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文档简介
专题29测量小灯泡的电功率(判断电压表的位置)一、题目类型1.电压表与滑动变阻器并联(图1),其特点是,移动滑动变阻器的滑片时,电流表与电压表的示数一个变大另一个变小。图1图22.一个电压表先后与小灯泡、滑动变阻器并联(图2)。此时,若滑动变阻器的滑片不变时,电源电压为两表示数之和。二、例题分析【例题1】(2023崇明区二模)小华做“测定小灯泡电功率”实验,所用器材如下:电源(电压保持不变)、电流表、电压表(0~15伏量程已损坏)、滑动变阻器、待测小灯(标有“0.2A”字样)、电键S以及导线若干。小华先正确串联实验器材,然后将电压表并联在电路中、闭合电键后,移动变阻器的滑片,将测得数据记录在下表中、小华在分析、思考后,换用“502A”字样的滑动变阻器,重新正确串联电路,并将电压表并联在合适的电路两端,且实验步骤正确。闭合电键S后,观察到此时电流表、电压表的示数为0.1安、1.0伏。物理量电压(伏)电流(安)13.00.1622.50.2032.00.24试完成下列问题:(1)判断小灯泡正常发光的方法是;(2)记录到上表中电流随电压减小而增大的数据,其原因是;(3)实验所用的电源电压为伏;小灯泡的额定电压为伏;小灯泡的额定功率瓦。【答案】(1)见解析;(2)电压表并联在变阻器的两端;(3)6,3.5,0.7。【详解】(1)由题意可知,通过灯的电流为0.2A时,灯正常发光。(2)正确串联实验器材,当电路中的电流变大时,说明灯的电压变大,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压变小,由表中数据得到电压表并联在变阻器的两端。(3)换用“50Ω2A”字样的滑动变阻器,重新正确串联电路,并将电压表并联在合适的电路两端,且实验步骤正确,说明电压表并联在灯的两端,闭合电键S前,变阻器连入电路中的电阻最大,观察到此时电流表、电压表的示数为0.1安、1.0伏,由欧姆定律可得变阻器两端的电压U滑=IR滑大=0.1A×50Ω=5V串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路电压的规律可得电源电压为U=5V+1V=6V根据串联电路电压的规律可知灯的额定电压为UL=U-U1=6V-2.5V=3.5V则灯的额定功率PL=ULIL=3.5V×0.20A=0.7W【例题2】(2023黄浦二模)小明做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电源电压为2伏的整数倍)、待测小灯泡(标有“0.3安”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、开关、滑动变阻器(标有“20欧1安”字样)各一个、以及导线若干。他正确连接电路,并将滑片移到最大阻值处,闭合开关时观察到电表的示数如图(a)、(b)所示,小灯发光较暗,移动滑片P,发现电压表示数超出了量程。为了测出小灯的额定功率,他改变了电压表接入的位置,并调整了电源电压,然后闭合开关,移动滑片,又进行两次实验,数据如下表所示。实验序号电流表(A)电压表(V)10.302.520.322.2①判定小灯正常发光的依据是;②小灯正常发光时,电压表并联在两端;③说明小明对电源电压作出的调整,并求出小灯的额定功率P额。【答案】电流表示数为0.3A;滑动变阻器;见解析。【详解】①待测小灯泡标有“0.3安”的字样为灯泡的额定电流,即正常工作时的电流,所以当与小灯泡串联的电流表示数为0.3A时,小灯泡就正常发光了。②他正确连接电路,并将滑片移到最大阻值处,闭合开关时观察到电压表的示数如图(b)所示,小灯发光较暗,移动滑片P,电流增大,发现电压表示数超出了量程,说明电压表测量的是灯泡;后来他改变了电压表接入的位置,调整电源才正常实验的,所以小灯正常发光时,电压表并联在滑动变阻器的两端。