测电功率实验·满分特训

一、实验题

1. 难度：中等

小明利用如图所示的实验器材“测量小灯泡的额定功率”，已知电源电压恒为6 V，小灯泡正常工作时的电压为3.8 V，电阻约为12 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω 2 A”．

(1)请用笔画线代替导线，将如图实物电路连接完整____________．

(2)正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间满偏，电流表指针几乎不动，电路的故障是________________．(电路只有一处故障)

(3)排除故障后，继续实验，闭合开关，移动滑片，当电压表的指针在某电压值时______(请在如图中标出相应的电压值)，小灯泡正常发光，电流表的示数如图所示，小灯泡的额定功率是________W.

(4)测量完灯泡的额定功率后，小明又测量了几组数据，计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是________________________．

（评估）小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量，实验电路图如图所示，实验结束后，两人对实验进行了交流与评估．

(5)小红的实验结果误差较大，理由是___________________________________________.

(6)小明的实验更不容易操作，理由是___________________________________________.

2. 难度：困难

小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为2.5V的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V）、电压表一块、滑动变阻器（10Ω  2A）、定值电阻（R₀=5Ω）、开关三个和导线若干。

（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。

（_____________）

（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到____________（选填“左”或“右”）。

（3）连接完电路后，小明只闭合S、S₁时，移动滑片P，电压表示数发生改变：只闭合S、S₂时，移动滑片P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如下表所示。则电路中一定存在的故障是____________。（填写序号）

测试元件	灯泡L	开关S2
电压表	无示数	有示数

①灯泡L处断路  ②灯泡L处短路  ③开关S₂处断路

（4）排除故障后，小明继续实验。

①只闭合S、S₂，移动滑片P，使电压表的示数为____________V

②只闭合S、S₁，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V

③小灯泡的额定功率为____________W.

（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的际功率P_实____________（选填“>”、“>”或“=”）P_额

（拓展）小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它（如图所示）于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S₂时，读出电压表示数为2.55V，则小明实验中所用电池组的电阻r是____________Ω。

3. 难度：中等

小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V、6 V的灯泡L₁和L₂设计了图所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关．

（1）小灯泡发光时，将电能转化为_____能和光能．

（2）探究L₁的亮度时，只闭合S、S₁，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路故障可能是：_____________．

排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表一．

表一

	电压/V	电流/A	亮暗情况
1	1	0.16	暗
2	1.5	0.22	较亮
3	2.5	0.28	亮

表二

	电压/V	电流/A	亮暗情况
4	1	0.28	很暗
5	2.5	0.38	暗
6	6	0.72	很亮

（3）探究L₂的亮度时，只闭合S、S₂，进行实验，收集的数据及现象如表二．

（4）解析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与____有关，不同规格的小灯泡发光亮度还应与__________的转化效率有关．

（拓展）完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱（）各1个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定．请在虚线框内画出他设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．

（___________）

实验步骤：

表达式：P_额=

4. 难度：中等

测量“小灯泡的电功率”．小灯泡的额定电流为0.3 A，灯丝阻值在10Ω一15 Ω之间．   所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6 V)、开关各一个，滑动变阻器 (“5Ω 2A”、“20Ω  1A”）两个，导线若干

(1)图是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整．

（2）小明选用的滑动变阻器的规格为          ．

（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3 A时，电压表的示数如图19所示，读数为         V，小灯泡的额定功率为     W．

（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率．请在虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．实验步骤：

表达式：P_额＝             ．

5. 难度：简单

如图1是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图．已知定值电阻Ro=15，滑动变阻器R(201A)，电源电压为18V，小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W．

(1)闭合开关S前，滑片P应滑到最_______．(选填“左端”或“右端”)

(2)请用笔画线代替导线将图2的实物图补充完整_______．

(3)小明正确连接电路后，进行实验．小灯泡正常发光时，电流表的指针如图3所示，通过小灯泡的电流为_______A，其额定功率为_______W．

(4)电路中定值电阻Ro的作用是：_____________________．

(5)小明完成上述实验后，小红发观电流表已坏，她利剩余器材和老师又给的两个开关S₁、S₂及导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量．请你在图4的虚线框内画出小红完成实验设计的电路图______．

6. 难度：困难

小明同学利用如图甲所示的器材进行“测量小灯泡电功率”的实验，已知电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω　3A”。

(1)老师检查电路时发现小明连接的电路有误，但只需改动一条连线就能使电路连接正确，请在错误的连线上打“×”，并用笔画线代替导线使电路连接正确（____）。

(2)闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，小灯泡均不亮，电流表有示数而电压表无示数，则电路出现的故障可能为______。

(3)排除故障后，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，读数为______V，若要测量小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动。

(4)小明根据实验数据绘制了U－I图像，如图丙所示。观察图像，发现小灯泡的U－I图像不是直线，原因是______。根据图像计算小灯泡的额定功率P_额＝______W。

