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【2014年中考点金】测量小灯泡电功率实验的试题分类  

2014-06-22 06:03:19|  分类: 2014中考点金 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【2014年中考点金】测量小灯泡电功率实验的试题分类

【2014年中考点金】测量小灯泡电功率实验的试题分类





测量小灯泡电功率实验的试题分类
广东中山市西区初级中学 邓立东

测量小灯泡的电功率实验是初中物理中综合性最强的电学实验之一。学生通过该实验的学习能进一步熟悉电流表、电压表和滑动变阻器的使用,提高实验技能;通过对电路故障的判定和实验现象的分析、数据的处理能培养学生分析问题、解决问题和处理数据的能力;通过设计实验的测量方法还能发展学生的创造思维。所以测量小灯泡的电功率实验是中考物理中的热点和重点。

1.仪器使用

例1.(2011淮安)测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

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(1)连接电路时开关应       ,电流表的量程应选 0~       A;

(2)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于         (选填“A”或“B”)端;

(3)如图b所示电压表的示数,其读数为          V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向         (选填“A”或“B”)移动。

例2.(2011黄石)王明同学准备测量额定电压为2.5V的小灯泡在实际工作时的功率,根据已有器材,他设计好了电路原理图,并完成了实物连接如图所示。

测量小灯泡电功率实验的试题分类 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(1)在某次测量过程中,闭合开关后,电压表和电流表的示数如图所示,则电压表的示数为        V,电流表的示数为           A,则此时小灯泡的功率为          W;

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(2)滑动变阻器的滑片P向B端滑动后,小灯泡的电功率将       (选填“增大”或“减小”)。

例3.(2013资阳)初三某班同学到实验室做“测量小灯泡功率”的分组实验。待测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。实验室有如下器材:A.电源E(电压为6V)、B.电流表A(0~0.6A,0~3A)、C.电压表(0~3V,0~15V)、D.滑动变阻器R1(5Ω,0.3A)、E.滑动变阻器R2(50Ω,0.5A)、F.滑动变阻器R3(500Ω,1A)、G.开关S,导线若干。

实验应该选用的最合适的滑动变阻器是       (填器材代号)。

参考答案:

例1.(1)断开,0.6;(2)A;(3)2.2,B。

例2.(1)1.2,0.4,0.48;(2)增大。

例3.E

2.电路连接

例4.(2012河南)用如图所示的实验电路,测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。请在虚线框内画出相对应的电路图。

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例5.(2012资阳)在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为8Ω。

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某同学连接的电路如图所示,请指出其中的两处错误或不妥:①                      ;②                         

例6.(2012聊城)测量小灯泡的电功率的分组实验中,提供的器材有:6V蓄电池、电流表、电压表、滑动变阻器(50Ω 1.5A)、额定电压为3.8V的小灯泡(正常发光时电阻约为70Ω)、开关等各一只,导线若干。

请根据图甲所示的电路图用铅笔连线代替导线,完成图乙中的实物连接。(连线不得交叉)

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参考答案:

例4.

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例5.①电流表正负接线柱接反;②滑动变阻器都接下面两个接线柱。

例6.

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3.故障分析

例7.(2012莱芜)在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压是2.5V,滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样,小灯泡的电阻接近10Ω。

当闭合电路的开关时,若出现以下不正常现象(见下表),请从下列选项中选择可能的原因填入表中(只需选填选项代号);

顺序

电路中出现的不正常现象

可能的原因

电灯的亮暗

电流表示数I/A

电压表示数U/V

不亮

0.3

0

 

不亮

0

3

 

很亮

0.29

2.8

 

A.电路中小灯泡断路             B.电路中小灯泡短路

C.滑动变阻器连入电路中的电阻太小   D.滑动变阻器连入电路中的电阻太大

例8.(2011沈阳)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明连接了如图所示的电路。

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正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表都没有示数。小明确定电路的接线良好,且电表和电源都完好,小明做出了以下猜想:

猜想①:小灯泡断路;猜想②:开关断路;猜想③:滑动变阻器断路。

假设故障只有一处,经过分析,小明确定猜想①是不可能的.如果猜想①成立,则        会有示数。

为了尽快查出故障原因,小明将导线A端拆下,把它改接在       (填“B”或“C”)点的接线柱上。

如果电流表、电压表都无示数,则猜想          (填序号)正确。

如果电流表、电压表都有示数,则猜想          (填序号)正确。

参考答案:

例7.B;A;C。

例8.电压表;B;

4.数据处理

例9.(2012丹东)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡标有“2.5V”字样,电源由两节新干电池组成,灯泡电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。

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(1)实验过程中,当灯泡两端电压为2.5V时,电流表的指针位置如图所示,则电流表的示数为           A。

实验次数

灯泡两端的

电压(V)

通过灯泡的

电流(A)

灯泡的亮度

灯泡的功率

(W)

灯泡的平均

功率(W)

1

3

0.28

较亮

0.84

 

2

2.5

 

