题目内容

16．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10Ω．

（1）按图1连接电路时，小明发现了问题，请指出实物图中的错误之处．电流表并联在灯泡两端、电压表串联在电路中、电流表的正负接线柱接反
（2）正确改进后小明进行实验，调节滑动变阻器滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如2图所示，则小灯泡的额定功率是0.75W．
（3）若接下来要测量该灯泡比正常发光略亮时的功率，请叙述操作步骤．向左移动滑动变阻器滑片，使电压表示数大于额定电压，记录电压值与电流值，利用P=UI计算出实际功率．
（4）小明同学经过多次测量与计算后，得到了一组电功率（P）与电压的平方（U2）的数据，假设灯丝电阻不变，如图中能正确表示P与U2的关系的是D．

分析 （1）电压表应与被测电路并联、电流表应与被测电路串联，且使电流从正接线柱流入，负接线柱流出；
（2）用电器正常工作时电压为额定电压，P额=U额I额；
（3）用电器两端实际电压越大，实际功率越大；
（4）图象可根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析．

解答 解：
（1）在“测定小灯泡电功率”的实验中，电压表应与小灯泡并联，电流表与灯泡串联，使电流从正接线柱流入、负接线柱流出；
（2）要使小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压满足小灯泡的额定电压2.5V；
灯泡正常工作是电流约：I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表使用的量程为0-0.6A，示数，即灯泡的额定电流：I额=0.3A，小灯泡的额定功率：P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）要测量该灯泡比正常发光略亮时的功率，应减小滑动变阻器两端电压，来增大灯泡两端电压，即减小滑动变阻器连入电路的电阻，所以应向左移动滑动变阻器滑片，使电压表示数大于额定电压，记录电压值与电流值，利用P=UI计算出实际功率；
（4）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，R=$\frac{{U}^{2}}{P}$，若灯丝电阻不变，U2与P成正比，图象为过原点的直线，故选D．
故答案为：（1）电流表并联在灯泡两端、电压表串联在电路中、电流表的正负接线柱接反；
（2）滑片；2.5；0.75；
（3）向左移动滑动变阻器滑片，使电压表示数大于额定电压，记录电压值与电流值，利用P=UI计算出实际功率；
（4）D．

点评 本题考查了连接电路的注意事项、电流表的读数、额定功率的计算等，是中考常见的实验探究题类型．

练习册系列答案
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4．在“测小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω．
（1）请用笔画线代替导线，将图1的实验电路中未连接部分连接完成（连线不得交叉）．
（2）连接电路时，开关应处于断开状态；按照你连接的电路，滑动变阻器的滑片应调节至最左（选填“左”或“右”）端．

（3）实验时调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2，则通过灯泡的电流为0.3A，小灯泡的额定功率是0.75W．
（4）该实验还可以测定小灯泡的电阻．根据以上实验数据，小灯泡的电阻为8.3Ω．
11．如图1所示，王强同学观察到现在的手电筒大都由原来的一个小灯泡换成了多颗发光二极管，他通过使用发现这种手电筒非常明亮而且还非常省电，他很好奇，于是就到电子器材商店买了两颗这种发光二极管准备用实验测出它的额定功率，从包装盒上，他了解到这种发光二极管的额定电压是3V，正常发光时电阻约为80Ω左右，当他选好器材（电源是电压为6V的蓄电池，滑动变阻器上标有“20Ω、1A”字样）并将实验电路连城如图甲所示的情况后：

（1）请你用笔画线当导线，把电路连接完整．
（2）实验前，老师建议王强同学先使用电压表的大量程，王强将电路连好并检查无误后，再将滑动变阻器调到阻值最大的位置，这时，他闭合开关后发现发光二极管非常明亮且还冒烟，接着就被烧坏了，产生这种现象的原因是滑动变阻器的最大阻值太小，使发光二极管两端电压过高．
（3）当王强找到原因换上合适的器材后，按照正确的操作规则将电压表的示数调到3V，这时他观察到电流表示数如图乙所示，则这时通过发光二极管的电流是0.04A，发光二极管的额定功率是0.12W．
（4）在这个实验中，滑动变阻器所起的作用是：①保护电路；②调节发光二极管两端电压．
（5）完成上述实验后，王强还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器、电源都已损坏，于是王强就利用一定值电阻R和一个新的电源，重新设计并连接如图2所示的电路，电源电压位置且恒定不变，请把下列实验步骤补充完整：①只闭合开关S1时，两电阻串联，R两端的电压为U1；②只闭合开关S2，读出电压表的示数U2；
③由串联电路特点知，电阻Rx两端的电压Ux=U2-U1，电路中的电流I′=$\frac{{U}_{1}}{R}$；．
电阻表达式Rx=$\frac{（{U}_{2}-{U}_{1}）R}{{U}_{1}}$．
1．某实验小组测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率时，连接的电路如图甲所示：
（1）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，则电压表的示数是3V；
（2）排除电路故障后，在图乙上添加一条导线正确连接电路；
（3）按正确的操作测得的数据见下表，从表中计算小灯泡正常发光时的电功率为0.6W．
U/V2.02.52.8
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