安阻法测电功率实验.docx
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安阻法测电功率实验
安阻法测电功率练习
一、实验题
1.在测量小灯泡的额定功率的实验中,器材中有,电源(电压恒为3V),开关,电压表,电流表各一只,额定电压为2.5V的灯泡,滑动变阻器(20Ω,1A)及导线若干
(1)闭合开关后,发现电流表的指针如图甲所示,其原因是___________;
(2)问题解决后,第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;
(3)第一小组的同学在实验中还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是___________;
(4)第二小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,也顺利的完成了实验,
①先闭合开关S,S1,断开S2,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S,S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额=___________。
2.小伟和小梁用如图甲所示的电路“测量小灯泡额定功率”的实验,小灯泡上标有“2.5V”的字样,灯丝阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物连成实验电路______。
(2)小伟正确连接电路并检查无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,立刻要求老师更换灯泡、他的做法欠妥,正确的做法应该是:
______。
(3)解决了上述问题后,小伟调节滑动变阻器的滑片使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡的额定功率为______W。
(4)完成上述实验后,小梁设计了如图丙所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。
已知R0=25Ω,请完成下列实验步骤;
①______,移动滑动变阻器滑片,使电流表的示数为______A;
②______,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电流表的示数I;
③灯泡额定功率的表达式为:
P额=______(用已知量和测量量表示)。
3.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,实验器材有:
两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡,滑动变阻器、开关,导线若干,实物电路如图甲所示。
(1)电路如图甲所示,电路在连接过程中多接了一根导线,请你在多余的导线上打“×”(表示不要)。
___________
(2)撤掉多余的导线后,闭合开关,发现小灯泡不亮,此时___________(选填“能”或“不能”)确定电路一定存在故障,如果电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡___________。
(3)确定电路正确后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡U-I图像如图乙所示,当小灯泡正常发光时,小灯泡的额定功率为___________W。
(4)实验中若电压表损坏,同学们利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。
其中电源电压恒为U,R的电阻值已知。
①闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为___________;
②闭合开关S和S1,___________(选填“调节”或“不调节”)滑动变阻器的滑片。
记录电流表的示数为I;③小灯泡额定功率表达式为:
P额=___________(用已知量数字和符号表示)。
4.小易在“伏安法”测电阻实验中,设计了图甲所示的电路图并连接了实物图。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最________端(选填“左”或“右”);
(2)测量过程中,灯丝突然烧断,则电压表的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
换相同规格的灯泡,重新测量数据,并绘出I﹣U图像如图乙中的乙所示。
当电压表示数为0.5V时,小灯泡的电阻为_____Ω;
(3)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图像如图乙中的B所示,你认为错误的原因可能是________;
(4)完成上述实验后,小明设计了如图丙所示电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。
方案如下(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R0,滑动变阻器R2最大阻值未知)。
步骤:
①按电路图连接实物电路。
②只闭合开关S、S2;调节变阻器R1的滑片,使电流表的示数为I额灯泡正常发光。
③只闭合开关S、S1;保持R1滑片位置不变,调节R2的滑片,使电流表示数为I额。
④保持________(填“R1”或“R2”)滑片的位置不变,只闭合开关S、S1,将另一个滑动变阻器滑片移到最右端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最左端,电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=________(用I额、I1、I2、R0表示)
5.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,在图中,小亮连接的电路如图甲所示。
电源由三节新的干电池串联而成,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)若利用甲电路实验,闭合开关,______(填“电流表”或“电压表”)可能烧坏;
(2)若只需改动一根导线,即可使电路连接正确。
请你在应改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法______;
(3)小亮正确连接电路后,闭合开关,边调节滑动变阻器滑片,边观察______(选填“电压表”或“电流表”)示数,直至小灯泡正常发光,小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W;
(4)测完小灯泡额定功率后,小亮移动滑动变阻器的滑片,测了两组数据:
A(2.0V0.2A),B(3.0V0.32A),其中你认为______(填“A”或“B”)组数据有误;
(5)上述实验结束后,小亮又设计了如图丙所示电路,来测量额定电流
的小灯泡的额定功率,其中电源电压未知但保持不变,定值电阻
,其测量过程如下:
①只闭合开关S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为______A,这时小泡正常发光;
②只闭合开关S3,保持滑动变阻器滑片的位置不动,这时电流表时数为0.3A。
③闭合开关S1、S3,断开开关S2,这时电流表时数为0.6A。
④小灯泡的额定功率
______W。
6.在测量小灯泡功率实验中,有两只小灯泡L1、L2,其额定电流分别为0.4A、0.5A。
(1)图甲是小明测量小灯泡L1功率时连接的电路。
①用一根导线将电路连接完整(连线不得交叉);________
②正确连接电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有示数。
则电路的故障可能是_________;
③排除故障后闭合开关,移动滑片使小灯泡L1正常发光,此时电压表的示数如图乙所示。
则小灯泡L1的功率为______W;
④小明根据实验数据绘出小灯泡的U—I特性曲线如丙图所示,图丁所示小灯泡功率P的图像中正确的是_______。
A.
