏,電壓表的量程為。?3V;

②i.電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端時

u變U-U待6V-2V

R變=7=—^=下1=20。符合題意

U變U-U待6V-2V

=4。不符合題意

1A

II.電壓表并聯(lián)在變阻器兩端時

。變2V

=10Q不符合題意

~―02A

U變2V

=-----=90不符合題意

1A

所以小楊實驗時電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端(合理均給分)

③觀察到電流表的示數(shù)為0.2安,此時小燈泡正常發(fā)光;

④小浦移動變阻器移至中點附近

i.電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端

。變U-U特6V-2.2V

=19Q不符合題意

0.2A

ii.電壓表并聯(lián)在變阻器兩端

U變2.2V

符合題意

所以小浦實驗時電壓表并聯(lián)在變阻器兩端。

U=6伏22伏=3.8伏

p=UI=3.8伏x0.2安=0.76瓦

四、綜合訓練

1.(2021黃浦二模)現(xiàn)有器材:電源兩個(電壓分別為3伏、6伏),電流表、開關各兩個,待測小燈泡(標

有“0.3A”字樣,額定功率大于1瓦)、待測電阻&、電壓表(只有0~3伏檔完好)、滑動變阻器(標有“20歐

2安”字樣)各一個,定值電阻尺定(阻值分別為5歐、10歐和15歐)三個及導線若干。

小紅做“測定小燈泡的電功率”實驗,小華同時做“用電流表、電壓表測電阻”實驗。由于器材有限,兩位

同學討論后,合理分配器材,并順利完成實驗。實驗中,小紅觀察到當小燈泡正常發(fā)光時電壓表的示數(shù)為2.0伏;

小華發(fā)現(xiàn)電路中電流表的最小示數(shù)為0.12安。

①根據(jù)小紅實驗的相關信息:

(a)小紅所用電源的電壓為伏,理由是。

(b)計算小燈泡的額定功率尸額。(需寫出計算過程)

②根據(jù)小華實驗的相關信息:

(a)畫出小華實驗的電路圖。

(b)求出電流最小時待測電阻的阻值。(需寫出計算過程)

【答案】①(a)6伏,U額最小=尸額最小//額=1瓦/0.3安>3伏;(b)1.2瓦。②(a)見下圖;(b)10歐。

【解析】①(a)小燈的額定電壓

U額最小=尸額最小//額=1瓦/0.3安>3伏,所以電源電壓應該為6伏。

(b)小紅觀察到小燈泡正常發(fā)光時電壓表的示數(shù)為2.0伏,小于額定電壓,是電壓表與變阻器并聯(lián);

Usi=U-U滑=6伏-2伏=4伏

P額=。額/額=4伏X0.3安=1.2瓦

②(a)小華做“用電流表、電壓表測電阻”實驗,電源電壓為3伏,沒有滑動變阻器,電路圖如下:

Ls

I--------------1|------------o-:------------

小華

(b)電流最小時,電阻最大,定值電阻R定=15歐

此時R大小=3伏/0.12安=25歐Rx=R大一R定=25歐一15歐=10歐

2.(2021靜安二模題)小華同學做“測定小燈泡的電功率”實驗,電源電壓保持不變,實驗器材齊全并完

好,滑動變阻器上標有“20。2A”的字樣,待測小燈上只有所標“0.3A”(指小燈正常工作電流)字樣清晰可

見。小華連接電路后,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P時,觀察到小燈較暗但亮度不變,這時電壓表的示數(shù)

為2伏,電流表的示數(shù)為0.2安。小華思考后,重新連接了電路進行實驗,閉合開關,當滑動變阻器滑片從某點開

始移動直至小燈泡正常發(fā)光的過程中,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)從2.6伏變化到1.5伏,對應的電流表示數(shù)從0.26安

變化至U0.30安。

①小華判定小燈泡正常發(fā)光的理由是。

②請根據(jù)相關信息,求小燈泡的額定功率。

(本小題的解答過程應有必要的說明和計算)

【答案】①電流表示數(shù)為0.3安時,小燈正常發(fā)光;②L35瓦。

【解析】①電流表示數(shù)為0.3安時,小燈正常發(fā)光;

②移動滑動變阻器的滑片P時,觀察到小燈較暗但亮度不變,是把變阻器的下面兩個接線柱接入電路(相當

于一個定值電阻),這時電壓表的示數(shù)為2伏,電流表的示數(shù)為0.2安,電源電壓為:

。總=UI+UR=U+/R=2伏+0.2安X20歐=6伏

重新連接了電路進行實驗,閉合開關,當滑動變阻器滑片從某點開始移動直至小燈泡正常發(fā)光的過程中,發(fā)

現(xiàn)電壓表的示數(shù)從2.6伏變化到1.5伏,對應的電流表示數(shù)從0.26安變化到0.30安,說明電壓表與變阻器并

聯(lián),小燈泡正常發(fā)光時,變阻器兩端的電壓為1.5伏。

小燈泡的額定功率尸=。/=4.5伏義0.3安=1.35瓦。

3.(2020金山二模)現(xiàn)有器材:電源兩個(電壓分別4.5伏和6伏),電壓表、電流表和電鍵各兩個,滑動變

阻器A、B兩個(A標有“10。1A”、B標有“20。2A”字樣),待測小燈泡(標有“2.5V”字樣)和待測電阻

Rx各一個,及導線若干。小華做“用電流表、電壓表測電阻”實驗,小紅同時要做“測定小燈泡的電功率”實

驗,兩位同學分配器材,然后使用各自分得的器材正確連接電路后進行實驗。

(b)(b)

①在小華的實驗中,實驗步驟正確,當剛閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)如圖(a)、(b)所示,

(a)此時測得的電阻&=歐。(精確到0」歐)

(b)小華繼續(xù)實驗獲取多組數(shù)據(jù),是為了o

②在小紅的實驗中,當滑片在變阻器的中點附近(阻值為最大阻值的一半)時,小燈正常發(fā)光。

(a)小紅在實驗中,選擇的滑動變阻器是(選填"A”或"B”)。

(b)計算出小燈泡的額定功率「額。(需寫出計算過程)

【答案】①(a)10.0。;(b)多次測量取平均值,減小誤差。②(a)A。(b)1.

