苏科版初中九年级物理专项素养综合练(十五)特殊方法测小灯泡的电功率课件

专项素养综合全练（十五）特殊方法测小灯泡的电功率1.(新考向·创新实验)(2024江苏苏州立达中学期末)某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率,已知小灯泡额定电压为2.5V。若此实验中只有一只电表坏了,为了测出小灯泡的额定功率,小组同学们增加一个阻值为25Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”“b”各一次)测量小灯泡的额定功率,图甲、图乙是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是

(

)A.两种方案都能

B.两种方案都不能C.甲方案能,乙方案不能D.甲方案不能,乙方案能B解析由甲图可知,单刀双掷开关接a时,定值电阻R0和滑动

变阻器串联接入电路,此时可调整滑动变阻器使R0上的电压

等于2.5V,但当单刀双掷开关接b时,因小灯泡电阻与定值电

阻R0不一定相等,此时不能保证小灯泡两端电压为2.5V,故甲

方案不能测量小灯泡的额定功率;由乙图可知R0和小灯泡、

滑动变阻器串联接入电路,单刀双掷开关接a时电压表测量

定值电阻R0两端的电压,单刀双掷开关接b时电压表测量定值电阻R0和小灯泡两端的总电压,实验中无法通过观察电压表

来调整滑动变阻器使小灯泡两端电压为2.5V,故乙实验方案无法测量小灯泡额定功率。2.(新考法·设计实验)(2024江苏苏州振华中学月考)在一次综合实践活动中,小明想测量一个额定电压为6V,阻值约为8Ω的小灯泡的额定功率,但发现电流表和电压表的大量程均已损坏(小量程完好),于是找来一个阻值为10Ω的定值电阻,设计了如图所示的实验电路,其中电源电压恒为8V。请选出能对应填入虚线框内合理的元件组合(

)A.

B.C.

D.

C解析由题意可知,电源电压为8V,小灯泡的额定电压是6

V,由串联电路的电压规律可知,定值电阻分得的电压为U定=

U-U额=8V-6V=2V,故电压表可与定值电阻并联;由欧姆定

律可知小灯泡的额定电流约为I=

=

=0.75A>0.6A,故电流表不能直接测量通过灯泡的电流,根据并联电路的电流

规律,灯泡接在干路上,由欧姆定律可求得通过定值电阻的电

流,所以需要用电流表测量通过滑动变阻器的电流,则a虚线

框内是滑动变阻器,b虚线框内是定值电阻,c虚线框内是小灯泡,故C选项正确。3.(新考向·创新实验)(2024江苏苏州景范中学月考)小强为了测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。他用了两只电流表A1、A2和一个5Ω的定值电阻R,连接了如图甲所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。具体操作:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数为

A,小灯泡正常发光。此时电流表A1的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为

W。1

0.5

解析由电路图知,定值电阻与灯泡并联,它们两端的电压相

等,当并联电路两端电压等于灯泡的额定电压UL=2.5V时,灯

泡正常发光,此时电流表A2的示数I2=

=

=0.5A;由图甲知,电流表A1的量程是0~3A,由图乙知电流表的分度值是0.1

A,电流表读数I1=0.9A,根据并联电路的电流规律,灯泡的额

定电流IL=I1-I2=0.9A-0.5A=0.4A,则灯泡的额定功率为P=

ULIL=2.5V×0.4A=1W。4.(新考法·分析论证)(2024江苏南京栖霞期末)小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5V”的小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10Ω的定值电阻R0,导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图甲所示的实验电路。

(1)该实验的原理是

。(2)小珍连接电路时,闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的

最

(选填“左”或“右”)端。(3)闭合开关S,将S1拨到触点

(选填“a”或“b”),移动

滑片P,使电压表的示数为

V。(4)在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关

S1拨到另一触点,此时电压表的示数如图乙所示,其数值为

V;通过计算可知小灯泡的额定功率是

W。1P=UI

右a

2.56.5解析

(1)测量小灯泡额定功率的实验原理是P=UI。(2)由图

甲知,闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处,即

右端。(3)为测量小灯泡额定功率,闭合开关S,应将S1拨到触

点a,此时电压表测灯泡两端电压,移动滑片P,使电压表的示

数为2.5V,此时灯泡正常发光;(4)在确保整个电路安全情况

下,保持滑片P位置不变,将开关S1拨到另一触点b,此时电压

表测灯泡与定值电阻R0两端的总电压,电压表示数应大于2.5V,所以,由图乙知,电压表使用的是0~15V量程,分度值为0.5

V,其示数为6.5V,由串联电路的电流、电压特点和欧姆定律可得灯泡正常发光时的电流:IL=I0=

=

=

=0.4A,则小灯泡的额定功率:PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W。(1)断开开关S1,闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为

时,小灯泡恰好正常发光;(2)保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表示数为I;(3)推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=

(用物理量U额、R0和I表示)。5.(新独家原创)小明为了测量已知额定电压为U额的小灯泡的额定功率,设计了如图所示的电路(R0为阻值已知的定值电阻,R为滑动变阻器),请你帮他完成实验步骤的设计。U额×

解析

(1)断开开关S1,闭合开关S2,此时灯泡和定值电阻并联,

两端电压相同,电流表只测量通过定值电阻的电流,移动滑动

变阻器滑片P,当电流表示数为

时,定值电阻两端电压为U额,小灯泡两端电压也为U额,故小灯泡恰好正常发光;(2)保持

滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电

流表示数为I;此时电流表测量正常发光时通过小灯泡和定值

电阻的电流之和,故小灯泡的额定电流为I-

;(3)推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=U额×

。6.(2023北京八十中期末)在“测小灯泡电功率实验”中,电

源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最

(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为

W。若使小灯泡正常发光,应将滑片向

(选填“左”或“右”)端移动。左0.48右

甲

乙

丙(2)完成上述实验后,小敏设计了如图丙所示的电路,测出了

额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下:(电源电

压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)①按电路图连接电路:②闭合开关

,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,小灯泡正

常发光;③使开关

,保持R1滑片位置不动,移动R2滑

片使电流表的示数为I额;S1S2闭合、S1断开④保持

(选填“R1”或“R2”)滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变

阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=

(用I额、I1、I2、R1表示)R2解析

(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至阻值最大

处,即最左端;闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5V时,电

流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示

数为0.32A,则此时小灯泡的功率为P=UI=1.5V×0.32A=0.48

W;灯泡在额定电压下正常发光,此时电压表的示数为1.5V,

小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串

联电路的电压规律,应减小变阻器两端的电压,由串联电路的

分压规律可知,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片

应向右移动,直到电压表示数为2.5V;(2)用如图丙所示的电路,测额定电流为I额的小灯泡的额定功率;实验方案如下:①

按电路图连接电路;②闭合开关S1,移动R1滑片,使电流表的示

数为I额,灯泡正常发光;此时灯泡与R1串联;③闭合开关S2、断

开S1,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额;

此时R1与R2串联,因为电路中电流仍为I额,所以R2=RL;④为测量

变阻器R