③如图,电流表的示数为0.26A,电压表的示数为2.8V,原来的电源电压U=UL+U变=2.8V+0.26A×20Ω=8V此时,电路中的电流为0.26A<0.3A又小灯两端此时的电压为2.8V,调整滑动变阻器,电压表超量程可知小灯正常工作电压大于3V;调整电源和改接电压表的位置后,得到的数据入表格所示,则2.5V+3V<6V又电源电压为2伏的整数倍,故调整后的电源电压为6V,小灯的额定电压为U故小灯的额定功率P=【例题3】(2021青浦二模题)小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压不变)、待测小灯(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏完好)、滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路进行实验,并按规范操作,闭合开关后,将测得的数据填在表中序号1中。他经过思考重新连接电路进行实验,将新测得的三组数据记录在下表序号2、3、4中。① 小华同学判断小灯正常发光的方法是:________② 请根据相关信息,求电源电压及小灯的额定功率_______。(需写出计算过程)序号电压表示数(伏)电流表示数(安)130.24230.2432.20.2841.70.30【答案】①当电流表的示数等于0.28安时,小灯泡正常发光;②6伏;1.064瓦。【解析】①当电流表的示数等于0.28安时,小灯泡正常发光。②正确连接电路进行实验,并按规范操作,闭合开关后,将测得的数据填在表中序号1中。U灯=3伏,电流0.24安,他经过思考重新连接电路进行实验,电压表与变阻器并联,由实验序号2可知,电流为0.24安时,小灯两端的电压仍为3伏,所以电源电压U总=U1+U2=3伏+3伏=6伏U额=U总-U′2=6伏-2.2伏=3.8伏P额=U额I额=3.8伏×0.28安=1.064瓦三、综合训练1.(2023浦东新区二模)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电源电压可调,且为2伏整数倍)、标有“2.5伏”字样的小灯泡、电流表、电压表、标打“20欧2安”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。小华调好电源电压,正确串联实验器材,并将电压表并联在电路中。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,小灯正常发光,电流表、电压表的示数如图(a)、(b)所示。然后小华断开开关,调节电源电压为原来的2倍,并选择合适的电表量程、将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端。闭合开关,移动滑片,当小灯再次正常发光时,观察滑动变阻器滑片的位置如图(c)所示。(1)判断并说明电压表并联在电路中的位置。判断:________________;理由:________________;(2)请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P=________。(需写出主要推理和计算过程)【答案】(1)电压表并联在滑动变阻器的两端;见解析;(2)1.375W或4.375W。【详解】①判断:电压表并联在滑动变阻器两端说明:U表=1.5伏或7.5伏≠2伏整数倍∴电压表不并联在电源两端小灯正常发光,U表=1.5伏或7.5伏≠U额∴电压表不是并联在小灯泡两端∴电压表并联在滑动变阻器两端.②若第一次U=U额+U滑=2.5伏+1.5伏=4伏,则第二次Uʹ=2U=8伏若I额=0.3安,R滑=U滑/I=(U-U额)/I=(8V-4.5V)/0.3A=18.3Ω若I额=1.5安,R滑=3.7Ω若第一次U=U额+U滑=2.5伏+7.5伏=10伏,则第二次Uʹ=2U=20伏若I额=0.3安,R滑=U滑/I=(U-U额)/I=(20V-2.5V)/0.3A=58.3Ω>20Ω(舍去)若I额=1.5安,R滑=11.7Ω根据图10(c)所示滑片位置,滑动变阻器的阻值略小于20欧,即R滑≈18.3欧可确定第一次U=4伏,第二次Uʹ=8伏,I额=0.3AP额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W2.