中考物理必考试卷练习题：超实用的测小灯泡电功率的经典例题讲解

3/3中考必考的实验题：测小灯泡电功率的经典例题小明利用如图甲所示的装置测量小灯泡的电功率，提供的实验器材有：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（3节新干电池）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。（1）①图甲是他们连接的部分电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片处在最（填写“左”或“右”）端。③闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，小明找来一根完好的导线，一端连在电源负极，另一端触碰接线柱A、B、C，当发现只有触碰接线柱C时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材，导线均完好，则电路故障可能是。（2）故障排除后进行实验，通过移动滑片记录了多组数据，并作出了如图乙所示的I﹣U图象。据图象可知小灯泡的额定功率为W。（3）小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，根据图甲所示的电路测出的小灯泡的额定功率跟真实值相比（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（4）若电流表损坏了，小华利用余下的实验器材，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1、电阻箱R2，来测量小灯泡的额定功率。如图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是（填字母）。A．两种方案都能B．两种方案都不能C．丙方案不能，丁方案能D．丙方案能，丁方案不能（5）实验结束后，小明将该小灯泡单独与一个10Ω的定值电阻R0串联后接入电压为3V的电源两端，此时R0的功率是W。【解答】解：（1）①灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片处在阻值最大处的最左端；③闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；小明找来一根完好的导线，一端连在电源负极，当发现只有触碰接线柱C时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材，导线均完好，则故障可能是导线与B或C接线柱接触不良；（2）图乙为灯泡的I﹣U图象，据图象可知，当灯泡的电压为2.5V时（灯泡正常发光），其电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（3）图甲中，电压表测量灯泡的电压是准确的，电流表测灯泡和电压表的总电流，所以，电流表示数大于灯的实际电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率跟真实值相比偏大；（4）丙方案中，R1、小灯泡、变阻器三者串联，电源电压为4.5V（3节新干电池），当灯正常发光时（其电流为0.3A），10Ω定值电阻R1的电压：U1＝ILR1＝0.3A×10Ω＝3V，根据串联电路电压的规律，灯与定值电阻的总电压为：2.5V+3V＝5.5V＞4.5V，则灯不可能正常发光，故丙方案不能测出小灯泡的额定功率。丁方案中，电源电压为4.5V，当S接1时，灯泡和变阻器串联，电压表测变阻器的电压；根据串联电路电压的规律，当电压表示数U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V时，灯泡正常发光，开关接2时，可通过调节电阻箱的阻值使得电压表示数仍为2V，则灯泡正常发光时的阻值等于电阻箱的阻值（等效法），根据P＝可以测出小灯泡的额定功率；所以，丙方案不可行，丁方案能测出小灯泡的额定功率；故选C；（5）由图乙知，当灯的电压U灯＝1.0V，对应的电流I＝0.2A时，根据串联电路电流的特点，通过定值电阻的电流等于0.2A，此时定值电阻的电压U定＝IR0＝0.2A×10Ω＝2V；又根据串联电路电压的特点，灯和定值电阻的总电压U＝U灯+U定＝1V+2V＝3V刚好为电源电压；所以，此时R0的功率：P0＝U定I＝2V×0.2A＝0.4W。故答案为：（1）①如上图所示；②左；③导线与B或C接线柱接触不良；（2）0.75；（3）偏大；（4）