B.
C.
D.
(2)小华用图戊所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率,电源电压恒定,R1、R2是最大阻值均为R0的滑动变阻器(灯泡L2的额定电流记为I额)。
①闭合S,S1接1,_______,移动R2的滑片,使电流表的示数为0.5A;
②再将S1接2,保持_______不变,移动______的滑片,使电流表的示数仍为0.5A;
③保持R1滑片位置不动,将R2滑片移到最左端,读出电流表的示数I1,再将R2的滑片移到最右端,读出电流表的示数I2;
④小灯泡L2额定功率P额=______(用I额、R0、I1、I2表示)。
7.为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小明采用了如图甲所示的实物图。
实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到______端(选填“A”或“B”);
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是______(填字母);
A.开关断路B.滑片接触不良C.电阻断路D.电流表短路
(3)排除故障后,第1次实验中,他将5Ω电阻接入电路,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A,第二次试验中他将5Ω换成10Ω,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置,小明应向______(选填“A”或“B”)端移动滑片,同时,眼睛应注视______(选填“滑片”“电流表示数”或“电压表示数”);
(4)只用30Ω的滑动变阻器______(选填“能”或“不能”)直接完成5次实验;
(5)小明在完成实验后,利用图乙所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡L的额定功率。
电路中定值电阻R0的阻值已知,电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。
请你完善下列相关操作步骤,并写出小灯泡L的额定功率的表达式。
①断开S2,闭合S、S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为______,小灯泡L正常发光;
②断开S1,闭合S、S2,______,读出电流表示数为I1;
③断开S1,闭合S、S2,调节滑片至最左端,读出电流表示数为I2;
④小灯泡的额定功率的表达式为P额=______(用I额、I1、I2、R0表示)。
8.实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:
电源(电压恒为3V)、开关、电压表、电流表、额定电压U额=2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω1A”)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲连接完整(要求:
滑片向左移动灯泡变亮);(____)
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是______;若闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,其原因可能是______;
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W;从图像中还发现:
当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比______(选填“增大”、“减小”或“不变”),原因是______;
(4)爱动脑筋的小强利用一个定值电阻R0和两个电流表,设计了如图丁所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率,实验过程如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1示数为______,并读出此时电流表A2的示数I;
②小灯泡的额定功率表达式为P额=______(用I、R0和U额表示)。
9.如图甲所示,在“测量一个小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为3V。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙中的器材连接成完整的电路(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大);___________
(2)连接好电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生___________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,继续进行探究,根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像,如图丙所示,分析可知:
小灯泡的额定功率为___________W;若电流表的示数如图丁所示,其示数为___________A,此时小灯泡的电阻为___________Ω;
(4)若实验室电压表损坏,某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表,并设计了如图戊所示电路,在电源电压保持不变情况下,也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率,其实验步骤如下:
①闭合S2,断开S1,移动滑动变阻器R的滑片至最左端,记下电流表的示数为I1;
②闭合S1,断开S2,调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光,电流表示数为I额;
③保持滑动变阻器R的滑片不动,闭合S1,断开S2,记下电流表的示数为I2;
④则小灯泡额定功率的表达式为P额=___________(用I额、I1、I2和R0等符号表示)
10.小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
(1)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小明所用的器材有:
新干电池两节,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,电流表电压表、“20Ω1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干;
①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;(____)
②改正错误后,将滑片调至______(选填“A”或“B”)端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,使电压表示数为1.6V,读出电流表的示数并记录在表格中,将此时滑片的位置标记为M;
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.32
2
10
0.16
3
20
0.08
③接着将5Ω的电阻换为10Ω,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为1.6V,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在M的______(选填“左侧”或“右侧”);
④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是:
______;
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱(0~999.9Ω)、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图乙所示电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关S1,将开关S2拨至1,调节电阻箱R1,使______,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R;
②仍闭合开关S1,将开关S2拨至2,只调节R2,使电流表示数为I额;
③在步骤②的基础上,将R1阻值调为0,R2的滑片______(填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为I;
④则小灯泡额定功率的表达式为:
P=______(用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将______和______互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
参考答案
1.
灯泡断路0.65灯丝的电阻随温度的升高而增大I额(I﹣I额)R0I额
2.
断开B滑动变阻器短路左1小于测量小灯泡的电阻电流与电压
3.
变大BA0.5灯的电阻随温度的变化而变化
4.小灯泡的实际功率太小滑动变阻器接成了两个下接线柱否②14③1.142.5~12.7Ω
5.电流表进行调零
R1A电压为1V,电流为0.1A时小灯泡的电功率大>B
6.
滑动变阻器断路2.2不合理灯在不同电压下的功率不同,求平均值没有意义B
7.C10将小灯泡换做定值电阻寻找普遍规律
8.最右端不能不可行因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化
9.
B0.5小灯泡断路电压表与滑动变阻器并联了BP部分与PC部分串联,电流相等,并且BP部分比PC部分电阻大,根据焦耳定律可知,在通电时间相等的情况下,BP部分产生的热量多
10.
断开A②0.65左大于反
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