【文章內(nèi)容簡介】 ，或滑動變阻器短路了（3）實驗步驟：；，讀出電流表示數(shù)記錄為I1，R與RX串聯(lián)，電源電壓U=I1(R+RX)。C. S閉合時，讀出電流表示數(shù)記錄為I2，R被短路，電源電壓U=I2RX。由于電源電壓不變，則 I2RX = I1(R+Rx)，（I2 I1）Rx= I1R，Rx=考點： 電阻的測量二、初三物理 電功率 易錯壓軸題（難）13．（5）若小燈泡的額定電流為I0＝2I1，假設(shè)燈泡的阻值不變，則P額＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1．由于燈泡的阻值不是定值，且燈泡的阻值會隨溫度的升高而變大，所以，當(dāng)燈泡在正常工作時，燈泡的阻值變大，則額定功率P0＞P額＝4P1，所以最有可能的額定功率值為P0＝5P1．故選D．小明利用如圖1所示的電路測定小燈泡的額定功率。所用器材：、電池組（二節(jié)干電池串聯(lián)，電壓為3V）、電壓表一塊、滑動變阻器（10? 2A）、定值電阻（R0=5?）、開關(guān)三個和導(dǎo)線若干。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2中的實物電路按照圖1所示的電路圖連接完整。（_____________）（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片滑到____________（選填“左”或“右”）。（3）連接完電路后，小明只閉合S、S1時，移動滑片P，電壓表示數(shù)發(fā)生改變：只閉合S、S2時，移動滑片P，小燈泡不發(fā)光。于是小明用電壓表進行電路故障檢測，把電壓表并聯(lián)在某電路元件兩端，測試結(jié)果如下表所示。則電路中一定存在的故障是____________。（填寫序號）測試元件燈泡L 開關(guān)S2電壓表無示數(shù)有示數(shù)①燈泡L處斷路 ②燈泡L處短路 ③開關(guān)S2處斷路（4）排除故障后，小明繼續(xù)實驗。①只閉合S、S2，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為____________V②只閉合S、S1，保持滑片P不動，③小燈泡的額定功率為____________W.（5）當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時，燈泡的際功率P實____________（選填“”、“”或“=”）P額（拓展）小紅通過課外學(xué)習(xí)知道，干電池有一定的電阻，我們需要用它的“電壓U”和“電阻r”兩個物理量來描述它（如圖所示）于是小紅在小明完成步驟①后，將電壓表并聯(lián)在電池組兩端，保持滑片P的位置不變，只閉合S、S2時，則小明實驗中所用電池組的電阻r是____________??！敬鸢浮? 右 ③ ＞ 【解析】【詳解】（1）由電路圖可知，電壓表測并聯(lián)部分電路兩端的電壓，即測燈泡兩端的電壓，＜3V，故只需將電壓表的“3”接線柱與開關(guān)S1的右接線柱連接即可，如圖所示：（2）為了保護電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，即滑到右端；（3）①若燈泡L處斷路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，只閉合S、S2時，則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，故①不符合題意；②若燈泡L處短路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，只閉合S、S2時，則電壓表無示數(shù)，將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián)，只閉合S、S2時，則電壓表仍然無示數(shù)，故②不符合題意；③若開關(guān)S2處斷路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，只閉合S、S2時，則電壓表無示數(shù)，將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián)，只閉合S、S2時，則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，故③符合題意；（4）①只閉合S、S2，R與L串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓，移動滑片P，使電壓表示數(shù)U額=，此時燈泡L正常發(fā)光；②只閉合S、S1，R與R0串聯(lián)，此時電壓表測R0兩端的電壓U0=，則有：，即：，解得：R滑=Ω；③燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓：U滑′=UU額==，由歐姆定律和串聯(lián)電路電流規(guī)律得到此時電路中的電流：I= I滑==，則小燈泡的額定功率：P額=U額I==；（5）當(dāng)電阻不變時，由P=可知，電壓變?yōu)樵瓉淼囊话?，功率變?yōu)樵瓉淼乃姆种?，由于燈泡的電阻是變化的，?dāng)電壓減小時，功率減小，電阻也減小，故當(dāng)小燈泡兩端的實際電壓為額定電壓一半時，由P=可知，小燈泡的實際功率P實＞P額?！就卣埂?4．本題考查的是“測量小燈泡的電功率”實驗，涉及了實物電路的連接、實驗操作和注意事項、電表的讀數(shù)、功率的計算等，最后一問要結(jié)合圖象和串并聯(lián)電路的性質(zhì)進行分析，由于燈絲電阻會隨電壓的變化發(fā)生變化，所以不能先求電阻，再進行計算．將幾十個小彩燈串聯(lián)后接在照明電路上，形成一串五光十色的彩燈帶，當(dāng)其中一個小彩燈燈絲燒斷后，彩燈帶卻不會熄滅，其原因是：小彩燈內(nèi)有一根表面涂有絕緣物質(zhì)的細金屬絲與燈絲并聯(lián)．當(dāng)燈絲正常發(fā)光時，金屬絲與燈絲支架不導(dǎo)通；當(dāng)燈絲燒斷時，金屬絲與燈絲支架瞬間導(dǎo)通，其他小彩燈仍能發(fā)光．為探究小彩燈的這一結(jié)構(gòu)，小明找來額定電壓為5V的小彩燈進行實驗．（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，在甲圖中將實物電路連接完整．