(2023松江二模)小华做“测定小灯泡电功率”的实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测小灯标有“0.3A”字样,小灯的额定电压是“3.8V”和“6.3V”中的一个,两个滑动变阻器(分别标有“102A”和“502A”),他选择其中一个滑动变阻器与电源、电流表、小灯、开关串联,然后将电压表并联在电路中。小华闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,在表格中记录了两组数据。实验序号电压表示数(伏)电流表示数(安)14.00.2822.40.32(1)判定小灯泡正常发光的依据是_________;(2)所选滑动变阻器的规格为__________;(3)求实验中所用的电源电压U=__________;(需写出主要计算过程)(4)求小灯泡的额定电功率P额=_________。(需写出主要计算过程)【答案】①观察到电流表示数为0.3A时,小灯正常发光;50Ω2A;10V;1.89W。【详解】(1)由于待测小灯标有“0.3A”字样,所以通过灯泡的电流达到0.3A时,灯泡正常发光,此时电流表示数为0.3A。(2)观察表格中数据发现,随着电压表示数增大,电流表示数减小,即电路中总电阻增大,故滑动变阻器的阻值增大,电压表示数增大,所以电压表测量滑动变阻器两端电压,由第一组数据可得滑动变阻器的阻值R=故选择“50Ω2A”的滑动变阻器。(3)I额=0.3安,0.28安<I额<0.32安小灯正常发光时:2.4伏<U滑<4.0伏U=U额+U滑若U额=3.8伏6.2伏<U<7.8伏不合题意舍去。若U额=6.3伏8.7伏<U<10.3伏因为电源电压是2伏的整数倍,所以U=10伏
P3.(2023徐汇二模)小慧做“测定小灯泡的电功率”的实验,将电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测小灯泡(标有“3.8V”字样)、电流表、滑动变阻器、开关串联,然后将电压表并联在电路中。小慧闭合开关,观察到电压表示数如图(a)所示,小灯泡发光较暗。然后移动变阻器滑片至最大阻值处,观察到电流表示数为0.2A,此过程中电压表指针向右偏转了1小格。他经过思考设法使小灯正常发光,观察到电流表示数如图(b)所示。(1)小慧将电压表并联在______两端(选填“小灯泡”或“变阻器”);(2)求实验中所用电源的电压U;(需写出解答过程)______(3)求小灯泡的额定功率P额。(需写出解答过程)______【答案】(1)变阻器;(2)6.0V;(3)1.14W。【详解】(1)由图(a)可知电压表的量程是0~15V,分度值是0.5A,电压表的示数是3.5V,然后移动变阻器滑片至最大阻值处,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电路的分压原理可知,此时变阻器两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压变小,此过程中电压表指针向右偏转了1小格,电压表的示数变大,说明电压表并联在变阻器两端。(2)闭合开关,电压表的示数是3.5V,小灯泡发光较暗,小灯泡两端的电压小于3.8V,则电源电压U<3.5V+3.8V=7.3V移动变阻器滑片至最大阻值处,此过程中电压表指针向右偏转了1小格,电压表的示数是3.5V+0.5V=4V由串联电路电压的规律可知电源电压U>4V所以电源电压4V<U<7.3V电源电压为2伏的整数倍且保持不变,所以电源电压是6V。(3)移动变阻器滑片至最大阻值处,观察到电流表示数为0.2A,电压表的示数是4V,由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压UL1=U-UP1=6V-4V=2V小灯泡的额定电压是3.8V,小灯正常发光时,通过电路的电流不会超过0.6A,电流表的量程选项0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A,小灯泡的额定功率PL=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W4.