精练12 测电功率的方法-浙江中考科学复习易错点重难点精炼

精练12 测电功率的方法

【知识储备】

一、伏安法测小灯泡的电功率(灯的电阻特殊性图像)

(1)原理：P＝UI。

(2)基本方法：用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，根据公式计算用电器的电功率。

(3)器材：电压表、电流表、滑动变阻器、灯泡、开关、学生电源、导线。

(4)实验电路图如图所示。

(5)实验步骤

①按设计电路图连接实物，设计实验表格；

②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为额定电压，观察灯泡发光情况，并记下电流表的示数，算出额定功率；

③调节滑动变阻器，使电压为等于电压的1.2倍，观察小灯泡发光情况，记下电流表和电压表的示数，计算出此时小灯泡的实际功率；

④调节滑动变阻器，使电压等于额定电压，观察小灯泡的发光情况，记下电流表和电压表的示数，算出小灯泡的额定功率。

二、特殊测小灯泡的电功率

【专题精炼】

1．（2023•鄞州区一模）同学们利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。

【实验过程】

（1）连接电路时，应该保持开关断开，滑动变阻器的滑片置于 　   　（填“A”或“B”）端；

（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5伏，此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为 　   　瓦；

（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验。图丙是小金作出的小灯泡I﹣U图象。关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是 　   　。

2．（2023•上城区一模）小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。

（1）为了顺利完成实验，小华应选用规格为 　   　（填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；

（2）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；

（3）分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 　   　；

（4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 　   　。

A.两种方案都能

B.两种方案都不能

C.丙方案能，丁方案不能

D.丙方案不能，丁方案

3．（2023•瓯海区模拟）小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。

（1）请你将甲电路图补充完整。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值　   　的位置。

（3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为　   　V，此时电压表的示数如图乙所示，是　   　V。

（4）小灯泡的额定功率为　   　W。

（5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表的示数为　   　A时，再读出电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。

4．（2023•鹿城区校级一模）某灯泡上标有“7.*V，0.5A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V～7.9V之间因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪器：一只电压恒定的电源（电压值未知）、一只电流表、一只标有“20Ω 1.5A”滑动变阻器R、一只阻值为10Ω的定值电阻R0、开关和导线若干。

某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展以下实验。

①滑片P位于a端时，只闭合开关S和S1，此时电流表示数如图乙为 　   　A，计算出电源电压。

②　   　（请补充具体操作），此时小灯泡正常发光。

③当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，则求出此时变阻器接入电路的阻值R。

④通过计算得出灯泡的额定电功率为 　   　W。

5．（2023•鹿城区一模）小明用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路，要求滑片向左滑动时，灯泡亮度变大；

（2）连接电路时，开关应该 　   　。

（3）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”）；

（4）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 　   　W，小明所用到的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”

（5）小明在每次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，则△R1　   　△R2，（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

（6）在实验过程中测出小灯泡额定功率P额，随后该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.5倍，测得的实际功率为P，则P与额定功率P额的大小关系可能为 　   　（选填“P额＝3P”、“P额＝4P”或“P额＝5P”）。

6．（2023•镇海区模拟）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8伏”的小灯泡、学生电源（电压恒为8伏）、电流表（0～0.6安，0～3安）、电压表（0～3伏，0～15伏）、滑动变阻器（20欧2安）、开关及导线若干。

（1）小知组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　   　瓦；

（2）小临组同学检查发现，实验桌上的电流表已损坏，其他器材完好。小组讨论后，他们选用一个阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，所用电压表量程为“0～15伏”，也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：

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

②滑动变阻器滑片不动，断开开关S1，再闭合开关S2，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）。

7．（2023•温州模拟）在测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的实验中，被测小灯泡的电阻约为10Ω，电源为2节新干电池（每节1.5V）串联。

（1）图甲是未连接好的电路，请在图上用笔画线代替导线连接好电路（注意电流表电压表左侧均为负接线柱）。

（2）正确连接好电路，闭合开关前，应将 　   　；若闭合开关后，电压表的示数为2V，小金应向 　   　（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，同时眼睛注视 　   　，使小灯泡正常发光。

（3）正常发光时电流表的指针位置如图乙所示，由此可得出小灯泡的额定功率是 　   　W。

8．（2023•镇海区一模）在测量小灯泡电功率的实验中，已知灯泡额定电压U额＝2.5V，电源电压保持不变。

（1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。

（2）调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，则可根据此时电流表示数（如图乙）计算出小灯泡的额定功率是 　   　W。

（3）如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率，其中，定值电阻的阻值为R0．先断开开关S2，闭合开关S、S1调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关 　   　、闭合其他开关，读出电流表示数为I，灯泡额定功率的表达式为P额＝　   　（用R0、U额、I的代数式表示）。

9．（2023•杭州一模）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。

（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。

请你指出来：①　   　；②　   　。

（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　   　W。

（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 　   　。

A.10Ω 3A

B.30Ω 1A

C.60Ω 1A

（4）在实验过程中，电压表发生故障，若已知另一盏灯的额定电流为I额，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是 　   　。

10．（2022•义乌市一模）如图是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时小灯泡电阻约为8欧，他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10欧1安“和“20欧2安“字样。

（1）本实验中小明应该选择 　   　（选填“A”或“B”）滑动变阻器才能测出小灯泡在2V～3V不同电压下的电功率。

（2）连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，电压表几乎不偏转，出现这种现象的原因可能是小灯泡 　   　。

（3）排除故障后进行实验，并将实验数据记录在下表中：

①移动滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图所示为I0，则小灯泡额定功率为 　   　瓦。

②以电流的平方（I2）为横坐标，以实际功率（P）为纵坐标，下列各项坐标图与实验数据最相符的是 　   　。

11．（2022•临平区二模）小乐利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。

（1）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表和电流表均有示数，则出现该情况最有可能是 　   　。

（2）移动滑动变阻器的滑片直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率P额＝　   　W。

（3）在电压表损坏的情况下，小乐又设计了如图丙所示电路，也测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率，其中定值电阻的阻值为R0；其实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为需要的值，此时小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示，泡的额定功率P额＝　   　（用U0、I、R0表示）。

12．（2022•温州模拟）为了测定小灯泡的电功率，小明利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5伏”字样的小灯泡等器材按图甲进行实验。

（1）实验中，判断灯泡正常发光的依据是 　   　。

（2）正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮。小明推测可能是由于灯泡两端电压过小导致，为验证该猜想，只需将 　   　。（填实验操作）

（3）实验中，小明将滑片从阻值最大处移至阻值最小处，记录多组电压表和电流表的数据后，描绘出如图所示的I﹣U图像。若图中阴影部分面积表示电压为U1的情况下，灯泡消耗的实际功率的大小，请继续在该图中将表示此时滑动变阻器所消耗的电功率的区域涂黑。