【解析】①(a)小華的實驗中,正確連接電路,實驗步驟正確,測得的電阻

Rx=U〃=2V/0.2A=10.0。;

(b)小華繼續(xù)實驗獲取多組數(shù)據(jù),是為了多次測量取平均值,減小誤差。

剛閉合電鍵時,變阻器兩端的電壓為

UR=/R=0.2安X10歐=2伏,或UR'=IR'=0.2安x20歐=4伏,

電源電壓U=UR+UX=2伏+2伏=4伏;

電源電壓或。=UR+Ux=4伏+2伏=6伏。

結論:所用電源電壓為6伏,滑動變阻器的規(guī)格為:B標有“20Q2A”

②小紅的實驗中,電源電壓為4伏,滑動變阻器的規(guī)格為A標有“10。2A”

小燈正常發(fā)光時,4=2.5伏,R=5歐,

滑動變阻器兩端的電壓UR=U-UX=4.5伏-2.5伏=2伏;

小燈的額定電流為I=U/R=2伏/5歐=0.4安

小燈的額定功率為:P=UwI=2.5伏X0.4安=1瓦。

4.(2020靜安二模)小華做“測定小燈泡的電功率”實驗,實驗器材齊全且完好,電源的電壓有2、4、6、

8、10和12伏六擋,滑動變阻器有A、B兩種規(guī)格(A標有“10歐2安”的字樣、B標有“20歐2安”的字

樣),待測小燈標有“2.5伏”的字樣。

①小華選擇某擋電源電壓和某規(guī)格的滑動變阻器進行實驗,他正確連接電路且規(guī)范操作,閉合開關時,發(fā)現(xiàn)

小燈泡發(fā)光較亮,電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖14(a)、(b)所示。

(a)根據(jù)實驗相關信息,此時小燈泡電功率額定功率(選填“高于”“等于”或“低于”);

(b)根據(jù)實驗相關信息,通過計算說明此時所選用的電源電壓和滑動變阻器的規(guī)格—o

②小華為使小燈泡正常發(fā)光,經(jīng)過思考后,對相關實驗器材進行了調整,并根據(jù)調整重新實驗,實驗過程中

操作規(guī)范、步驟正確。小華移動變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光,觀察到電流表的示數(shù)為0.3安,并發(fā)現(xiàn)此時滑片

恰好在變阻器的中間區(qū)域內。

(a)根據(jù)實相關信息,小燈泡的額定功率為瓦;

(b)根據(jù)實相關信息,通過計算說明小華對相關實驗器材所進行的可能的調整______o

【答案】①(a)高于;(b)電源電壓為6伏,滑動變阻器的規(guī)格:“10歐2安"。②(a)0.75瓦。(b)I.

僅調整電源電壓為4伏檔即可。II.僅調整變阻器的規(guī)格(換為“20歐2安”字樣)也可以。

【解析】①(a)因為小燈泡發(fā)光較亮,所以此時小燈泡電功率高于額定功率;

(b)電流為/=0.32安,變阻器兩端的電壓為

UR=/R=0.32安X10歐=3.2伏,或UR'=IR'=0.2安X20歐=6.4伏,

電源電壓U=UR+UL=3.2伏+2.8伏=6伏;

電源電壓或U'=W+UL=6.4伏+2.8伏=9.2伏(舍去)。

所以電源電壓為6伏,滑動變阻器的規(guī)格:“10歐2安”。

②小燈的額定功率為:P=U〃=2.5伏X0.3安=0.75瓦。

I.小燈泡正常發(fā)光,額定電流為7=0.3安,額定電壓無=2.5伏

若電源電壓U=4伏,則需要變阻器的大小為R=(U-UC〃=1.5伏/0.3安=5歐,

可以滿足變阻器的滑片恰好在變阻器的中間區(qū)域內。

所以僅調整電源電壓為4伏檔即可。

II.若換“20歐2安”字樣的變阻器,燈正常發(fā)光時,變阻器兩端的電壓約為

UR=IR=03安義10歐=3伏,

電源電壓[/=&+優(yōu)=3伏+2.5伏=5.5伏,可以取電源電壓為6伏,僅調整變阻器的規(guī)格(換為“20歐2安”

字樣)也可以。

5.(2020松江二模)小華同學做“測定小燈泡的電功率”實驗,所用器材:電源、小燈(標有“2.5V”字

樣)、滑動變阻器(“20。1A”或“10。2A")、電壓表、開關及若干導線,所有器材均完好。

小華正確連接電路,并將滑片置于變阻器一端。閉合開關,小燈一閃隨即熄滅,電壓表的示數(shù)如圖13(a)所

示。接著小華更換相同規(guī)格的小燈重新實驗,他正確連接好電路,并將滑片置于變阻器一端,閉合開關后,電壓

表、電流表的示數(shù)如圖13(b)、(c)所示。接著他移動變阻器的滑片,觀察到小燈逐

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