(2023杨浦二模)小杨要做“测定小灯泡电功率”实验,现有电源(电压为4.5伏)待测小灯泡(标有“2V”字样)、滑动变阻器各一个,其它器材齐全且完好。他连接电路且规范操作,闭合开关后,观察到电压表与电流表示数如图(a)(b)所示。小杨继续移动滑片至某位置,观察到电压表示数如图(c)所示,小杨认为此时“小灯正常发光”,并计算了电压表示数与电流表示数乘积为1.08瓦。根据上述信息,回答以下问题:①图(a)中电压表示数为_________伏;②实验时小杨作出“小灯正常发光”的推断是否合理,理由是________。③计算滑动变阻器的最大阻值。④计算小灯泡额定功率P额。【答案】①2.5V;②不合理;③5Ω;④1W。【解析】①图(a)中电压表示数为2.5伏;②实验时小杨作出“小灯正常发光”的推断不合理,当电压表示数为2伏时,1=P/U=1.08W/2V=054A发现电压表示数变小时,电流表示数变大。根据I=U/R可知小灯两端电压增大,通过小灯电流增大。所以电压表并联在滑动变阻器两端。而当电压表示数为2伏时,小灯两端电压U灯=U-U变=4.5伏-2伏=2.5伏>2伏,所以此时小灯没有正常发光。③R变大=U变大/I变小=2.5V/0.5A=5Ω④P额=U额I额=2V×0.5A=1W5.(2023长宁二模)小明做“测定小灯泡的电功率”实验,他先将电源(电源电压为2伏的整数倍)、待测小灯(额定电压为6伏)、电流表、开关和滑动变阻器串联连接,再将电压表并联接入电路。实验时,他将电压表的示数UV,电流表示数IA以及小灯的亮暗情况记录在下表中。序号UV(伏)IA(安)小灯的亮暗小灯泡的电功率(瓦)16.00.20较暗24.00.28正常发光32.00.34较亮(1)电压表并联在两端(选填“小灯”或“滑动变阻器”);(2)求电源电压U(需写出计算过程);(3)求小灯的额定电功率P(需写出计算过程)。【答案】(1)滑动变阻器;(2)10V;(3)1.68W。【详解】(1)由表中数据可知,随着电压表示数增大,电流表示数反而减小,说明电压表示数随变阻器阻值的增大而增大,根据串联电路分压原理,故电压表应并联在滑动变阻器两端。(2)灯泡正常发光的电压是6V,由表中数据可知此时变阻器两端的电压是4V,根据串联电路电压规律得到电源电压U=U额+UV=6V+4V=10V电源电压为2伏的整数倍,故U=10V。(3)小灯的额定电功率P额=U额I额=6V×0.28A=1.68W6.(2022虹口二模)甲和乙(甲标“3.8V0.3A”0~3伏档完好)、若干。他先用甲灯进行实验,连接电路后移动变阻器滑片至某一位置时,观察到电压表、电流表示数如图(a)(b)所示。他断开开关,仅用乙灯替换电路中的甲灯,闭合开关后发现电压表示数超出量程;他思考后重新连接电路进行实验,移动变阻器滑片直至乙灯正常发光,电压表示数为2.5伏。①写出判定甲灯正常发光的依据。②求电源电压U总。③求乙灯的额定功率P乙。(a(a)(b)【答案】①观察到电流表示数为②.0【解析】(1)甲标有“3.8V0.3A”字样,即可以根据额定电压3.8V判断甲灯泡正常发光,也可以根据电流表的示数为0.3A判断灯泡正常发光,由于电压表只有0~3伏档完好,不能直接测量甲灯两端的电压,此题中可以根据电流表的示数为0.3A判断甲灯正常发光。(2)如图(a)为电压表,由于电压表只有0~3V是好的,故此时电压表的读数为2.2V,甲灯正常发光,甲灯两端的电压为3.8V,故电压表并联在滑动变阻器两端,电源电压为U(3)仅用乙灯替换电路中的甲灯,此时乙灯与滑动变阻器串联,电压表并联在滑动变阻器两端,闭合开关后,电压表的示数超过量程,说明小灯泡分担的电压变小了,此时断开开关,重新连接电路进行实验,说明此时电压表并联在乙灯泡两端,电压表示数为2.5伏,额定电压为2.5V,乙灯的额定电流为I乙灯泡的额定功率为P乙额=U乙额I额=2.5V×0.3A=0.75W7.(2022金山二模)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测小灯泡(标有“0.3A”字样,额定功率小于0.7瓦)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。