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1. 1 識字培訓 22 測量小燈泡的電功率,夯實基礎 1.(2018年安徽福南第二模式)如圖所示,在“探究電功率與電壓的關系”實驗中,小燈泡L1“2.5V 0.3 A”和L2“3.8 V0.3 A”串聯,以下說法正確( )A.L1和L2串聯的主要目的是使兩個燈泡的電流和通電時間相同B.如果電源電壓可調,兩個燈泡可以同時正常發光C。開關閉合后,“3.8V 0.3A”的小燈泡更亮,因為它的額定功率D大。通過這個實驗現象和數據,可以探究電力與電壓的定量關系答案:B 分析:電力與電壓有關,在探究電力與電壓的關系時應將電流控制在相等的位置,從串聯電路的電流特性可以看出,L1和L2串聯的主要目的是使電流相位兩個燈泡的
2.等等,所以A是錯的;根據標題,兩盞燈的額定電流為0.3A,當兩盞燈串聯時,如果電源電壓可調,當電路中的電流達到0.3A,達到它們的額定電流時,則兩盞燈可以正常發光,所以B是正確的;燈泡的亮度是由其實際功率決定的,所以開關合閘后,“3.8V 0.3A”的小燈泡因為其實際功率而更亮,所以C錯了;從圖中可以看出,兩盞燈的電壓只能通過燈泡的亮度來判斷,而無法測量電功率的確切值,無法獲得電功率與電壓的定量關系,因此D是錯誤的。2.(2018年安徽萊安模擬)為了確定小燈泡的額定功率,在具體的實驗操作中,手眼分工應為( ) A.手動變阻器的滑動葉片、眼視電流表 B.手動變阻器的滑片、眼視電壓表
3.C.用手移動變阻器的滑軌,看小燈泡是否在發射 D.手按開關,看電流表 答案:B 分析:因為滑動變阻器的作用是調節燈泡兩端的電壓,所以在用手調節滑動變阻器時,眼睛要觀察電壓表指示的變化某實驗小組用兩個相同的小燈泡, 當電壓表示為額定電壓時,則觀察電流表的指示和燈泡的亮度。3.(2018年上海市普陀區模擬)在研究電力、電壓和電流之間的關系時,一名學生連接了圖中所示的電路進行實驗。關于這個實驗的以下陳述是不合理的:( )2A。本電路中所示的實驗可以研究電功率與電壓的關系B.為本實驗選擇的兩個小燈泡的規格應不同C.小燈泡消耗的電功率可以通過燈泡的亮度進行比較D.實驗可以得出結論,當電流相同時,電功率與電壓成正比答案:D分析:電功率與電壓和電流有關,從圖中可以看出兩個燈泡串
4.通過兩個燈泡的電流相同,因此電路中顯示的實驗可以研究電功率和電壓之間的關系,因此A是正確的;兩個燈泡串聯連接,流過它們的電流相同,L 1 和 L 2 規格不同,燈泡兩端的電壓不同,因此可以設計這個實驗來探究電功率和電壓之間的關系,所以 B 是正確的;為了判斷燈泡的功率,我們可以通過觀察燈泡的亮度來判斷燈泡的功率,燈泡越亮,燈泡的功率越大,所以C是正確的;由于燈泡的亮度不能準確反映實際功率,因此無法得出電流與電壓成正比的結論,因此D是錯誤的。4.(2015年湖南岳陽高中入學考試)根據實驗電路圖,用兩個電流表探究“電功率與電流的關系”,以下說法不正確( ) A.小燈泡的電功率大小由燈泡B的亮度來判斷。
