第十八講測量小燈泡的電功率測試題

第十八講測量小燈泡的電功率(分值：40分建議時(shí)間：50分鐘)1.(6分)(2017山西)小明同學(xué)在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5V,電源為兩節(jié)新干電池,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω1A”字樣．(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,但電路連接不完整,請你用筆畫線代替導(dǎo)線,完成電路．答圖：(2)小明將電路連好后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光很微弱,電流表、電壓表均有示數(shù),左右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,小燈泡亮度和兩表示數(shù)均不變,其原因可能是_滑動(dòng)變阻器接入電路中的是下面兩個(gè)接線柱_．(3)改正電路后,小明同學(xué)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觀察到電壓表示數(shù)為2V,為使小燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向_右_(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,該小燈泡的額定電功率為_0.6_W.(4)小明依次測出了六組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如下表所示．請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙所示的坐標(biāo)紙上作出小燈泡的I-U圖像．電壓U/V0.51.01.52.02.52.9電流I/A0.100.160.200.220.26電功率P/W亮度變化暗→亮答圖：(5)通過計(jì)算分析以上數(shù)據(jù),你還有什么新的發(fā)現(xiàn)：_小燈泡兩端的實(shí)際電壓越高,小燈泡的電功率越大。燈泡的發(fā)光越亮(小燈泡的亮度是由它的實(shí)際功率決定的)_．(寫出一條即可)2．(6分)(2017安順)小芳到實(shí)驗(yàn)室做“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí),老師只給她提供了如下器材：標(biāo)有“2.5V”的小燈泡、電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、兩個(gè)電壓表(沒有電流表)、阻值為10Ω的定值電阻R0、導(dǎo)線若干．她根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認(rèn)真思考后設(shè)計(jì)了正確的實(shí)驗(yàn)電路,如圖甲是該電路的不完整電路圖．(1)請你將圖甲中電路圖補(bǔ)充完整．答圖：(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器調(diào)至阻值_最大_的位置．(3)閉合開關(guān)后,為了測量小燈泡的額定功率,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)為_2.5_V,此時(shí)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,是_2.4_V.(4)小燈泡的額定功率為_0.6_W.(5)她還進(jìn)一步設(shè)計(jì)出了只有電流表沒有電壓表解決這個(gè)問題的方法,其電路如圖丙所示,R0＝10Ω,并認(rèn)為關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)為_0.25_A時(shí),再讀出電流表的示數(shù),才能計(jì)算出小燈泡的額定功率．3.(6分)(2017濟(jì)寧)小可將電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、電流表和電壓表接入電路,用“伏安法”測額定電壓為2.5V小燈泡的功率．(1)請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．答圖：(2)小可根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了U-I圖像,如圖甲所示．觀察圖像,發(fā)現(xiàn)AB部分為線段,BC部分為曲線．為便于分析,將線段AB延長作出圖像,如圖乙所示．比較甲、乙兩圖像,發(fā)現(xiàn)兩圖像間的距離隨著電流的增大而增大,說明_電壓越高,小燈泡的實(shí)際功率越大,溫度越高,電阻越大_．(3)根據(jù)圖像中B點(diǎn)對應(yīng)的電壓和電流值,計(jì)算小燈泡的電阻R＝_5_Ω.當(dāng)電壓為2.5V時(shí),根據(jù)甲圖像計(jì)算小燈泡的功率P甲＝_0.625_W,根據(jù)乙圖像計(jì)算小燈泡的功率P乙＝_1.25_W.(4)請結(jié)合以上分析和計(jì)算,解釋白熾燈泡燒壞往往發(fā)生在開燈瞬間的原因：_原因是剛開始工作時(shí),燈絲溫度較低,電阻較小,通過的電流較大,產(chǎn)生的瞬間熱量也比較大_．4.(4分)(2017長春)某校物理社團(tuán)的學(xué)生做“測量小燈泡的電功率”和“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,電源兩端電壓恒定,小燈泡的額定電壓為2.5V．設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示,操作如下：(1)按圖甲連接電路,將滑片移到滑動(dòng)變阻的阻值最大端,閉合開關(guān),記錄兩電表示數(shù)；移動(dòng)滑片,觀察記錄多組數(shù)據(jù),繪制如圖乙所示的U-I圖像,則小燈泡的額定功率為_1_W．實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表示數(shù)為I0(I0<0.30A)時(shí),小燈泡的電功率為P1.甲乙(2)斷開開關(guān),用定值電阻替換小燈泡,將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大端,閉合開關(guān),讀出兩電表示數(shù)并記錄在表格中；移動(dòng)滑片,測出多組數(shù)據(jù),記錄在表格中．分析表格中的數(shù)據(jù)可知：當(dāng)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成_正比_．實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表示數(shù)仍為I0時(shí),定值電阻的電功率為P2,則P1、P2的大小關(guān)系為P1_<_P2.探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電壓U/V0.91.52.53.0電流I/A0.180.300.500.60(3)若把小燈泡和定值電阻串聯(lián)后直接接在此電源兩端,電路中的電功率為_1.8_W．5.(11分)(2017鐵嶺)小紅在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,選擇了額定電壓為2.5V的小燈泡,電源電壓保持6V不變,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“40Ω1A”,連接電路如圖甲所示．甲乙(1)小紅所連接電路存在一處錯(cuò)誤,請你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”,用筆畫線代替導(dǎo)線,畫出正確的連線．答圖：(2)正確連接電路后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則電路中存在的故障可能是_電壓表_(選填“燈泡”或“電壓表”)斷路．(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)電流表的示數(shù)為_0.2_A,小燈泡的功率為_0.4_W.(4)若使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑片向_左_(選填“左”或“右”)移動(dòng)至電壓表示數(shù)為_2.5_V.(5)小紅想要繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”,只將小燈泡換成阻值不同的定值電阻,實(shí)驗(yàn)時(shí)控制定值電阻兩端的電壓保持2V不變,則更換的定值電阻的阻值不能大于_20_Ω.丙(6)老師又拿來一個(gè)額定電流為I額的小燈泡,來測量小燈泡的額定功率．設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路,電源電壓未知、電阻的阻值為R0.請你將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．①只閉合開關(guān)_S1_(選填“S1”或“S2”),將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端,讀出電壓表的示數(shù)為U1；②只閉合開關(guān)_S2_(選填“S1”或“S2”),再次調(diào)節(jié)滑片,直到電壓表的示數(shù)為_U1－I額R0_,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光,電壓表的示數(shù)為U2；③小燈泡額定功率的表達(dá)式是P額＝_(U1－U2)I額_．6.(7分)(2017南京)在“測量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓U額＝2.5V.(1)圖甲是小明測量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖．圖中有一根線連接錯(cuò)誤,請?jiān)谶@根線上打“×”,并在圖中改正．甲乙答圖：(2)閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)位于_B_(選填“A”或“B”)端．(3)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P直到電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為_0.65_W.丙(4)小華設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路也完成了該實(shí)驗(yàn),請完成下列填空(電源電壓不變,R1和R2為滑動(dòng)變阻器,R2的最大電阻為R0)．①只閉合開關(guān)_S、S1_,調(diào)節(jié)R2,使電壓表的示數(shù)為2.5V；②