他连接电路,移动变阻器滑片P至最大阻值处,闭合开关,观察到电压表示数为2.4伏,小灯发光较暗。然后移动变阻器滑片使小灯正常发光,此过程中电压表指针偏转了6小格。①画出小华实验时的电路图;②当观察到电流表示数为安时,小灯正常发光;=3\*GB3③请根据相关信息,求电源电压及小灯的额定功率。(需写出计算过程)【答案】①见下图;②0.3;③4伏,0.66瓦【解析】①因为P额˂0.7W,由公式P=UI变形可知U即U额˂2.3V由题意可知当移动变阻器滑片P至最大阻值处,闭合开关,观察到电压表示数为2.4伏,所以电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,据此可知小华实验时的电路图为
②灯泡要正常发光,那么灯泡两端的电压为灯泡的额定电压,通过灯泡的电流为额定电流,由题可知,灯泡的额定电流为0.3A,所以当观察到电流表示数为0.3A安时,小灯正常发光。③因为P额˂0.7W,由公式P=UI变形可知U即U额˂2.3VU总=U1+U2˂2.3V+2.4V即U˂4.8V又因为电源电压为2伏的整数倍,所以U总=4V因为电源电压为4V,所以电压表量程为0~15V,分度值为0.1V,滑动变阻器阻值减小,电压表示数就减小,当灯泡正常发光时,电压表指针偏转了6小格,所以电压表示数就减小了0.6V,所以根据串联电路中电压的规律可知U额=U-U滑=4V-(2.4V-0.6V)=2.2V根据公式P=UI可知,小灯的额定功率为P额=U额I额=2.2V×0.3V=0.66W8.(2022青浦二模)1.5伏的整数倍且若干。小华连接电路进行实验,由于小灯上所标额定电压模糊不清,他思考后移动变阻器的滑片使电压表的示数分别为3.5伏、2.5伏和1.5伏,并记录相应的电流表示数。实验数据如下表所示。物理量实验序号电压表示数(伏)电流表示数(安)13.50.3022.50.3831.50.43图图12①请画出小华连接的实验电路图。_______(用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)②请根据相关信息,求出电源电压U及小灯泡的额定功率P额。_______【答案】①见下图;②6.0伏,0.75瓦【答案】①移动变阻器的滑片使电压表的示数变大,发现电流表的示数变小,故电压表并联在滑动变阻器两端,如图所示。②小灯正常发光时,U滑为3.5伏,若U=6.0伏,则U灯=U-U滑=2.5伏P额=U额I额=2.5伏×0.3安=0.75瓦若U=9.0伏,则U灯=U-U滑=5.5伏P额=U额I额=5.5伏×0.3安=1.65瓦,舍去9.(2022松江二模)小明做“测定小灯泡的电功率”实验。现有电压为6伏的电源、待测小灯(如图12所示)、电流表、开关、若干阻值已知的定值电阻及导线。小明连接电路进行实验,由于小灯上所标的额定电压模糊不清,他思考后将阻值不同的定值电阻与小灯串联,并记录相应的电流表示数,实验数据如下表所示。①请画出小明连接的实验电路图。②请根据相关信息,通过计算说明小灯的额定电压U额,并求出小灯的额定功率P额。图图12物理量物理量实验序号定值电阻(欧)电流I(安)1100.322150.263300.16【答案】=1\*GB3①见下图;②2.5伏,0.75瓦。【解析】(1)灯与电阻串联,实验中,依次更换定值电阻,电阻越大,电流越小。如下所示:(2)由图可知,当定值电阻为10Ω时,电流为0.32A时,此时定值电阻的电压UR=IR=0.32A×10Ω=3.2V此时灯泡的电压UL=U-UR=6V-3.2V=2.8V因为电路此时的电流大于小灯泡的额定电流,所以灯泡此时的电压大于额定电压,即灯泡额定电压小于2.8V,故小灯泡的额定电压U额为1.5V或2.5V。若小灯泡的额定电压为1.5V,则定值电阻两端电压UR′=U-UL=6V-1.5V=4.5V此时电流为0.3A,则此时定值电阻的阻值为R=和表格数据相矛盾,故小灯泡额定电压不是1.5V,为2.5V。小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W10.