5、小燈泡的并聯是控制燈泡兩端的電壓相同C。所選的兩個小燈泡的規格必須相同D。實驗答案也可以通過將其中一臺電流表轉移到主干道上來完成答案:C 分析:燈泡的亮度由其實際功率決定某實驗小組用兩個相同的小燈泡,燈泡越亮,實際功率越大,因此小燈泡的電功率可以通過燈泡的亮度來判斷, 所以 A 是正確的;從圖中可以看出,兩個燈泡的連接方式是并聯的。在并聯電路中,每個分支兩端的電壓相等。因此,B 是正確的;該實驗的目的是研究電力與電流之間的關系。所以電路中兩個燈泡的規格,即功率,應該不同,所以C是錯誤的;在并聯電路中,干線電路與支路電流之間的關系是干線電路電流等于每個支路電流之和。將其中一條電流表轉移到主干道上,也可以找到兩條支線的電流,實驗即可完成,所以D是正確的。5.(2018年黑龍江哈爾
6、小寒要用圖中的設備來探究“電功率和電壓的關系”。兩個小燈泡 L1 為“2.5 V 0.3 A”,L2 為“3.8 V 0.3 A”,由三節新的干電池供電。(不要讓音量tage 燈泡兩端超過1.2倍tage 額定電壓)(1)完成電路中缺失的導線,并說明實驗中如何判斷兩個小燈泡的功率?3 (2)為了得到一般規律,小寒找了兩個規格分別為“3 V 0.2 A”和“4 .5 V 0.3 A”的燈泡,準備再進行一次對比實驗, 但是這個實驗沒有成功,請幫她分析一下實驗不成功的原因。(忽略溫度對燈絲電阻的影響)(3)改進后,實驗后,小瀚將繼續探索“電力和電流
.“
7.關系“,她應該對電路做出哪些調整?答:(1)通過觀察燈泡的亮度來判斷其電功率,看解析圖(2)兩盞燈的電阻相同,串聯到電路中時電流和電壓相等,因此無法完成實驗;(3)將兩盞燈由串聯改為并聯,用電流表代替電壓表,分別測量兩盞燈的電流,將電源由三節干電池減少到兩節。分析:(1)電力與電壓和電流有關,所以在探討電力和電壓的關系時,通過兩盞燈的電流應控制相等,因此兩盞燈應串聯在電路中,電壓表分別測量兩盞燈的電壓,電壓表V1應與燈泡L1并聯, 如圖所示。因為燈泡越亮,電功率越大,所以燈泡的電功率可以通過觀察燈泡的亮度來判斷。(2)根據歐姆定律,燈泡的電阻“3V 0.2A”R==15,燈泡的電阻“4.5V 0”。
8、3A“電阻U 1I 1=3V0.2AR==15,兩盞燈的電阻相同,串聯接入電路不僅電流相等,兩端電壓也相等,因此不可能用U 2I 2=4.5V0.3A來研究電功率與電壓的關系。(3)在探究電功率與電流的關系時,控制電壓應相等,因此兩盞燈應并聯,因為L1的額定電壓為2.5V,而小燈泡兩端的電壓要求不超過其額定電壓的1.2倍,因此電源應從三節干電池減少到兩節;測量通過燈泡的電流,并通過比較燈泡的亮度來比較電功率與電流之間的關系。導師編號.(2018年安徽淮北模擬)盛夏時節,蕭天家里的電燈經常忽明忽暗。尾田從學校借來了額定電壓為2.5V的小燈泡等實驗設備,想通過實驗來研究生產
9.造成這種現象的原因。(1)如圖A所示,尾田已經連接了部分電路,請用行程線代替導線將電路完全連接,這樣當滑塊P向右移動時,滑動變阻器對電路的電阻就會變大。4(2)尾田將滑動變阻器的滑塊向左滑動,小燈泡慢慢變亮,電壓表示逐漸增加;然后將滑塊向右移動,小燈泡再次逐漸變暗,電壓指示燈逐漸降低。尾田分析說:“燈光閃爍是由燈光兩端的不穩定引起的。(3)當小田將電壓調節到小燈泡兩端時,電壓為2.5V。電流表的指示如圖B所示,從中我們可以知道小燈泡的額定功率為。(4)蕭天進一步分析了自己所學的電學知識:雖然家里的電燈有時很暗,但電燈的實際功率變小了,消耗的電能也少了。由此,他覺得這個時候在家用電熱水壺燒水也沒問題