（_______）（2）正確連接電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則電路故障的原因是_________．（3）排除故障，正確操作測得實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄如下表．①小彩燈的額定功率為_________W；②在圖乙中，作出燈絲燒斷前的IU關(guān)系圖像；（________）③分析圖像可知；小彩燈的電阻隨著其兩端電壓的增大而________．（4）實驗中發(fā)現(xiàn)，燈絲燒斷后，小彩燈并沒有導(dǎo)通，其原因可能是___________．【答案】 燈泡短路 1 增大 沒有達到一定的電壓，金屬絲上的絕緣材料仍沒有被擊穿 【解析】【詳解】第一空．滑動變阻器采取“一上一下”的連接方式，電壓表與小彩燈并聯(lián)，根據(jù)題意應(yīng)接0—15V的量程，電路圖如下：第二空．正確連接電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，說明電路是通路，電壓表被短路，電路故障是燈泡短路；第三空．小彩燈額定電壓是5V，小彩燈的額定功率：P=UI=5V=1W；第四空．根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中描點連線，得絲燒斷前的IU關(guān)系圖像如下：第五空．由圖像可知IU圖像不是一條直線，而是一條曲線，故可知燈泡電阻隨其兩端電壓的增大而增大；15．．在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小丹設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”，電源是由2節(jié)新干電池串聯(lián)組成。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，幫助小丹按電路圖甲將圖乙電路連接完整。（要求導(dǎo)線不交叉）（_______）（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片置于_____端（填字母）。（3）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則電路故障可能是_____。（4）排除故障后，緩慢移動滑動變阻器的滑片，電流表示數(shù)如圖丙所示為_____A，則小燈泡的額定功率為_____W，此時燈絲的電阻為_____Ω。（5）小丹繼續(xù)測量小燈泡兩端電壓略高于額定電壓時的電功率，滑動變阻器的滑片應(yīng)向_____端調(diào)節(jié)（填字母），觀察到小燈泡變亮。（6）表是小丹根據(jù)實驗測得的多組數(shù)據(jù)，她通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲的電阻是變化的，則影響小燈泡燈絲電阻變化的主要因素是_____。實驗次數(shù)12345電壓U/V電流I/A（7）小丹經(jīng)過思考，發(fā)現(xiàn)用兩只電流表和一個阻值為R0的定值電阻也可以測出小燈泡的額定功率，她設(shè)計的電路如圖丁所示，具體操作是：閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表A1的示數(shù)為I1時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表A2的示數(shù)為I2，則小燈泡額定功率的表達式為Pm_____（用IIR0表示）【答案】 A 燈泡短路 B 溫度 R0I1（I2﹣I1） 【解析】【詳解】第一空．根據(jù)甲圖，應(yīng)高爾夫變阻器右下接線柱連入電路中，如下所示：第二空．閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片置于阻值最大處的A端；第三空．連接好電路后，閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，則電路故障可能是燈泡短路；第四空．排除故障后，緩慢移動滑動變阻器的滑片，電流表示數(shù)如圖丙所示，電流表選用小量程，；第五空．小燈泡的額定功率為：P＝UI＝＝；第六空．此時燈絲的電阻為：；第七空．小丹繼續(xù)測量小燈泡兩端電壓略高于額定電壓時的電功率，即增大燈的電壓，減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器的電阻，故滑動變阻器的滑片應(yīng)向B端調(diào)節(jié)；第八空．表是小丹根據(jù)實驗測得的多組數(shù)據(jù)，她通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲的電阻是變化的，是因為電壓越高，電流越大時，燈泡功率增大，燈絲溫度升高，電阻變大，故影響小燈泡燈絲電阻變化的主要因素是溫度。第九空．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表A1的示數(shù)為I1時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表A2的示數(shù)為I2，根據(jù)歐姆定律，R0的電壓為：U0＝R0I1，此電壓即燈的額定電壓；由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，燈的額定電流為：Im＝I2﹣I1，則小燈泡額定功率的表達式為：16．此題主要考查的是學(xué)生對“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流的關(guān)系”實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用是解決該題的關(guān)鍵．如圖所示，用兩節(jié)干電池測小燈泡的電功率．，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω2A”．（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整___．（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)______，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到最____（選填“左”或“右”）端.