正常发光

 

3

2

0.22

较暗

0.44

(2)本实验测得小灯泡的额定功率为        W。

(3)通过分析表格中数据以及实验现象可知,灯泡的亮度是由             决定的。

(4)小芳设计的表格中有一处不妥,请帮助她指出来                         

例10.(2012揭阳)在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如左图所示。

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右图是根据实验数据绘成的U—I图像。根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是        W。当滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡的电阻将        

例11.(2010?铜仁)一批规格为“2.5V、0.75W”的小灯泡,为判断是否合格,某同学抽取一只小灯泡,使用二节新的干电池测量它的功率。

连接好电路测得三组数据,如下表:

实验序号

电压表示数/V

电流表示数/A

功率/W

1

2.2

0.22

0.48

2

2.5

0.26

0.65

3

2.8

0.27

0.76

分析这些数据,你认为该小灯是否合格:          ;原因是:                     

参考答案:

例9.(1)0.24;(2)0.6;(3)实际功率;(4)求电功率的平均值。

例10.0.5;变大。

例11.不合格;小灯泡的实际电压为2.5V时,实际功率为0.65W,达不到小灯泡标注的额定功率。

5、测量方法

例12.(2011莱芜)在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V。一组同学在实验时发现电压表“0~15V”的量程已损坏,只剩下“0~3V”的量程。在不更换器材的情况下,为完成实验,请画出重新设计的实验电路图。

例13.(2011?天水)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和50Ω。有一组同学没有使用电压表,而是利用两只电流表和一个阻值已知的电阻R0,仍然完成了实验。请画出该组同学实验的电路图。

例14.小华同学在测定小灯泡的额定功率实验时,错把电流表拿成了电压表,不过他同时还拿了一个已知阻值的电阻。小华想去换,小明说,不用了,用双电压表和这个已知已知阻值的电阻就可以测出小灯泡的额定功率了。请你帮助小华设计出实验电路图。

例15.(2011佛山)晓强同学想用伏安法测定额定电压为U0的定值电阻元件的额定功率。请你帮他完成以下工作:

(1)本实验的原理是                  

(2)根据实验原理请你画出实验电路图。

(3)晓强同学按设计好的实验电路图把相关的实验器材连接好,闭合开关后发现电路有故障,经检查发现是电流表(或电压表)坏了。请你在不增加实验器材的前提下,任选一种情况测定元件的额定功率。要求画出实验电路图,简述主要实验步骤并写出额定功率表达式(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)。

参考答案:

例12.

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例13.

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例14.

测量小灯泡电功率实验的试题分类 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

例15.(1)P=UI;

(3)第一种情况:假设电流表坏了,设计实验电路如图所示。方案略。

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第二种情况:假设电压表坏了,设计实验电路如图所示。

测量小灯泡电功率实验的试题分类 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

方案略。





【2014年中考点金】测小灯泡电功率实验专题复习







测小灯泡电功率实验专题复习
江苏丰县初级中学 刘庆贺

“测量小灯泡的额定功率”实验是一个综合性电学试验,能综合考查电学知识的学习和掌握情况,是各地中考重点考查的实验。

实验中常考查的知识点主要有:实验的原理;元器件规格的选择,包括电源电压的选择、滑动变阻器规格的选择、电压表电流表量程的选择等;实物电路的正确连接,包括电流表、电压表、滑动变阻器的连接方法;电流表、电压表的读数;实验数据的处理;实验中常见故障的判断与排除等。针对“测量小灯泡的额定功率”的常见考点,同学们要在下面几个方面重点掌握:

1.实验原理

调节滑动变阻器,使电压表示数等于额定电压,再读出此时电流表示数,则灯泡额定功率可以用测量小灯泡电功率实验的试题分类 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间计算。

2.元器件规格的选择依据

电源:选择电源的电压要大于小灯泡的额定电压。

电流表:电流表的量程要大于小灯泡的额定电流。

电压表:电压表的量程要大于小灯泡的额定电压。

滑动变阻器:滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流,选择滑动变阻器的最大阻值时要兼顾电源电压和灯泡的额定电压,不要出现滑动变阻器处于阻值最大时,灯泡的实际电压大于其额定电压。

3.连接电路时的注意事项

电路连接时,开关必须断开。要注意电流表、电压表、滑动变阻器的接法。电流表要串联,要“正进负出”,要根据通过灯泡的电流考虑量程;电压表要并联,要“正进负出”,要根据灯泡的额定电压考虑量程;滑动变阻器要串联,要“一上一下”接入电路,要把滑片移到阻值最大处,以确保电路的安全。