10.節省電量。他是對的嗎?請簡要說明原因。答:(1)見解析圖 (2)電壓(4)0.75W(4)不成立,因為燒開一鍋水,水吸收的熱量是確定的,即消耗的功率是確定的,根據W=Pt,如果實際功率變小,通電時間變長,電量無法保存分析: (1)當滑軌P向右移動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大,于是將滑刀與左電阻絲與燈串聯的電路連接,燈的額定電壓為2.5V,選擇電壓表與燈并聯,范圍小, 如圖所示。(2)開關合上后,將滑動變阻器的滑動葉片向左滑動,連接電阻變小,使電路中的電流變大;從U=IR可以看出,施加在燈具兩端的電壓變大,即電壓表示數逐漸增大,小燈泡的亮度逐漸變亮;當滑塊向右移動時,連接的電阻變大,使電路中的
11、電流變小,從U=IR可以看出,施加在燈兩端的電壓變小,電壓表示數逐漸減小,小燈泡逐漸變暗;顯然,燈泡兩端的電壓波動,導致小燈泡閃爍閃爍,因此電燈泡的閃爍可能是由于燈泡兩端的電壓不穩定造成的。(3)從指針的位置可以看出,電流表的范圍為00.6A,刻度值為0.02A,燈泡的電流為0.3A;燈泡的額定功率為P=UI=2.5V0.3A=0.75W。(4)織田的想法是錯誤的。在電熱水壺中燒開一壺水所消耗的電量(或水吸收的熱量)是確定的,根據W=Pt,當電熱水壺的實際功率變小時,所需的加熱時間變大,因此無法節省電力。容量提升7.(2018 山西太原)在“探究小燈泡亮度與電功率的關系”的實驗中,實驗團隊選擇了
12.取一個標有“2.5V”的小燈泡和必要的實驗設備,連接物理電路,如圖A所示。 5 (1)如圖A所示,是小明連接的電路的一部分,請用筆畫線代替導線,將圖中的物理電路完全連接好, 并要求滑動變阻器的滑塊向右移動,小燈泡會變暗。(2)電路連接正確后,合上開關,小明發現電壓表顯示編號清晰,電流表指針幾乎動不動,小燈泡不發光,造成這種現象的原因可能是。(3)排除故障后,繼續實驗,調整載玻片,將多次測量的電流和電壓繪制成I-U圖像,如圖B所示,根據圖像,小燈泡正常發光時的電流為A,額定功率為W。 (4)請畫一個表格,記錄要測量和計算的物理量和要記錄的現象的實驗數據在實驗中。導師編號答案:
13.(1)見解析圖 (2)小燈泡壞了 (3)0.5 1.25 (4)如分析表所示,分析如下: (1)當滑動變阻器的滑動葉片按要求向右移動時,小燈泡變暗,即電流變小,電阻變大, 所以下面左邊的接線柱是接電路的,燈的額定電壓是2.5V,所以選用電壓表與燈管并聯,范圍小,如圖所示。(2)電路連接正確后,合上開關貝語網校,小明發現電壓表顯示編號清晰,電流表指針幾乎動不動,小燈泡不發光,造成這種現象的原因可能是小燈泡斷路。(3)根據圖B中電流和電壓繪制的I-U圖,小燈泡正常發光時電流為0.5A,燈的額定功率為:P=UI=2.5V0.5A=1.25W。(4)表的內容包括燈泡的電壓、通過燈泡的電流、電功率和燈的亮度(記錄燈的上方和
14.等于或低于額定電壓),實驗數據表如下。實驗次數 燈泡兩端的電壓 U/V 通過燈泡的電流 I/A 燈泡的電功率 P/W 燈泡的亮度 1238.(2018年安徽鳳陽第二模式)兩組學生要學習“燈泡亮度變化時電功率的變化”,提供的設備是:實驗室用的兩個小燈泡,A組燈泡標有“1.5V”,B組燈泡的字跡模糊, 兩種規格(“15 1 A”、“25 1 A”)的滑動變阻器、電源(電壓相等且保持不變)、電流表和電壓表、開關和多根電線。當滑動變阻器滑塊的位置正好在中點時,電壓表示數為1.5 V,電流表示也相同(如圖A所示)。
