上海市2020年中考物理复习资料汇编：专题01测量小灯泡的电功率(一)

1、专题01测定小灯的电功率（1）【基础知识梳理】一、实验目的：测量小灯泡 在不同电压下 的电功率。二、实验器材:电源、滑动变阻器、电键、电流表、电压表、小灯泡和导线。三、实验原理：P=UI。四、 电路图（见下图）五、 实验步骤：1根据电路图连接实物。 连接实物时，必须注意：电键应断开，滑动变阻器的滑片处于 阻值最大位置。2检查电路无误后，闭合电键S,要进行三次实验：使小灯泡两端的电压稍高于额定电压、等于额定电压、和 稍低于额定电压，分别记录电压、电流值，注意观察三种情况下的发光情况。3分别计算出小灯泡在三种情况下的电功率。六、分析讨论：1当U U实v U额时，P实v vP额；小灯发光 偏暗2当U

2、 U实U额时，P实P额；小灯发光偏亮3当U实=U额时，卩实=P额，小灯发光一正常发光【要点分析】一、 知道小灯泡所标字样的物理意义一般情况下小灯泡上面均标有电压与电流值。例如有一小灯标有“2.5V 0.2A”的字样，“2.5V”表示该灯的额定电压，即小灯正常发光时的电压为2.5V; “0.3A”表示该灯的 额定电流，即小灯正常发光时的电流为0.3A。额定功率P额等于额定电压U额与额定电流I额的乘积：P额=U额I额。二、 电路连接1.会根据要求画出正确的电路图。O2.会用笔画线代替导线连接电路器材，需注意：1电压表与小灯 并 联，电流表 串联 在电路中；2电流从电表的“+”接线柱流入，“一”接线

3、柱流出；3闭合电键时，滑动变阻器的滑片位于阻值最大位置；4电表量程的选择（根据小灯的额定电压和额定电流选择）。若使用小量程，可以减小 测量误差。三、 会根据实验现象，判断电路故障有些题目会考察电路故障及器材连接使用问题。会根据电流表与电压表的示数和小灯发光情况等现象 分析电路故障，大多是发生在小灯和滑动变阻器上，但个别情况下其他元件也会发生故障。1.注意一些题目中考查滑动变阻器的使用问题：1滑动变阻器使用错误：把铜棒上的两个接线柱接入电路，则连入电路中的阻值为0;把电阻线圈上的两个接线柱接入电路，连入电路中的阻值为变阻器的最大阻值，且不能改变。2滑动变阻器与待测电阻并联；2.电压表串联在电路中

4、，电流表并联在某一元件两端；3.待测电阻（或滑动变阻器）发生短路、断路；四、 正确选择实验器材综合考虑小灯的额定电压、额定电流、电源电压及滑动变阻器的最大电阻值等因素。1.电源电压的选择：必须高于 小灯的额定电压。2滑动变阻器最大阻值的选择：闭合电键时，当连入电路中的阻值最大时，应使小灯两端的电压 低于 额定电压，小灯发光偏暗。五、 电路计算综合运用串联电路的特点、欧姆定律、电功率等知识进行计算。1.对电路分析计算时，注意以下几种状态：1正确连接电路并规范操作。“正确连接电路”是指：电压表与小灯并联；“规范操作”是指：闭合电键时，滑动变阻器连入电路中的阻值为最大值，此时小灯发光 偏暗（或不亮）

5、，两电表的示数均较 小，这属于正常现象。2移动滑动变阻器的滑片到某一位置时（中点或其他位置时），小灯正常发光，电流表、电压表的示数分别为额定 电流与 额定 电压；3继续移动滑动变阻器的滑片到另一位置时（中点、端点或其他位置时），小灯发光偏亮，两表的示数均 大 于额定电流与额定电压。2.记住一节新的干电池的电压为1.5伏。几节干电池串联时的电压:U= 1.5VXn3.计算不同情况下电路中的电流时要用滑动变阻器两端的电压除以其连入电路的阻值来计算。因为小灯的电阻随其电流的增大而增大，计算时不能认为灯的电阻不改变。六、 注意的一些问题1.测量小灯泡电功率进行三次测量的目的与伏安法测电阻实验进行三次测