(2022年上海中考题)某同学做“测小灯泡电功率”的实验,他将电源(电源电压为2伏的整数倍)、待测小灯(额定电压为6伏,如果实际电压超过7.5伏时小灯会损毁)、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路。实验时,他将电压表的示数UV,电流表的示数IA,以及两者的乘积UVIA记录下来,表格中为部分数据。序号UV(伏)IA(安)UVIA(瓦)12.01.224.036.01.8(1)电压表并联在________两端(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”);(2)求出电源电压U_________(需写出主要计算过程);(3)求出小灯的额定电功率P额______(需写出主要计算过程)。【答案】(1)滑动变阻器;(2)8伏;(3)3.6瓦.【详解】(1)当UV=2V,UVIA=1.2W时,电路电流I1=0.6A当UV=6V,UVIA=2W时,电路电流I2=0.3A可知,随着被测电路两端电压升高,电路中电流变小,电压表应测量滑动变阻器。(2)根据串联电路电压规律可知U=2V+ULU=6V+UʹL由如果灯泡实际电压超过7.5伏时小灯会损毁,可知6V<U<9.5V电源电压为2伏的整数倍,则电源电压为8V。(3)当UV=2V时灯泡两端电压为6V额定电压,电路中电流为0.6A,灯泡的额定功率为P额=U额I额=6V×0.6A=3.6W11.(2021年上海中考题)小华同学做“测小灯泡电功率”实验,两个小灯分别标有“2.2V0.3A”、“3.8V0.3A”,电源电压为2V整数倍。小华正确串联电路,把电压表并联在电路中,滑动变阻器移到阻值最大处。闭合开关,电压表示数如图所示,然后移动滑动变阻器,电压表示数向左偏转了6小格,此时小灯正常发光.(1)判断小灯正常发光的理由是__________;(2)电压表并联在_______两端;(3)写出如图所示的电压表的示数并说明理由_________;(4)求小灯的额定功率?【答案】(1)电流表的示数为0.3A时,小灯泡正常发光;(2)电压表连在滑动变阻器两端;(3)2.8V;(4)1.14W。【解析】(1)电流表的示数为0.3A时,小灯泡正常发光;(2)一开始滑动变阻器处在最大阻值处,滑动滑片电压表读数减小,说明电压表并在滑动变阻器两端;(3)移动6格后,电压表读数为11V或2.2V;小灯两端为2.2或者3.8V。滑动变阻器加上小灯两端为电源电压(2的整数倍)只有2.2V+3.8V=6V这一种情况。因此,小灯正常发光的电压为3.8V,电源电压为6V,电压表一开始的读数为2.8V。(4)小灯额定功率为p=UI=3.8V×0.3A=1.14W12.(2017年上海中考题)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯泡(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的示数如图11(a)、(b)所示。他经过思考重新连接电路进行实验,将新测得的三组数据记录在下表中。①②请【答案】①0.24。②6伏,1.064瓦。【解析】①0.24安。②由题意可知当通过小灯的电流为0.24安时,小灯两端的电压为3伏,判断出小灯的额定电压超过3伏。因此小华思考后仅将电路中的电压表并联至滑动变阻器两端。当电路中电流为0.24安时,小灯泡和滑动变阻器两端的电压各为3伏。U=U灯+U滑=3伏+3伏=6伏U额=U-U滑'=6伏-2.2伏=3.8伏P额=U额I额=3.8伏×0.28安=1.064瓦13.(2021金山二模题)学做“测定小灯泡的电功率”实验,所电压分别为3伏、6伏和9伏)有“”字样,滑动变阻器标有“201A”字样(即接入电路的阻值约为10Ω)(a)请写出小华选用的电源电压,(b)请计算出(写出计算过程)【答案】①P=UI;②(a)选用电源的电压为6伏。因为小灯的额定电压为3.8伏,要精确测量小灯的额定电压需要将电压表并联在滑动变阻器两端,且电压表选用0~3伏量程,即电源电压在3.8伏~6.8伏之间,所以选用6伏(合理即可)。(b)0.836瓦。