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          【精品】2021年中考物理電學滿分訓練15講:第14講 實驗:電功率的測量(原卷版和解析版)

          ID:138576 2020年11月23日 下載 資料糾錯 有獎上傳 收藏
          【內容簡介】1.掌握電功率測量的實驗過程?【經典例題一】一.實驗探究題(共8小題)1.在“測量小燈泡額定功率”的實驗中,器材有:電源(電壓恒為3V)、開關、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的燈泡、滑動變阻器(20Ω、1A)、導線若干。?(1)以畫線代替導線,將圖甲中的實物圖連接完整。(要求:滑片向左移動時小燈泡變亮)(2)閉合開關前,發現電流表的指針如圖乙所示,其原因是 沒有將電流表的指針調零 ;(3)問題解決后,第一小組的同學通過改變滑動變阻器的阻值,得到了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖象,如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為 0.5 W;(4)第一小組的同學在實驗中還發現,電壓表與電流表示數的比值變大,原因是 燈絲電阻隨著溫度的升高而增大 ;(5)第二小組的同學在準備進行實驗時,發現電壓表壞了,他們找到了一個阻值為10Ω的定值電阻R0,設計了如圖丁所示的電路,也順利的完成了實驗:①先閉合開關S、S1,斷開S2,調節滑動變阻器,使電流表的示數為I1,則I1= 0.25 A;②保持滑片P的位置不變,閉合開關S、S2,斷開S1,讀出電流表的示數為I2,則小燈泡的額定功率P額= U額(I2﹣I1) 。(用U額、I1、I2表示)?【解答】解:(1)因滑片向左移動時小燈泡變亮,即電流變大,電阻變小,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下所示:?(2)閉合開關前,發現電流表的指針如圖乙所示,其原因是:沒有將電流表的指針調零;(3)根據圖丙小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖象知,燈在額定電壓2.5V時的電流為0.2A,則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;(4)由歐姆定律,電壓表與電流表示數的比值變大,即燈的電阻,燈的電阻變大原因是燈絲電阻隨著溫度的升高而增大;(5)①先閉合開關S、S1,斷開S2,調節滑動變阻器,使電流表的示數為I1=0.25A;②保持滑片P的位置不變,閉合開關S、S2,斷開S1,讀出電流表的示數為I2,在①中,電流表測定值電阻的電流,電流表的示數為I1=0.25A,值電阻的電壓為2.5V,由并聯電路電壓的規律,燈的電壓為2.5V,燈正常發光;在②中,電流表測燈與R0并聯的總電流,因電路的連接關系沒有改變,各電阻的大小和通過的電流不變,燈仍正常發光,根據并聯電路電流的規律,燈的額定電流:I額=I2﹣I1,則小燈泡的額定功率:P額=U額I額=U額(I2﹣I1)。故答案為:(1)如上所示;(2)沒有將電流表的指針調零;(3)0.5;(4)燈絲電阻隨著溫度的升高而增大;(5)①0.25;②U額(I2﹣I1)。【變式練習】2.小宇在“測定小燈泡電功率”實驗中,小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω。(1)電路連接如圖1,閉合開關,發現小燈泡不亮,電壓表有示數,電流表指針幾乎不動,產生這個現象的原因可能是 燈泡斷路 。(2)排除故障后,根據實驗數據畫出如圖2所示的U﹣I圖象,小燈泡額定電流為 0.25A ,計算出小燈泡的額定功率是 0.625W 。?(3)完成上述實驗后,小宇設計了如圖3所示的電路,在不使用電壓表的情況下測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。實驗方案如下:(電源電壓不變,滑動變阻器R1的最大阻值為R0)①按圖2電路圖連接電路;②只閉合開關 S1 ,移動R1滑片,使電流表的示數為I額,小燈泡正常發光;③只閉合開關 S2 ,保持R1滑片位置不動,移動R2滑片使電流表的示數為I額;④保持 R2 (選填“R1”或“R2”)滑片位置不動,將另一個滑動變阻器滑片移到最左端,電流表的示數為I1,再將此滑動變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數為I2;⑤小燈泡額定功率的表達式為P額= I額2?  。(用I額、I1、I2、R0表示)【解答】解:(1)電路連接正確后,閉合開關,發現小燈泡不亮,電流表指針幾乎不動,電路可能斷路,電壓表有示數,則電壓表與電源連通,產生這個現象的原因可能是燈泡斷路;(2)根據實驗數據畫出如圖2的U﹣I圖象知,燈在額定電壓下的電流為0.25A,小燈泡的額定功率是:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;(3)①按電路圖3連接電路。②只閉合開關S1,移動R1滑片,使電流表的示數為I額,燈泡正常發光。此時燈泡與R1串聯;③只閉合開關S2,保持R1滑片位置不動,移動R2滑片,使電流表的示數為I額,此時R1與R2串聯,因為電路中電流仍為I額,所以R2=RL;④保持R2滑片位置不動,將另一個滑動變阻器(R1)滑片移到最左端,電流表的示數為I1,再將此滑動變阻器(R1)的滑片移到最右端,電流表的示數為I2;⑤由串聯電路特點和歐姆定律可得:U=I1R2=I2(R0+R2),解得:R2= ,小燈泡額定功率的表達式為:P額=I額2RL=I額2R2=I額2? 。故答案為:(1)燈泡斷路;? (2)0.625;(3)②S1 ;? ? ③S2? ; ④R2 ;⑤I額2? 。3.小明在測量額定電壓為3.8V的小燈泡電功率實驗中,連接了如圖甲所示的電路:?(1)小明在未檢查電路連接是否正確的情況下,閉合開關,向左逐漸調節滑動變阻器的滑片,電壓表的示數 不變 (選填“變大”、“變小”或“不變”);(2)小明分析電路后發現,一根導線連接有誤,請你在圖甲中連接錯誤的導線上打“×”,只改動一根導線,使電路連接正確;(3)排除故障后,繼續實驗,分別記下了多組電壓表和電流表示數,并繪制了如圖乙所示的I﹣U圖象。某次實驗時電流表示數如丙所示,此時小燈泡的電阻是 10 Ω;此時它的額定功率是 0.324 W;(4)測出小燈泡的定功率后,某同學又把小燈泡兩端電壓調為額定電壓的一半,發現測得的功率并不等于其額定功率的四分之一,其原因是 小燈泡的電阻隨溫度的降低而減小 ;(5)小明重新選擇實驗器材,不用電流表就測出了另一個額定電流為I=0.3A的小燈泡的額定功率,設計的電路圖如圖丁所示。請你將下列實驗步驟補充完整,并計算出小燈泡的額定功率(電源電壓恒為U,定值電阻R的阻值為8Ω):①開關S閉合,開關S1連接觸點“2”時,調節滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數為 2.4V 時,小燈泡正常發光;②保持滑動變阻器滑片位置不動,使開關S1連接觸點1,這時電壓表的示教為U1;小燈泡額定功率的表達式為P額= (U﹣U1)×0.3A (用題中已知或所測物理量的字母表示)。【解答】解:(1)原電路中,電壓表串聯在電路中,測量電源電壓,電流表并聯在電路中,沒有示數,在未檢查電路連接是否正確的情況下,閉合開關,調節滑動變阻器滑片,電壓表的示數將不發生變化;(2)電壓表應與燈泡并聯,電流表應與燈泡串聯,電路如圖所示:

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          所屬專輯: 【精品】2021年中考物理電學滿分訓練15講

          資料格式:docx

          資料版本:不限

          適用地區:不限

          文件大小:976.88KB

          資料作者:weiqingfei

          審核人員:czwlzx

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