初三物理小灯泡电功率实验题(中考必考的实验题)
初三物理小灯泡电功率实验题(中考必考的实验题)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;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;(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”)。【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:
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”)。
【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)C;(5)0.4。
【点评】本题测量小灯泡的电功率,考查电路的连接、注意事项、常见故障的分析、灯的额定功率、误差分析、对实验方案的评估和串联电路的规律及等效替代法的运用