【解析】①本实验的实验原理是P=UI;②(a)电源电压为6伏。因为小灯的额定电压为3.8伏,要精确测量小灯的额定电压需要将电压表并联在滑动变阻器两端,且电压表选用0~3伏量程,即电源电压在3.8伏~6.8伏之间,所以选用6伏。(b)P额=U额I额=3.8伏×(6伏-3.8伏)/10欧=0.836瓦14.(2021徐汇二模)小慧做“测定小灯泡的电功率”实验,现有新干电池4节、待测小灯(标有“3.8V”字样)、电压表、电流表各一个,滑动变组器两个(分别标有“52A”和“101A”字样),开关和导线若干。选取若干电池和相关器材连接如图12(a)所示电路,接上最后一根导线后,闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片P,小灯逐渐变亮。将滑片移到某位置,小灯亮度仍偏暗,观察到此时电压表、电流表的示数分别如图12(b)(c)所示。为测定小灯的额定功率,小慧在不改变实验器材的情况下调整电路,重新实验并规范操作,小灯正常发光时,发现电流表指针在如图12(c)所示的基础上偏转了2小格。①请判断小慧把最后一根导线的左端接在滑动变组器的(选填“A”或“B”)接线柱。②判断实验中所选用的电源电压和滑动变阻器规格。(需写出计算过程)=3\*GB3③根据相关信息,求出小灯的额定功率。(需写出计算过程)AAB图12SSL0.63A315VP(a)(c)(b)电池盒+-【答案】①A变阻器为“10Ω1A”;1.216瓦【解析】①闭合电键时,变阻器连入电路的阻值应该最大,所以小慧把最后一根导线的左端接在滑动变组器的A接线柱。将滑片移到某位置时,R滑(4.5伏-3伏)/0.28安5.35欧或R滑(6伏-3伏)/0.28安10.7欧(舍去)故所用电源电压为4.5伏,变阻器为“10Ω1A”调整电路,电压表与变阻器并联,重新实验并规范操作,小灯正常发光时,额定电流为I额=0.28安+0.04安=0.32安P额=U额I额=3.8伏×0.32安=1.216瓦15.(2021杨浦二模)小杨做“测定小灯泡电功率”实验,所用电源电压(为2伏的整数倍)保持不变、待测小灯泡(标有“3.8V”字样)、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器两种规格(A:“102A”、B:“502A”)以及导线若干。他正确连接电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片移至中点附近,电压表与电流表的示数如图(a)、(b)所示,发现无法从电压表上精确读出“3.8V”电压。小杨经过思考重新连接电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,直至小灯正常发光,电流表的示数如图(c)所示。他继续移动滑动变阻器的滑片,将测得的另外两组数据记录在下表中。(a)(a) (b)(c)实验序号电压表示数(伏)电流表示数(安)13.00.3421.50.42请根据上述信息,①计算出小灯泡的额定功率P额。②计算说明小杨实验所用的电源电压。③计算并判断滑动变阻器的规格。【答案】①1.52W;②6伏;③A:“10Ω2A”。【解析】①P额=U额I额=3.8伏×0.4安=1.52瓦②小杨经过思考,将电压表并联在滑动变阻器两端,且换用(0~3)伏量程。根据实验序号1,电源电压U=UR+U灯<3.0伏+3.8伏=6.8伏。根据实验序号2,电源电压U=UR+U灯>1.5伏+3.8伏=5.3伏。又因为电源电压为2伏的整数倍,所以电源电压为6伏。③调整前,小杨正确连接电路,滑动变阻器滑片移至中点附近。UR=U-U灯=6伏-3.5伏=2.5伏滑动变阻器的电阻R=U/I=2.5伏/0.38安=6.58欧,所以选A。16.(2021宝山二模)小明同学使用如下器材做“测定小灯泡的电功率”实验:学生电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,待测小灯泡两个(分别标有“2.5V”、“3.8V”字样)以及导线若干。正确串联实验器材,并将电压表并联在电路中。