4.实验中常见故障的判断与排除

电路故障无非是出现短路、断路、电表连接错误(没注意串并、量程、正负)、滑动变阻器接法错误(没注意开始时阻值最大、一上一下),这些都会引起电表指针偏转异常(反偏、满偏、偏小甚至不偏),用电器无法正常工作。根据电流表和电压表的示数判断电路故障:电流表示数为零,可能电流出现短路或电路中出现断路;电压表示数为零,可能电压表短路,或干路中有断路,也可能是与之并联的电路出现短路;电压表示数不为零,可能是与之并联的电路出现断路。考题中常出现的故障主要有:①闭合开关,发现电流表、电压表示数较小,灯泡不亮,接下来应该怎么做?这其实不是电路故障。因为滑动变阻器这时还处于阻值最大处,所以电路中的电流较小,较小的电流不足以使灯泡发光。因此接下来应调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压;②灯泡较暗、两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变。发生这种故障的原因是滑动变阻器一直处于阻值最大,即很可能是把滑动变阻器的下面两个接线柱接入电路了;③灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数。电路一定存在断路,而且电路就在与电压表并联的灯泡这个支路上;④灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数。这可能是灯泡或电压表处发生短路。

5.数据处理时,不能采用多次测量取平均值的方法计算小灯泡的额定功率

实验中,往往要测量小灯泡在不同情况下的电功率。通常要测量在小于、等于和略大于灯泡额定电压下功率,这样在计算小灯泡的额定功率时不能采用多次测量取平均值的方法。这是因为灯泡的额定功率必须是在额定电压下测出的,不在额定电压下测出的,不是额定功率。

6.特殊法测功率

伏安法是测额定功率的基本方法,如果没有电压表,可以利用电流表和一个定值电阻测量;同样,没有电流表,也可以利用电压表和一个定值电阻测量。无论哪种方法必须直接或间接知道灯泡电压和电流。在求灯泡的电压和电流时,串并联电路的电压和电流的规律以及欧姆定律是我们必须利用的两个有用的武器。

例:(2013河南中考)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“3.8V”字样,电源电压恒定。

(1)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整。

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图1                             图2                     图3

(2)连接完实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其故障原因可能是:________________________________。

(3)故障排除后,开始实验,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视______的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图2所示,则灯泡的额定功率为____________W。

(4)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图3所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:

①闭合开关S1,将S2拨到触点________(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为______V;

②再将开关S2拨到触点____________(选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U

③灯泡额定功率的表达式为P=______________________(用已知量和测量量表示)。

解析:本题考查了伏安法测灯泡的额定功率,涉及了实物电路连接,故障电路判断,电表的读数,特殊法测功率等。(1)连接实物电路时,灯泡要与电流表、滑动变阻器串联,与电压表并联。还要注意滑动变阻器的接线柱要“一上一下”接入电路,因为灯泡上标有“3.8V”字样,所以电压表要选用“15V”的接线柱,并注意“正进负出”。(2)电压表的示数接近电源电压,说明电压表的正、负接线柱分别到电源的正、负极间的电路是通路。因此故障原因就是灯泡处断路(可能是灯泡的灯丝断路、灯泡与底座接触不良等)。(3)要测量灯泡的额定功率,必须让灯泡的电压等于其额定电压。所以,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视电压表的示数,直至为“3.8V”。要读出此时电流表的示数,必须要想清楚其量程。观察实物电路可看出,电流表采用的量程为0~0.6A,所以电流表要按刻度盘的下排数字读数,为“0.4A”。 则灯泡的额定功率为测量小灯泡电功率实验的试题分类 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间。(4)从图3看出,这是在没有电流表的情况下,用电压表和定值电阻测灯泡的额定功率。其基本思路就是先调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压等于额定电压“3.8V”,再设法测出此时通过灯泡的电流。根据串联电路电流相等,这个电流等于通过电阻R0的电流。通过电阻R0的电流可用串联电路的电压规律和欧姆定律得出。

答案:(1)如图4所示;(2) 灯泡处断路(或灯泡的灯丝断路、灯泡与底座接触不良等);(3)电压表   1.52 ;(4)①2     3.8    ②1    ③测量小灯泡电功率实验的试题分类 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

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图4

练一练:

1.(2013福州中考)如图5甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。滑动变阻器有A规格“10Ω  2A”、B规格“50Ω  1A”可选。

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甲                         图5                     乙

(1)本实验应该选择_________规格的滑动变阻器。连接电路时,开关应_________。

(2)请用笔画线代替导线将图5甲的实验电路连接完整。

(3)闭合开关后,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因是_________。

(4)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图5乙所示,为_____V。要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向____ (选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为2.5V。

2.(2013扬州中考)在测“3.8V”小灯泡电功率实验中:

(1)请你用笔画线代替导线,将图6甲中实物连接完整。

(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是_________。

(3)排除故障后,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙为_______A,灯泡额定功率为_______W。

(4)图丙所示电路中(R阻值已知),无电压表也能测出该灯泡额定功率的是______________。

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A                  B         丙         C                  D

图6

参考答案:

1.(1)B   断开 (2)见下图 (3)未移动滑动变阻器的滑片,应使其向阻值减小的方向移动 (4)1.8   A

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2.(1)见下图;(2)灯泡断路;(3)0.3   1.14;(4)C

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