6、量的目的区别：“测量小灯泡电功率”进行三次实验是使小灯泡在不同电压 下发光，计算三种情况下小灯的电功率，观察发光情况。“伏安法测电阻”实验进行三次是为了取平均值，减小误差。2.滑动变阻器的作用：1闭合电键前滑动变阻器的滑片处于最大阻值位置是起保护作用。2在实验过程中移动滑片的目的是改变小灯两端的电压，使小灯两端的电压在稍低于额定电压、等于额定电压和稍高于额定电压，分别计算出在三种情况下的电功率，并观察三种情况下的发光情况。3.一些修饰词语的物理含义：1例如：小灯发光“偏暗”是指小灯两端的电压低于额定电压，实际功率 小于额定功率。2小灯发光“偏亮（耀眼）”是指小灯两端的电压 大于额定电压，实际功

7、率 大于额定功率。灯容易烧坏。3“连接电路”；“正确连接电路”；“正确串联电路等”。4.会根据题目中提供的信息估测有关的物理量（判断电表的量程、 电源电压或滑动变阻器的阻值等）七、 常见几种电路1正确连接的电路（图1）:指电压表与小灯并联；移动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数同时 变大 或同时变小。2电压表与变阻器并联（图2）：移动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数一个变大另一个变小。3.两个电压表分别与小灯、滑动变阻器并联（或电压表与电源并联）示数之和；与电源并联的电压表的示数不变。（图3）,此时，电源电压为两表V 图 2第一部分电压表与小灯并联【例题1】（2017嘉定二模）小林和小王

8、同学在做“测定小灯泡的电功率”实验中，待测小灯上标有“0.3A”字样清晰可见。实验桌上还有若干节新干电池、电流表、电压表、标有“20Q2A”的滑动变阻器、电键和导线等器材可供选择。1实验电路如图4所示，请在图中的O内填入电表，使之成为正确的电路。图 42判断小灯泡正常发光的方法是： _ 。3实验中，小林同学正确连接电路，且操作正确。闭合电键S后，观察到电压表示数为2伏，电流表示数为0.2安，他移动滑片，当小灯正常发光时，此时电压表的示数变化了1.5伏。则电源电压为_ 伏,待测小灯的额定功率为 _ 瓦。4小王同学认为，在该实验中，为提高精确度，可以把电压表与滑动变阻器并联，你觉得有道理吗？理由是

9、 _ 。4_实验后，小林同学认为在上述实验中如果减少一节新干电池后，也能完成此实验。你觉得这种说法 正确吗？_ 。理由是 _ 。【答案】：1A表串联在电路中，V表与小灯并联；当观察到电流表的示数为0.3安时，小灯正常发光；6;1.05;有道理；因为电源电压为6伏，小灯正常发光时，两端的电压为3.5伏，变阻器两端的电压是2.5伏，可以用03伏的量程，提高精确度，所以有道理。正确；原来电源电压为6伏，减去一节干电池后为4.5伏，略高于小灯的额定电压3.5伏，所以可以完成实验。【解析】电流表与小灯串联，电压表与小灯并联；2待测小灯上标有“0.3A”字样为额定电流，当观察到电流表的示数为0.3安时，小

10、灯正常发光；正确连接电路，且操作正确，闭合电键S后，变阻器连入电路的电阻R=20欧，其两端的电压为小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.2伏0.32安=0.704瓦。UR=IR=0.2安X20欧=4伏，电压表示数为灯两端电压2伏，所以电源电压U=UL+UR= 2伏+ 4伏=6伏移动滑片时，减小了变阻器的阻值，故电流表、电压表的示数都变大，当小灯正常发光时，此时电压表的示数变化了1.5伏，即小灯的电压增加了1.5伏，得出小灯的额定电压为UL=2伏+ 1.5伏=3.5伏。小灯的额定功率为P=U灯1=3.5伏0.3安=1.05瓦4因为电源电压为6伏，小灯正常发光时，两端的电压为3.5伏，电压表用的是