15.此時,A組的燈泡比B組的燈泡暗。 6(1)電流表讀數為A;(2)請填寫圖B中B組學生設計的電路圖;(3)電源電壓為V;(4)B組學生測得的燈泡電功率為W。 答案: (1) 0 .2 (2)見解析圖 (3) 4 (4) 0.5 分析: (1)由圖a可以看出,電流表的量程為00.6A,刻度值為0.02A,指示為0.2A;(2)根據標題“當前表示數也相同,此時A組燈泡比B組燈泡暗”,可以看出B組燈泡的實際功率較大,B組燈泡的實際電壓較大,根據串聯電壓劃分的知識, 可以看出,B組滑動變阻器電壓較小,則B組滑動變阻器接入電路的電阻值較小,滑動葉片處于中點,說明B組學生選擇的滑動變阻器的最大電阻值較小,最大值較大
16、電阻值為15;因此,B組學生選擇的滑動變阻器規格為015,A組選擇的滑動變阻器規格為025。當滑片處于中點時,滑動變阻器兩端的電壓為:U1=I R1=0.2A 25=2.5V;B組滑動變阻器12 12兩端的電壓為:U2=I R2=0.2A15=1.5V。12 由于電壓表示數為1.5V,A組學生在小燈泡兩端并聯電壓表,B組學生在滑動變阻器兩端并聯電壓表。B組學生設計的電路圖如圖所示。(3)由于串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和,電源電壓不變,根據A組數據,電源電壓:U=UL+U1=1.5V+2.5V=4V;(4)此時,B組學生測得的燈泡電壓:
17.UL=U-U2=4V-1.5V=2.5V,B組學生測得的燈泡電功率:P=ULI=2.5V0.2A=0.5W。9.(2017年安徽亳州第二模式)肖聰設計了圖A所示電路,采用滑動變阻器調節小燈泡的電流和電壓,觀察小燈泡的發光情況。電源電壓始終為6 V,R為滑動變阻器。A、B、7、C(1)合上開關后,移動滑動葉片P,發現兩個電表示的數量總是如圖B所示,因為滑動變阻器的兩個接線柱(填入字母)都連接到電路上。(2)修正錯誤后,肖聰繼續實驗,在圖C上標注相關實驗數據,并分析圖C,發現自己選擇的滑動變阻器規格為(可選字母)。A.20 0.5 A B.20 2 AC.50 0.5 A D.25 2 A(3) 見圖C
18. 標明陰影部分的面積大小。(4)在實驗操作過程中,無論如何移動滑板P和電壓表指針(可選“幾乎不動”或“明顯偏轉”),都會因小燈泡L的意外損壞而斷路。答案:(1)光盤 (2)D (3)小燈泡的實際功率為0.8W (4)幾乎不動 分析: (1)移動滑軌,電流表示數不變,表示滑動變阻器接入電路的電阻值為零或固定電阻;根據圖B,電壓表的范圍為015V,索引值為0.5V,指示為6V,等于電源電壓,因此滑動變阻器對電路的電阻值為零,即滑動變阻器的接線柱CD連接到電路。(2)根據圖C,電路中的最小電流為0.2A,固定電阻兩端的電壓為1V。根據串聯電路的電壓定律和歐姆定律,滑動變阻器對電路的最大電阻為R==25;U型滑移I最小=6V-1V0.2A電流大于1A,所以選擇D。 (3)根據圖C,陰影部分的面積等于電流和電壓的乘積,因此陰影部分的面積表示R1的電功率為P=UI=2V0.4A=0.8W。(4)在實驗操作過程中,由于小燈泡L意外損壞而電路斷開,將電壓表串聯在電路中,由于其內阻遠大于其他電路元件,根據分壓原理,其指示接近電源電壓,當移動滑軌時改變流變器所連接電路的電阻, 電壓指示仍然接近電源電壓,指針幾乎不動。8