闭合开关,当滑片移到某位置时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表和电压表的示数分别如图(a)、(b)所示。①根据电压表的示数可判断电压表并联在的两端(选填“小灯泡”、“滑动变阻器”或“学生电源”),理由是。②进一步分析可知:小明同学在实验中选用的小灯泡标有字样,此灯泡的额定功率为瓦,使用的学生电源电压为伏。【答案】①滑动变阻器,电压表示数为1.5伏或7.5伏。电源电压为2伏整数倍,与电压表示数不一致,不能并联在电源两端;小灯泡正常发光,电压为2.5伏或3.8伏,与电压表示数不一致,电压表不能并联在小灯泡两端。②2.5V,0.75,4伏或10伏。【解析】①电压表示数为1.5伏或7.5伏。电源电压为2伏整数倍,与电压表示数不一致,不能并联在电源两端;小灯泡正常发光,电压为2.5伏或3.8伏,与电压表示数不一致,电压表不能并联在小灯泡两端。所以电压表并联在滑动变阻器两端。②当滑片移到某位置时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数为0.3安,电压表的示数为1.5伏或7.5伏。若待测小灯泡标有“2.5V”字样则电源电压为U=UR+UL=2.5伏+1.5伏=4伏;或U=UR+UL=2.5伏+7.5伏=10伏;若待测小灯泡标有“3.8V”字样则电源电压为U=UR+UL=3.8伏+1.5伏=5.3伏;或U=UR+UL=3.8伏+7.5伏=11.3伏;该组不存在,舍去。所以待测小灯泡标有“2.5V”字样,电源电压为4伏或10伏。P额=U额I额=2.5伏×0.3安=0.75瓦17.小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压不变)、待测小灯(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏完好)、滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的示数如图(a)、(b)所示,小灯发光偏暗。他经过思考后,在不改变滑片P位置的情况下重新连接电路,闭合开关,电压表示数如图(c)所示,然后移动变阻器滑片使小灯正常发光,发现电压表的指针由(c)位置偏转了8小格。((a)(b)(c)①图(b)电流表的示数为______安。②请根据相关信息,求电源电压及小灯的额定功率_______。(需写出计算过程)【答案】①0.24安。②4.5伏,1.064瓦。【解析】①因为小灯发光偏暗,所以通过小灯的电流小于额定电流0.28A,电流表的示数为0.24安。②正确连接电路进行实验时,电压表与小灯并联,小灯两端的电压为3伏;重新连接电路,电压表与变阻器并联,滑片P的位置没有改变,所以小灯两端的电压仍为3伏,此时变阻器两端的电压为1.5伏(电压表只有0~3伏完好),电源电压U=UR+UL=1.5伏+3伏=4.5伏。③小灯正常发光时,电流变大,故变阻器连入电路中的阻值变小,变阻器两端的电压也变小,变阻器两端的电压为UR=1.5伏-0.8伏=1.7伏小灯的额定电压为UL=U-UR=4.5伏-1.7伏=3.8伏小灯的额定功率为:18.(2020崇明二模)小华同学做“测定小灯泡电功率”实验。待测小灯的额定电压为“2.5伏”,或“4.0伏”,滑动变阻器上标有“502A”,实验器材齐全且完好。他连接电路后,将变阻器的滑片置于一端,闭合电键,移动滑片的过程中,观察到小灯发光始终较暗且亮度不变,电流表示数逐渐变大,电压表的指针始终处于图12所示位置。①小灯发光较暗的原因是__________。②小华在连接电路时的主要问题是__________。③请判断小灯的额定电压为__________。④为了完成实验,小华同学需对电路进行重新正确连接;还需对实验器材进行调整的是________。【答案】①小灯发光较暗的原因是小灯两端的实际电压小于其额定电压(即U灯<U额);②在连接电路时的主要问题是将小灯与滑动变阻器并联了。③小灯的额定电压为“4.0伏”。④为了完成实验,还需对实验器材进行调整的是提高电源电压,用电压大于4伏的电源。【解析】①小灯发
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