資源簡介

考點一：伏安法測小燈泡的額定功率
測量小燈泡的電功率實驗原理是P＝UI，連接電路時開關(guān)應該斷開，滑動變阻器的滑片應調(diào)到阻值最大處。
滑動變阻器在實驗中的作用：保護電路、調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓 。
2．在測量小燈泡的電功率的實驗中，不能(選填“能”或“不能”)將多次測得的電功率取平均值，原因是每個電壓值對應唯一電功率；在測量小燈泡電阻實驗中，不能(選填“能”或“不能”)多次測量取平均值，原因是：燈絲電阻隨溫度變化而變化。
3．選擇量程：電壓表——根據(jù)小燈泡的額定電壓；電流表的估算
4．閉合開關(guān)后，燈不亮，可能是滑動變阻器阻值太大 ，燈泡實際功率太小導致。
考點二：伏安法測導體電阻實驗和伏安法測小燈泡的電功率實驗區(qū)別
實驗所用器材相同，電路圖基本相同，測量方法相同，記錄的數(shù)據(jù)也基本相同。
1．原理不同
(1)伏安法測導體電阻：R＝
(2)伏安法測小燈泡的電功率：P＝UI
2．測電阻時，為了減小誤差而應多次測量求平均值；
測電功率時，通過每組實驗的數(shù)據(jù)求出的是用電器在不同電壓下的實際功率，所以絕對不能求幾次實驗結(jié)論的平均值。
一、選擇題
1.下列各組儀器中,可以用來測量電功率的是(　　)
①電能表和停表;
②電能表和電壓表;
③電能表和電流表;
④電流表和電壓表。
①②　　　B.③④　　　C.①④　　　D.②③④
2.有關(guān)“測定小燈泡功率”的實驗分析正確的是(　　)
A.所選擇的電源的電壓必須等于小燈泡的額定電壓
B.實驗原理是P=I2R
C.要計算三次實驗的功率并取平均值
D.滑動變阻器的作用之一是保護電路
3.在進行實驗時,往往需要我們手眼并用,在“測定小燈泡額定功率”的實驗中,要讓小燈泡在額定電壓下發(fā)光,當手移動變阻器滑片時,眼睛應觀察(　　)
A.燈泡的發(fā)光情況　　　B.變阻器滑片的位置
C.電壓表的示數(shù)　　　 D.電流表的示數(shù)
4.在“測量小燈泡的電功率”的實驗中,某同學連接好電路,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,當滑動變阻器連入電路中的電阻變大時,電壓表的讀數(shù)也隨著變大,反之,隨著變小,則發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是(　　)
A.電壓表的正、負接線柱接反了
B.電壓表的量程選擇不合適
C.電壓表壞了
D.電壓表與滑動變阻器并聯(lián)
二、填空題
5.對于伏安法“測量小燈泡的電功率”和“測量小燈泡的電阻”兩個實驗中所用的電路圖,雖然相同但實驗原理不同,前者是　　　　,后者是　　　　。
6.某同學想借助如圖所示的電能表測出家中一盞電燈的電功率。
(1)測量時除用電能表外,還需要使用的測量工具是　　　　。
(2)關(guān)掉家中其他的用電器,只讓這盞電燈工作,測得電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)10轉(zhuǎn)所用的時間是2 min,則這盞燈的電功率是　　　　W。
7.做“測定小燈泡的電功率”實驗時,應使電流從電流表　　　　(選填“正”或“負”)接線柱流進,電壓表　　　　(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)在待測小燈泡兩端,閉合開關(guān)前,要將滑動變阻器的滑片移至電阻　　　　的位置,該實驗依據(jù)的原理是　　　　。
三、實驗探究題
8.如圖甲所示是小剛“測小燈泡電功率”的實驗電路。其中電源電壓為6 V,小燈泡額定電壓為2.5 V,電阻約為5 Ω。
(1)當變阻器滑片P移到某一位置時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,要測小燈泡的額定功率,應將滑片P向　　　　(選填“A”或“B”)端移動,若小燈泡正常發(fā)光時,電流表的指針如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為　　　　W。
(2)利用該電路　　　　(選填“能”或“不能”)完成“探究電流與電壓的關(guān)系”實驗,理由是　　　　　　　　　　　　。
9.如圖甲所示,是小利在“測量小燈泡的電功率”實驗時準備的器材,小燈泡的額定電壓為3.8 V,電源電壓恒為6 V。
(1)請用筆畫線代替導線,將甲圖電路連接完整。
(2)連接電路時,開關(guān)應該　　　　,滑動變阻器滑片應移到　　　　(填“最左端”“最右端”或“中間位置”)。
(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表指針沒有偏轉(zhuǎn),電壓表的示數(shù)接近6 V,那么電路的故障可能是　　　　(故障只出現(xiàn)在滑動變阻器和燈泡上)。排除故障后,發(fā)現(xiàn)燈泡仍不亮,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度很小,原因可能是　　　　　　　　　　　　。
(4)如果發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗,若要測量小燈泡的額定功率,應該　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,若此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,則此小燈泡的額定電功率為　　　　W。
(5)若電壓表“0~15 V”的量程接線柱損壞,可以采取的補救措施是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
10.在“測量小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓為
4.5 V，小燈泡額定電壓為2.5 V，圖甲是未連接完整的實驗電路：
(1)連接實驗電路的過程中，開關(guān)應　　　??；
(2)用筆畫線代替導線，將圖甲的實驗電路連接完整(要求滑動變阻器的滑片P向B端移動時電流表的示數(shù)變大)；
(3)閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近4.5 V，則電路的故障可能是　　　　　　　(填一種情況即可)；
(4)排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，如圖乙所示，電壓表的示數(shù)為　　　　V，為了測小燈泡的額定功率，應將滑片向　　　　(選填“A”或“B”)端移動；
(5)改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制了如圖丙所示的I U圖象，由圖象可知，小燈泡的額定功率為　　　　W；
(6)由圖丙知，小燈泡正常發(fā)光時的電阻是　　　　Ω，小燈泡的電阻是變化的，原因是燈絲電阻受　　　　的影響。
11.(1)本峰和海輝兩位同學周末在海輝同學家里看電視，海輝突然靈機一動，張老師剛講過如何利用電能表測用電器的電功率，我們也測一下電視機的功率吧，于是他們觀察了一下電能表，發(fā)現(xiàn)上面標有3 000 imp/(kW·h)的字樣，再利用手中的手表就測出了電視機的電功率，請你把他們的方法寫出來。
①　　　　　　　　　　　　　　　　?。?