11、015伏的大量程，变阻器 两端的电压是2.5伏，可以用03伏的量程，提高精确度。所以有道理。5小灯的额定电压为UL=3.5伏，而若干节新干电池的电压是1.5伏的倍数，所以减少一节新干电池后电源电压为4.5伏高于灯的额定电压3.5伏，也能完成此实验。【例题2 (2019金山一模)小明同学做 测定小灯泡的电功率”实验。器材齐全、完好，电源电压为1.5伏的整数倍，小灯标有“2.2 V字样，滑动变阻器标有“5Q1A字样。小明正确连接电路且操作规范，请在图17(a)方框中画出该同学的电路图 _。当滑片在变阻器某一端点的电表示数如图17(b)所示，则根据相关信息求出电源电压为 _伏。当小灯正常发光时变阻器

12、的滑片恰好位于中点处，小明判断小灯正常发光的理由是 _ 。请根据相关信息，计算出小灯的额定功率。Vo O 【例题3】（2019崇明二模）下列为“测量小灯泡额定功率”的实验，小灯泡上标有“2.5V”的字样.实物图连接完整.光”或“偏暗”）. 然后移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为W. 替换图14乙所示装置中的一个电路元件，还能完成初中物理中至少两个电学实验，你认为替换的器【答案】略（变阻器A接线柱与电流表“一”接线柱）：偏暗；0.6;小灯泡。【解析】变阻器A接线柱与电流表“一”接线柱;正确连接电路后，闭合电键，电压表示数为1V，小灯泡两端电压

13、为1伏，小于额定电压，实际亮度偏暗;小灯泡正常发光，此时电流表的示数l=0.24A,小灯泡的额定功率为P=UI =2.5VX0.24A=0.6W;用定值电阻把小灯泡替换掉，可做“伏安法测电阻”，探究“导体中的电流与电压的关系”等实验。1某同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，所用小灯标有“2.5V”字样，可供使用的电源有1.5V、实验时，应选用电压为的电源；闭合电键前，滑动变阻器的滑片P应移到最_ 端（选填“左”P,变阻器电阻变小）将图14乙中正确连接电路后，闭合电键，电压表示数为1V，小灯泡实际亮度（选填“偏亮”、“正常发材是甲请用笔线代替导线按照图14甲电路图（即向左移动变阻器滑片3V和4.

14、5V三种规格。实验电路如图1所示。图 142实验过程中，移动滑动变阻器滑片P的目的是： _。3实验过程中，判断小灯泡正常发光的方法是： _。【答案】3伏或4伏；右；改变小灯两端的电压，使之在不同电压下发光；当电压表示数为2.5伏时, 小灯正常发光。【解析】电源电压应该大于小灯的额定电压，所以电源电压为3伏或4伏；闭合电键前，滑动变阻器的滑片P应移到最右端；2改变小灯两端的电压，使之在不同电压下发光；3当电压表示数为2.5伏时，小灯正常发光。2小张同学做“测定小灯泡电功率”实验，所用电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Q2A”字样，他按图13（a）正确连接电路。闭合电键后，电流表示数为0.1

15、6安，电压表示数为1.3伏。移动滑片P时，观察到小灯逐渐变 _（选填“暗”或“亮”）,当滑片移至中点处时（连入电路的电阻为10欧）,小灯恰能正常发光，此时电压表指针的位置如图13（b）所示。则被测小灯的额定电压应为 _ 伏，理由是 _ ，小灯的额定电功率是_ 瓦。此时变阻器连入电路的阻值R=10欧，两端的电压UR=U- UL=4.5伏-2.5伏=2伏,电流I=UR/R=2伏/10欧=0.2安，小灯泡的额定功率为P=UI =2.5VX0.2A=0.5W。3 （2016黄浦一模）小红做“测定小灯泡的电功率”实验，实验室提供了若干节干电池，滑动变阻器有A、B两个待选（A标有“10Q1A字样、B标有“

16、20Q2A字样），待测小灯标有“0.3A”字样。实验器材齐全且完好。她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。1_测定小灯的额定功率需要观察并记录的两个物理量是_ 和_ 。实验中，可根据【答案】亮；2.5 电路的电阻变小，电路中的a_瓦。P时，变阻器辿闭合电键时，变阻器两端的电压）电源电压U= UR+UL=3.2伏+1.3伏=4.5伏，小灯恰能正常发光,【解析】移动滑片UR=|R=0.16A图2pQ=3.2V,(b)额定电压为UL=2.5伏;Q小灯逐渐变亮;观察到_ 的现象，判定该小灯正常发光。2小红发现闭合电键后，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。为测出该小灯的额定功率，她设想

