1、第 2 课时 其他测量电功率的方法及电路故障的判断(测试时间:30 分钟,满分:60 分)共 4 道题,每题 15 分,共 60 分1.(15 分) 测量小灯泡的电功率实验(小灯泡额定电压为 2.5V).(1)请根据实验目的,连接下图的电 路.电路图正确连接后,电压表、电流表的示数及灯泡亮度如下表:(2)第3次实验的电压表、电流表示数如图所示,请把实验数据填写在表中.(3)哪次实验灯泡正常发光?_(填写数据序号)(4)第5次 实验看不到灯泡发光,电路是否断路?_.判断依据是什么?_ _小明实验时,连接了如图所示29所示的实物图,接线有错误.(5)在方框内画出与图连接情况对应的电路图.(6)如图
2、所示电路,只是接线有错误,闭合开关,灯亮吗?_电压变指针是否有偏转?_【答案】 (1)电路图连线如下图所示;(2)1.7 0.24;(3)2;(4)否 电流表有示数;(5)如下图所示;(6)不亮 有偏转【解析】(1)实验电路图连线如上图所示;(2)第3次实验中的电压为1.7 V,通过的电流为0.24A;(3)当电压为额定电压时,小灯泡能正常发光,所以应是第2次小灯泡能正常发光;(4)第5次 实验虽然看不到灯泡发光,电路是仍是通路,因为电流表有示数,这是因为把电压表串联到了电路中了;(5)电路图的设计如上图所示;(6)图示电路,接线有错误,闭合开关,灯不会亮,电压变指针有偏转。2.(15 分)小
3、红同学在“测小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为 3V,小灯泡的额定电压为 2.5V。(1)她在连接如图甲所示电路时,导线 M 的另一端应接在电压表_V(选填“3”或“15”)接线柱上。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移到_(选填“a”或“b” )端。(3)在实验过程中,她根据实验数据绘制了如图乙所示的 IU 图像。根据图像可知,当电流表示数如图丙所示时,小灯泡的电阻是_。小灯泡的额定功率是_W。【答案】 (1) 3 (2) b (3)7.5 0.625【解析】 (1)电源电压为 3V,因此,她在连接如图甲所示电路时,导线 M 的另一端应接在电压 3V 接线柱上。 (2)闭合开关前
4、,应将滑动变阻器的滑片 P 移到最大阻值处,离下接线柱最远的 b 端。 (3)当电流表示数 0.2A 时,电压为 1.5V,小灯泡的电阻R=U/I=1.5V/0.2A=7.5。小灯泡的额定功率是 P=UI=2.5V0.25A=0.625W。3.(15 分)小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样。(1)请用笔画线代替导线,将上图中的实物电路连接完整。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 端(选填“左”或“右” ) 。闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中仅有一处故障,这个故障可能是: 。(3)排除故障后
5、继续实验,小华进行了 4 次测量,并将有关数据及现象记录在表格中。在第 1 次实验中小灯泡不亮的原因是: 。(4)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为 W。实验得出的结论是:小灯泡的实际电功率_,灯泡越亮。【答案】 (1)如图 3 所示 (2)左 灯泡短路 (3)变阻器连入电路的阻值太大,小灯泡的实际电功率太小 (4)0.75 越大物理量次数电压U/V电流I/A实际电功率P/W小灯泡亮度1 0.5 0.12 0.06 不亮2 1.5 0.20 0.30 偏亮3 2.5 0.30 正常4 2.8 0.32 0.90 更亮【解析】 (1)根据题意需要测量灯泡两端的电压和通过的电流,因为小灯泡的额定
6、电压是2.5V,故电压表的量程为 03V,且与灯泡并联,滑动变阻器按一上一下的原则与电流表串联,闭合开关前,必须将滑片移到阻值最大处即可,如下图所示(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。且电路中仅有一处故障,所以故障应是灯泡短路。 (3)根据题意知道在第 1 次实验中小灯泡不亮的原因是变阻器连入电路的阻值太大,小灯泡的实际电功率太小;(4)根据第 1 次实验中的数据知道小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V0.3A=0.75W,由实验得出的结论是:小灯泡的实际电功率大,灯泡越亮。4.(15 分)在测量小灯泡电功率的实
7、验中,提供的器材有:额定电压是 3.8V,电阻约为8 的小灯泡一个,电源(电压恒为 6V) 、电流表、电压表、开关, “20,1A”的滑动变阻器各一个,导线若干(1)请根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整(2)闭合开关前,滑片 P 置于滑动变阻器的 端,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为零,此现象的原因是 (3)排除故障后,闭合开关,移动滑片 P,当电压表示数为 3.8V 时,电流表示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流是 A,灯泡的额定功率是 W,继续向左移动滑片 P,电压表示数将 (4)若电压表 015V 量程开路,阿荣设计如图丁所示的电路,继续实验:闭
8、合开关前,应将滑片 P 置于滑动变阻器的 位置(选填“A 端” , “B 端” “中间偏左”或“中间偏右” )移动滑片 P,当电压表示数为 V 时,小灯泡正常发光【答案】(1)见解析 (2)灯泡短路 (3)0.5A 1.9W 增大 (4) 中间偏左 2.2【解析】(1)由图电压表测灯泡两端电压,小灯泡额定电压是 3.8V,所以电压表应使用015V 量程如图所示:(2)为保护电路闭合开关前, 滑片 P 置于滑动变阻器最大值处,由图滑片乙,P 应置于 B端;电流表有示数,说明电路是通路,灯泡不亮,电压表示数为零,则可能是灯泡被短路了;(3)由图乙电流表使用的是 00.6A 量程,分度值为 0.02
9、A,由丙图可知电流表示数为 0.5A;此时灯光正常发光,灯泡的额定功率: 3.8V0.5A1.9WUI;向左移动滑片 P,滑动变阻器连入阻值变小,分压减小,根据串联电路的电压特点,灯泡两端电压增大,即电压表示数增大;(4)灯泡正常发时,U L=3.8V,通过灯泡电阻约为3.8V=0.475ALIR,此时滑动变阻器连入阻值:6I,已知电源电压为 6V,由丁图,电压表测滑动变阻器两端电压,使用 015V 量程,所以电压表不会超过量程,在闭合开关前,应使电灯电压低于3.8V,变阻器的最大值为 20,为使电路安全且实验中调节方便,只需要将滑片 P 置于略小于其最大值一半的位置就可以了,即 P 置于中间偏左的位置;灯泡正常发光时,UR=U UL=6V3.8V=2.2V。故答案为:(1)见上图;(2)B;灯泡短路;(3)0.5A;1.9;增大;(4)中间偏左;2.2。