②　　　　　　　　　　　　　　　　　。
電功率的表達式：P=　　　　。
(2)他們測出海輝家電視機的電功率后，本峰同學想，我家的電視機的電功率是多少呢，于是提出去他家看一下他家電視機的電功率是多少，兩人一起來到本峰同學家后想用同樣的方法測出電視機的電功率，但是一看電能表發(fā)現(xiàn)表盤上的信息都看不清了，海輝犯起了愁，本峰突然靈機一動說我有辦法，于是他找來了一只白熾燈，上面標有“220 V　100 W”字樣，那么請你把本峰的方法寫出來，并寫出電功率的表達式。
①　　　　　　　　　　　　　　　　??；
②　　　　　　　　　　　　　　　　　。
電功率的表達式：P=　　　　。
答案解析
1.答案　C　(1)用電壓表測出用電器兩端的電壓,用電流表測出流過用電器的電流,由電功率公式P=UI可以求出用電器的電功率,因此用④可以測出電功率;(2)用電能表測出用電器消耗的電能,用停表測出用電器工作的時間,由公式P=可求出用電器的電功率,因此用①可以測出電功率;(3)用②電能表和電壓表不能測出電功率,用③電能表和電流表不能測出電功率。故選C。
2.答案　D　測燈泡的電功率的實驗中,燈與變阻器串聯(lián),燈在額定電壓下正常發(fā)光,故所選擇的電源的電壓必須大于小燈泡的額定電壓,A錯誤;測燈的電功率的實驗原理是P=UI,B錯誤;燈在額定電壓下正常發(fā)光,不同電壓下燈的功率不同,不能取三次實驗的功率的平均值,C錯誤;滑動變阻器的基本作用是保護電路,實驗中,滑動變阻器還可改變燈兩端的電壓,從而測量不同電壓下的電功率,D正確。
3.答案　C　在“測定小燈泡額定功率”的實驗中,當手移動變阻器滑片時,眼睛應觀察電壓表示數(shù),使燈泡兩端的電壓達到額定電壓,并讀出此時通過燈泡的電流值,最后根據(jù)功率的計算公式,計算燈泡的額定功率,故A、B、D錯誤,C正確。
4.答案　D　滑動變阻器接入電路中的電阻變大時,電壓表的讀數(shù)也隨著變大,反之,隨著變小,說明電壓表不是接在小燈泡的兩端,而是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了。故選D。
5.答案　P=UI　R=
解析　測量小燈泡的電功率的實驗原理是P=UI;測量小燈泡電阻的實驗原理是R=。
6.答案　(1)停表　(2)100
解析　(1)由P=可知,測電燈的電功率需要測兩個物理量,即電能(電功)和時間,因此需要電能表和停表;
(2)銘牌中3 000 r/(kW·h),表示電路中用電器每消耗1 kW·h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3 000轉(zhuǎn),則轉(zhuǎn)10轉(zhuǎn)時電燈消耗的電能W= kW·h,燈的工作時間t=2 min= h,則這盞燈的電功率P===0.1 kW=100 W。
7.答案　正　并聯(lián)　最大　P=UI
解析　做“測定小燈泡的電功率”實驗時,應使電流從電流表正接線柱流進,負接線柱流出;電壓表并聯(lián)在待測小燈泡兩端;為了保護電路,閉合開關(guān)前,要將滑動變阻器的滑片移至電阻最大的位置;該實驗依據(jù)的原理是P=UI。
8.答案　(1)A　1　(2)不能　燈絲電阻是變化的,不是定值
解析　(1)燈在額定電壓下正常發(fā)光,圖乙中電壓表選用小量程,分度值為0.1 V,示數(shù)為1.8 V,小于燈的額定電壓2.5 V,應增大燈兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應減小變阻器兩端的電壓,由分壓原理,應減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片應向A端移動,直到電壓表示數(shù)為額定電壓2.5 V;圖丙中電流表使用小量程,分度值為0.02 A,示數(shù)為0.4 A,則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5 V×0.4 A=1 W;
(2)探究電流與電壓的關(guān)系時,應保持電阻不變,因為燈泡電阻會隨溫度升高而增大,所以不能用此裝置探究。
9.答案　(1)見解析　(2)斷開　最右端　(3)燈泡斷路　滑動變阻器接入電路的電阻太大　(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為3.8 V　1.216　(5)將電壓表改接到滑動變阻器兩端,移動滑片,當電壓表示數(shù)為2.2 V時讀出電流表示數(shù)
