專項素養(yǎng)鞏固訓練卷(七)電功率的測量類型一:伏安法1.(2022貴州畢節(jié)中考,16,★★☆)在做“測量小燈泡的電功率”實驗時,將標有

“0.2A”的小燈泡L與滑動變阻器R接入電路,如圖所示。閉合開關S,當滑片P

移到最右端時,小燈泡正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為2V。下列結果正確的是

(

)

A.電源電壓為2VB.滑動變阻器R的最大阻值為10ΩC.通過滑動變阻器R的電流為0.1AD.電路消耗的總功率為0.4WB解析

由題意可知,閉合開關S,當滑片P移到最右端時,滑動變阻器接入電路

的電阻最大,滑動變阻器R與小燈泡L串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器R兩端的電壓,

則滑動變阻器R兩端電壓UR=2V,由標有“0.2A”的小燈泡正常發(fā)光且串聯(lián)電

路中電流處處相等可知,流經(jīng)滑動變阻器R的電流I=0.2A,由I=

可得滑動變阻器R的最大阻值R=

=

=10Ω,B正確,C錯誤;由串聯(lián)電路的電壓特點可知電源電壓一定大于2V,電路消耗的總功率一定大于0.4W,但不知道燈泡正常發(fā)光

時兩端的電壓,所以無法求得電源電壓,所以不能計算電路消耗的總功率,A、D

錯誤。故選B。2.(2023山東聊城中考,23,★☆☆)如圖所示,在“測量小

燈泡的電功率”實驗中,小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻大約為10Ω,電源電壓

為6V。

(1)圖甲電路中還有一根導線沒有連接,請用筆畫線代替導線,將電路連接完整

(要求:導線不交叉)。中考項目式學習如圖所示

(2)連接好電路,檢查無誤后,將滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合

開關試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V,其原因可能是該滑動變阻器的最大阻值

(選填“太小”或“太大”)。(3)解決問題后,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,小燈

泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為

W。若要使小燈泡變得更亮一些,滑動變阻器的滑片應向

(選填“左”或“右”)移動。

太小0.75右實驗次數(shù)小燈泡兩端的電壓U/V通過小燈泡的電流I/A小燈泡的亮度小燈泡的電功

率P/W12.20.28比正常發(fā)光暗0.6222.5

正常發(fā)光

32.80.32比正常發(fā)光亮0.90(4)將表中數(shù)據(jù)填完整后進行分析,發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度是變化的,小燈泡的亮度是由

其

(選填“實際功率”或“額定功率”)決定的。(5)觀察表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),雖然是同一小燈泡,但通過小燈泡的電流與其兩端的電

壓并不成正比,其原因是

。實際功率

燈泡電阻隨溫度

解析

(1)在“測量小燈泡的電功率”實驗中,小燈泡應串聯(lián)在電路中,電壓表與

小燈泡并聯(lián);(2)連接好電路,檢查無誤后,將滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合

開關試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V,即此時變阻器分擔的電壓過小;根據(jù)

串聯(lián)分壓規(guī)律可知,滑動變阻器最大電阻值太小;(3)由圖乙可知,電流表選用0~0.6A量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,則小燈泡

的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;若要使小燈泡變得更亮一些,電路中電流

應變大,電阻變小,變阻器的滑片P應向右移動;(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)和P=UI可知,燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流都增大時,

實際功率也會增大,燈泡變亮,所以小燈泡的亮度是由其實際功率決定的;(5)因為燈泡電阻隨溫度的變化而變化,所以燈泡中的電流與其兩端的電壓并不

成正比。3.(新獨家原創(chuàng),★★☆)在“測定小燈泡電功率”的實驗中,

小明設計了如圖所示的電路,測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。實驗

方案如下:(電源電壓不變,滑動變阻器R1的最大阻值為R1)

對應目標編號P93030

03

(1)只閉合開關

,移動R1滑片,使電流表的示數(shù)為I額,燈泡正常發(fā)光。(2)只閉合開關

,保持R1滑片位置不動,移動R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額。類型二:安阻法中考設計實驗S1

S2

(3)保持

滑片位置不動,將另一個滑動變阻器滑片移到最左端,電流表的

示數(shù)為I1,再將此滑動變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2。(4)小燈泡額定功率的表達式為P額=

。(用I額、I1、I2、R1表

示)R2·解析

(1)只閉合開關S1,移動R1滑片,使電流表的示數(shù)為I額,燈泡正常發(fā)光,此時燈

泡與R1串聯(lián);(2)只閉合開關S2,保持R1滑片位置不動,移動R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額,此時R1

與R2串聯(lián),因為電路中電流仍為I額,所以R2=RL;(3)保持R2滑片位置不動,將另一個滑動變阻器(R1)滑片移到最左端,電流表的示

數(shù)為I1,再將此滑動變阻器(R1)的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2;(4)由串聯(lián)電路電流、電壓特點和歐姆定律可得:U=I1R2=I2(R1+R2),解得R2=

,小燈泡額定功率的表達式為P額=

RL=

R2=

·

。4.(2024北京海淀期末,30,★★☆)小海想要測量一只額定電

壓為U1的小燈泡L的額定功率,他選用兩端電壓不變的電源、已調(diào)零的電壓表、

滑動變阻器、阻值為R0的定值電阻、開關和導線連接了如圖所示的電路。請根據(jù)實驗電路補充完成下面的主要實驗步驟:(1)只閉合開關S1和S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使

,并記錄。(2)只閉合開關

,保持滑動變阻器接入電路的阻值不變,記錄電壓表

的示數(shù)為U2。(3)小燈泡L的額定功率P=

(用已知量和所測物理量的

符號表示)。類型三:伏阻法中考設計實驗電壓表示數(shù)為U1

S1和S3

U1·?解析

(1)只閉合開關S1和S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使電壓表示數(shù)為U1,并記錄;(2)只閉合開關S1和S3,保持滑動變阻器接入電路的阻值不變,記錄電壓表的示數(shù)

為U2;(3)在步驟(1)中,燈與定值電阻串聯(lián)后再與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測燈兩端的電

壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為小燈泡額定電壓U1,燈正常發(fā)光;在

步驟(2)中,電壓表測燈與R0兩端的電壓,因此時各電阻的大小和電壓不變,燈仍正

常工作,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時定值電阻兩端的電壓:U0=U2-U1,由串聯(lián)電

路電流特點和歐姆定律可知,電路中的電流為:I額=I0=

=

,小燈泡的額定功率表達式:P=U額I額=U1·

。5.(新獨家原創(chuàng),★★☆)在“測量小燈泡電功率”的實驗中,

小明設計了一種測量小燈泡額定功率的方法,添加電阻箱R1和單刀雙擲開關S2,

設計了如圖所示的電路,請將以下實驗步驟補充完整。(1)檢查電路無誤后,閉合開關S1,將開關S2撥至“1”,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片直至

電壓表示數(shù)為U額;(2)再將開關S2撥至“2”,滑動變阻器滑片的位置

(選填“左移”“右

移”或“不動”),改變電阻箱R1的阻值,使電壓表示數(shù)仍為U額,讀取電阻箱的數(shù)

值為R0;(3)小燈泡的額定功率:P額=

。(用U額、R0表示)類型四:等效替代法中考設計實驗不動

解析根據(jù)等效替代法測量小燈泡的電阻,步驟如下:(1)檢查電路無誤后,閉合開

關S1,將開關S2撥至“1”,此時燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電

壓;調(diào)節(jié)