17、对实验器材进行调整，可能的调整方案有：;万案一:【答案】额定电流；额定电压；电流表示数为0. 3安；减少干电池的节数；换B变阻器。【解析】测定小灯泡的额定电功率实验中，由P=UI可知，在实验中要观察并记录的两个物理量是小灯泡的额定电压和额定电流；由题知测灯泡上标有0.3A字样，这是它的额定电流， 所以当电流表示数为0.3A时，灯泡正常发光；由题知，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮，当变阻器的阻值最大时，说明通过灯泡的电流大于额定电流，为了降低灯泡电流从而使灯泡正常发光，可以降低电源电压，即可以减小干电池节数；为了减小电流，还可以增大电路中电阻，所以还可以将滑动变阻器A换成滑动变阻器B进行实验

18、。4某小组同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，所用电源电压为6伏、电压表、电流表、小灯上标有“3.8V 0.3A”、三个滑动变阻器分别标有“5Q3A”、“10Q2A”、“20Q1A”的字样、电键，导线若干。实验时，小涛同学认为：电压表应选用015伏，电流表选用00.6安，滑动变阻器应选用“5Q3A” 的。1你认为小涛同学器材选择是 _的。（选填“合理”、“不合理”）2经过讨论，同学们通过正确的连接和调节滑片后，测出的三次数据记录在下表中：也可以3完成“测定小灯泡电功率”03验，你认为小峰的建议【答案】不合理；1.14；10Q2A;不可行；无法调节灯泡两端电压到灯泡的额定电压.【解析】（1）由实

19、验序号2可知小灯正常发光，此时滑动变阻器两端电压：UR=U-UL=6V-3.8V=2.2V,此时滑动变阻器接入电路的阻值：R=UR/|=2.2V/0.3A7.33 ,Q滑动变阻器选择 “5Q3A”不合理，应选择 “10Q2A”或“20Q1A”的滑动变阻器。方案一:实验次数则小灯泡的额灯泡两端电压（伏）曰 器是电流（安）瓦。所选用的滑动变阻小涛的同学小峰认为不用滑动变阻器（选填“可行”3_“人一-”、 不可仃）4.5，你的理由是:0.32。(2)由表中实验数据可知，灯泡额定电压3.8V对应的电流为0.3A，灯泡额定功率：P=UI=3.8V 0.3A=1.14W;由实验序号1可知，灯两端的电压为3

20、伏时，电流为0.26安，变阻器的阻值为R=U/I=3伏/0.26安=11.5欧，故选用的是 “20Q1A”的滑动变阻器。(3)灯泡在额定电压下的功率是额定功率，由题意可知，不用滑动变阻器不能把灯泡两端电压调节到额定电压3.8V，不能测量小灯的额定功率，因此小峰的建议不合理。5在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。1实验原理：_。2小华同学在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Q2A”字样，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功 率为瓦。3继续移动滑动变阻器的滑片P,电压表和电流表的示数如

21、图5所示，这时小灯泡的实际功率为_瓦。再移动滑动变阻器的滑片P,观察到电压表和电流表示数逐渐变小，同时小灯泡不亮，则灯泡 不亮的原因是。【解析】(1)测定小灯泡的电功率”的实验原理是P=UI;(2)滑动变阻器与灯泡串联，当把滑片P移至中点时，连入电路的阻值R=R总/2=20Q/2=10Q,电压表的示数正好是2.5伏，滑动变阻器两端电压UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V,灯泡的额定电流：I额=IR= UR/R=2V/10Q=0.2A,灯泡的额定功率：P=ULI额=2.5V 0.2A=0.5W;(4)此时电压表是小量程，其分度值是0.1V，故此时的示数是2.4V;此时电流表也是小图 5(3)0.384;实际功率太小.0.5;量程，其分 度值是0.02A，其示数是0.16A;故此时的实际功率是P实=UI=2.4VX0.16A=0.384W，再移动滑动变阻器的滑片 表示数逐渐变小，即此时实际功率变小，灯泡的亮度取决于实