解析　(1)測量小燈泡的電功率時,小燈泡、電流表和滑動變阻器串聯(lián)在電路中,小燈泡的額定電壓為3.8 V,電壓表選用0~15 V的量程與燈并聯(lián),由圖乙可知,電流表選用0~0.6 A的量程,滑動變阻器應“一上一下”接入電路,如圖所示;
(2)為保護電路,連接電路時,開關(guān)應該斷開,滑動變阻器的滑片應該移到阻值最大的最右端處;
(3)燈不亮,電流表指針沒有偏轉(zhuǎn),可能是電路斷路了,電壓表的示數(shù)接近6 V,說明電壓表與電源連通,則原因可能是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路;排除故障后,發(fā)現(xiàn)燈泡仍不亮,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度很小,說明滑動變阻器接入電路的電阻太大,電路中的電流太小,燈泡的實際功率太小,不足以使燈泡發(fā)光;
(4)燈泡發(fā)光較暗,說明實際功率較小,要測量小燈泡的額定功率,應調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為3.8 V,讓燈泡正常發(fā)光;由圖乙可知,電流表選用0~0.6 A的量程,分度值為0.02 A,電流表的示數(shù)為0.32 A,則燈泡的額定功率為P額=U額I額=3.8 V×0.32 A=1.216 W;
(5)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點:總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,當燈泡正常發(fā)光時燈泡兩端的電壓為3.8 V,此時滑動變阻器兩端的電壓為U滑=U-U額=6 V-3.8 V=2.2 V,電壓表0~15 V量程損壞,所以可以用0~3 V量程測滑動變阻器兩端的電壓,所以可以將電壓表改接到滑動變阻器兩端,移動滑片,當電壓表示數(shù)為2.2 V時讀出電流表示數(shù)。
10.答案　(1)斷開　(2)如圖所示　(3)小燈泡斷路　(4)1.9　B　(5)0.625　(6)10　溫度
解析　(1)為保護電路，連接實驗電路的過程中開關(guān)應處于斷開狀態(tài)；(2)滑動變阻器選用“一上一下”兩個接線柱串聯(lián)接入電路，且滑動變阻器的滑片P向B端移動時，電流表的示數(shù)變大，根據(jù)歐姆定律知，電路的總電阻變小，則滑動變阻器接入電路的阻值變小，故應將滑動變阻器的右下接線柱與電源的負接線柱相連；(3)閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近4.5 V，則電路可能斷路，而電壓表有示數(shù)，且接近電源電壓，則電壓表與電源接通，電路出現(xiàn)的故障是小燈泡斷路；(4)由圖乙知，電壓表選用小量程，分度值為0.1 V，示數(shù)為1.9 V；小燈泡的額定電壓為2.5 V，若要測得小燈泡正常發(fā)光時的電功率，應讓小燈泡兩端的電壓變大，讓滑動變阻器兩端的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律知，滑動變阻器接入電路的阻值應變小，滑片應向B端移動；(5)由圖丙知，小燈泡正常發(fā)光時，通過小燈泡的電流為0.25 A，小燈泡正常工作時的電功率P=UI=2.5 V×0.25 A=0.625 W；(6)由圖象知，小燈泡正常發(fā)光時，通過小燈泡的電流為0.25 A，根據(jù)歐姆定律知，小燈泡正常發(fā)光時的電阻R==10 Ω；分析圖丙還發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的，原因是燈絲的電阻受溫度的影響。
11答案　見解析
解析　(1)①關(guān)閉家中其他用電器，只讓電視機單獨工作，記錄一段時間t內(nèi)電能表指示燈閃爍了n次。②電視機在上述時間內(nèi)消耗的電能為W= kW·h，實際功率P=。(2)①關(guān)閉家中其他用電器，只讓電視機單獨工作，記錄一段時間t內(nèi)電能表指示燈閃爍了n1次。②關(guān)閉家中其他用電器，只讓白熾燈單獨工作，記錄相同時間t內(nèi)電能表指示燈閃爍了n2次。相同時間內(nèi)白熾燈和電視機指示燈閃爍的次數(shù)之比就是它們的功率之比，即，因為P燈=100 W，所以P電視= W。

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