（拓展）此实验过程中，滑动变阻器消耗的最大功率为______W。

7. 难度：困难

小明用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已标明）．

（1）请用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路，要求向右移动滑片灯泡变亮；

（________）

（2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，则接线柱间__________（填接线柱的数字编号）出现了__________（选填“短路”或“断路”）；

（3）故障排除后，小明从滑动变阴器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率是__________W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的__________（选填选项前字母）；

A. “5Ω，2A”，B. “15Ω，2A” C. “25Ω，2A” D. “30Ω，2A”

（4）在每次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了，小灯泡的阻值变化了，则________．（选填“大于”、“小于”或“等于”）

（5）调节滑动变阻器，直到电压表为额定电压的一半，此时小灯泡的电功率记做；调节滑动变阻器，直到电流表为额定电流的一半，此时小灯泡的电功率记做；则__________．（选填“大于”、“小于”或“等于”）

8. 难度：中等

某班同学分成两个小组做了以下不同的实验:

(1)第一小组观察小灯泡的亮度与实际功率的关系，小灯泡的额定电压为2.5V实物电略连接如图所示.

①开关闭合后，会发现________(选填“电压表”或“电流表”)的指针反偏；

②将错误连接改正后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为0.2V时，发现灯泡不亮，你认为其原因是________(填写选项前的字母序号)

A:小灯泡断路

B:小灯泡的实际功率太小

③继续调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，灯泡正常发光，电流表的示数为0.30A；再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3.0V，灯泡强烈发光，此时灯泡的实际功率________(选填“小于”或“等于”或“大于”)1.08W。

(2)第二小组测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定力功率，采用如甲所示的电路图，其中电源电为4.5V，R=10Ω

①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为________A，灯泡正常发光。

②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，将电流表改接到灯泡所在的支路，与灯泡串联，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，则此时通过灯泡的电流为________A；

③灯泡的额定功率为________W。

9. 难度：中等

小明用图甲的实验装置测量小灯泡电阻，小灯泡的额定电压为4.5V。

(1)连接电路时，开关应______。

(2)请在图甲中用笔画线代替导线，完成剩余部分的电路连接（要求：滑片向左移动时，其接入电路阻值变小）（____）。

(3)正确完成电路连接后，闭合开关时，灯泡发光，电流表示数较大，电压表也有示数，移动滑片，发现灯泡亮度不变，则故障可能是滑动变阻器______。

(4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时电路中的电流为______A，小灯泡的电阻为______Ω。

(5)小明还设计了如图丙所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值均为R₀，小灯泡的额定电流I_额，请将以下实验步骤补充完整：

①只闭合开关S、S₁，移动R₁的滑片，使电流表示数为I_额。

②接着______。

③再将R₁的滑片调至最左端，记下电流表的示数I₁；将R₁的滑片调至最右端，记下电流表的示数I_2。

④写出小灯泡额定功率的表达式：P＝______（用R₀、I_额、I₁、I₂表示）。

10. 难度：困难

在“测定小灯泡额定功率”的实验中，小楠同学设计的电路如图甲。被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω。实验器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关各一只，滑动变阻器，导线若干。

(1)按照图甲的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整（____）。

(2)若连好电路后，闭合开关S，小楠发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数也为零，则故障的原因可能是（____）

A．小灯泡处短路

B．电流表断路

C．小灯泡处断路

D．电压表的正、负接线柱接反

(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光，若小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙，则小灯泡的额定功率为______W。

(4)美美认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，她找来额定电流为I_额的小灯泡，利用已知阻值的电阻R，设计了如图丁的电路图。请帮她补全她的实验内容：

①闭合S和S₁，断开S₂，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为______；

②闭合S和S₂，断开S₁，滑片静止不动，读出电压表的示数U₁；

③小灯泡额定功率的表达式P_额＝______。（以上两空用已知物理量或测得的量表示）

(5)美美还想探究导体中的电流跟导体电阻的关系，她利用电压为6V的电源，10Ω、20Ω和30Ω的定值电阻和“60Ω　1A”的滑动变阻器，设计了如图戊的电路图，分别把三个定值电阻单独接入电路进行了三次实验。实验中她是控制定值电阻两端的电压不低于______V，才完成了实验。

11. 难度：困难

在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω　2A”，小灯泡的额定电压U_额＝2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R₀可供选择。

(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接（____）。

(2)正确连接电路后，进行实验，记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为______W。

实验次数 物理量	1	2	3	4	5
电压/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流/A	0.24	0.32	0.38		0.44
电功率/W

(3)分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而______。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R₀＝______Ω的定值电阻。

(4)完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。

①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S₁拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______；

②滑片不动，再将开关S₁拨至“2”，读出电压表示数为U₀；

③小灯泡的额定功率：P_额＝______。（用U_额、U₀、R₀表示）

若步骤②中，在将开关S₁拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。