（3）圖示為電壓表示數(shù)2V時，電流表的示數(shù)，其讀數(shù)為_____A，此時燈泡的電功率為______W；要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片向________（選填“左”或“右”）移動．（4），無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器滑片，都無法使電壓表示數(shù)變大，要用此燈泡繼續(xù)完成實驗，你的做法是________________．（5），為比較燈泡不同電壓下功率關(guān)系，______（選填“需要”或“不需要”）重新測量前兩次的實驗數(shù)據(jù)．【答案】 斷開 左 右 換用兩節(jié)新的干電池進行實驗（使用三節(jié)電池完成實驗） 不需要 【解析】【分析】【詳解】（1）電壓表并聯(lián)在小燈泡兩側(cè) （2）連接電路時開關(guān)應(yīng)該斷開，滑動變阻器應(yīng)該在阻值最大的地方，即最左端（3），；此時燈泡電功率為P=UI=?=；增大燈泡電壓，應(yīng)該減小滑動變阻器電阻，所以向右移動（4），無論怎么調(diào)節(jié)變阻器滑片都無法使電壓表示數(shù)變大，所以為了用該燈泡繼續(xù)完成實驗，做法是：換用兩節(jié)新的干電池進行實驗，或使用三節(jié)電池完成實驗．（5）解決了（4）中問題后，．為比較燈泡在不同電壓下的功率關(guān)系，不需要重新測量前兩次實驗數(shù)據(jù)．17．如圖甲是陽陽同學(xué)設(shè)計的根據(jù)歐姆定律測電阻的實驗電路．（1）檢查無誤后，閉合開關(guān)．他將滑片P向左滑動時，電壓表示數(shù)將_____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；當(dāng)P滑到某一位置時，兩表讀數(shù)如圖乙所示，由此可知電阻R＝_____Ω．你認(rèn)為這個結(jié)果可靠嗎？_____，理由是_____．（2）做完測電阻實驗后，陽陽發(fā)現(xiàn)桌上還有一個標(biāo)有額定電流I額的小燈泡和兩個開關(guān)，一個已知阻值為R0的定值電阻，他想：能否在不用電流表的情況下測定小燈泡的額定功率呢？通過與同學(xué)討論，他設(shè)計出了如圖丙所示的電路圖，并完成了小燈泡額定功率的測量．具體操作是：①閉合開關(guān)_____，斷開開關(guān)_____，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為_____；②保持滑動變阻器的滑片位置不動，斷開開關(guān)_____，閉合開關(guān)_____，讀出此時電壓表示數(shù)為U；③小燈泡的額定功率P額＝_____（用已知量和所測物理量符號表示結(jié)果）．【答案】增大 10 不可靠 只測了一組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，誤差較大 S、S1 S2 I額R0 S1 S、S2 （U﹣I額R0）I額 【解析】【分析】（1）判斷將滑片P向左滑動時，變阻器接入電路中的電阻變化，由分壓原理，確定變阻器的電壓變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，判斷電壓表示數(shù)的變化；根據(jù)電表小量程讀數(shù)，由歐姆定律，求電阻大小：為提高測量的準(zhǔn)確度，要多次測量取平均值．（2）當(dāng)通過燈的電流為I額時，燈正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律和歐姆定律，定值電阻的電壓為I額R0，故應(yīng)閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，使電壓表測定值電阻的電壓，移動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為I額R0，燈正常發(fā)光；保持滑片的位置不變，通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換，使電壓表測定值電阻與燈串聯(lián)的總電壓U，因電路的連接關(guān)系沒有變化，各電阻的大小和電壓保持不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，可求出燈的額定電壓，根據(jù)P額＝ULI額求燈的額定功率．【詳解】（1）將滑片P向左滑動時，變阻器接入電路中的電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，變阻器的電壓變小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電壓表示數(shù)將增大；當(dāng)P滑到某一位置時，兩表讀數(shù)如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，示數(shù)為2V；電流表選用小量程，，由歐姆定律，得電阻大小：，因只測了一組數(shù)據(jù)，誤差較大，這個結(jié)果不可靠；（2）當(dāng)通過燈的電流為I額時，燈正常發(fā)光，在圖丙中，閉合S、S1，斷開S2時，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，由歐姆定律，移動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為I額R0，燈正常發(fā)光；18．為了研究小燈泡在不同電壓下工作時（實際電壓不允許超過額定電壓的五分之一），消耗的電功率是否相同，．（1）請你幫他設(shè)計電路，并畫出電路圖；（________）（2）他還準(zhǔn)備了：蓄電池（6V），電流表（0～ 0～3A）、電壓表（0～3V 0～15V）、滑動變阻器R1（10Ω ）、滑動變阻器R2（50Ω ）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．為了完成實驗，應(yīng)選擇滑動變阻器_____接入電路，電壓表選用_____量程；（3）由實驗測得，通過小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示．由圖可知，小燈泡正常發(fā)光時，通過燈絲的電流是_____A，此時消耗的電功率為_____W；（4）通過數(shù)據(jù)分析可以得出：_____．【答案】 R2 0﹣3V