2023年中考物理復習《測定小燈泡的電功率》

中考物理核心實驗：測定小燈泡的電功率測量小燈泡的電功率是中考重要的實驗之一。理解透徹這個實驗，學會舉一反三，同類型的電學實驗就不是問題了?？键c目標1.會設計電路，用電流表、電壓表測定小燈泡的電功率。2.通過對小燈泡不同亮暗時測得的數(shù)據(jù)進行分析，認識比較、分析、綜合等思維方法。實驗概述1.實驗目的：用電流表、電壓表測定小燈泡的電功率。2.實驗原理：P=UI。3.實驗器材：待測小燈泡、電壓表、電流表、電源、開關、滑動變阻器和導線若干。4.實驗電路圖：5.實驗步驟：①根據(jù)電路圖正確連接電路，連接電路時要斷開開關。②閉合開關前，為保護電路，需移動變阻器滑片P，使變阻器接入電路的電阻最大。③檢查電路無誤后，閉合開關S，要進行三次實驗：使小燈泡兩端的電壓稍高于額定電壓、等于額定電壓和稍低于額定電壓，分別記錄電壓、電流值，注意觀察三種情況下燈的發(fā)光情況。④將每次測得的電壓和電流填在實驗表格內(nèi)，并求出其電功率的大小，填入表中。6.數(shù)據(jù)表格設計：實驗序號電壓U/V電流I/A電功率P/W燈的發(fā)光情況1237.分析討論：①當U實＜U額時，P實＜P額，小燈泡發(fā)光偏暗；②當U實＞U額時，P實＞P額，小燈泡發(fā)光偏亮；③當U實＝U額時，P實＝P額，小燈泡發(fā)光正常。解題技巧一：理解正確連接、操作規(guī)范的含義題目中常常出現(xiàn)“正確連接電路”、“操作規(guī)范”（或“實驗步驟正確”）等文字，要正確理解。1.“正確連接電路”的含義：是指待測小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，電壓表與待測小燈泡并聯(lián)。判斷的方法是：移動滑動變阻器的滑片時，電流表與電壓表的示數(shù)同時變大（或變?。?，當滑動變阻器連入電路的阻值為0時，電壓表的示數(shù)電源電壓。2.“操作規(guī)范”或“實驗步驟正確”是指：閉合開關時滑動變阻器接入電路的阻值最大，連接電路時開關斷開，電表接線柱電流“+”入“”出。解題技巧二：電壓表與變阻器并聯(lián)電壓表與滑動變阻器并聯(lián)的題目是最常見的，判斷方法如下：電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端（見圖），判斷的方法是：在移動滑動變阻器的滑片時，電流表與電壓表示數(shù)的變化是相反的，即“一大一小”，且當滑動變阻器連入電路的電阻為0時，電壓表的示數(shù)也為0。解題技巧三：電壓表分別并在待測電阻、變阻器兩端這類型題目是電壓表使用兩次，先是并聯(lián)在待測電阻（或滑動變阻器）的兩端，后來又并在另一個用電器的兩端。應該注意：在滑動變阻器滑片的位置不變時（或電路中的電流相等時），此時電源電壓為兩表示數(shù)之和：電源電壓U=UR+UL。典例剖析例1.小明同學做“測定小燈泡的電功率”實驗。器材齊全、完好，電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍，小燈標有“2.2V”字樣，滑動變阻器標有“5Ω1A”字樣。小明正確連接電路且操作規(guī)范，請在圖甲方框中畫出該同學的電路圖。當滑片在變阻器某一端點的電表示數(shù)如圖乙所示，則根據(jù)相關信息求出電源電壓為______伏。當小燈正常發(fā)光時變阻器的滑片恰好位于中點處，小明判斷小燈正常發(fā)光的理由是________。請根據(jù)相關信息，計算出小燈的額定功率。答案：（1）（2）3V；（3）電壓表的示數(shù)為2.2V；小燈泡的額定功率0.704W。例2.某同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有電源（電壓為1.5伏的整數(shù)倍且保持不變）、滑動變阻器（標有“20歐1安”字樣）、電流表、電壓表、待測小燈泡、開關以及導線若干。他先正確串聯(lián)實驗器材，再將電壓表并聯(lián)在電路中。然后，把滑動變阻器滑片P移至阻值最大處，閉合開關時觀察到電流表示數(shù)為0.2安。接著，又將變阻器的滑片移動至中點位置時，小燈恰好正常發(fā)光，并記下此時電壓表的示數(shù)為1.5伏。（1）本實驗的原理是__________。（2）請判斷電壓表所接位置并說明理由。_____________________________________________。（3）求出該小燈泡的額定電功率。（保留解答過程）答案：（1）P=UI；（2）電壓表并聯(lián)在燈的兩端；當變阻器連入電路電阻最大時，電路的電流為0.2A，故燈正常發(fā)光時的電流一定大于0.2A，若電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端，由歐姆定律，電路的電流為0.15A，不合題意。（3）小燈泡的額定功率0.45W。例3.小華同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有電源（電壓不變）、待測小燈（標有“0.28A”字樣）、電流表、電壓表（只有0~3伏完好）、滑動變阻器、開關以及導線若干。他正確連接電路進行實驗，在移動變阻器滑片至某一位置時，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表的示數(shù)如圖甲、乙所示，小燈發(fā)光偏暗。他經(jīng)過思考后，在不改變滑片P位置的情況下重新連接電路，閉合開關，電壓表示數(shù)如圖丙所示，然后移動變阻器滑片使小燈正常發(fā)光，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針由丙位置偏轉(zhuǎn)了8小格。（1）圖乙電流表的示數(shù)為______安。（2）請根據(jù)相關信息，求電源電壓及小燈的額定功率。（需寫出計算過程）答案：（1）0.24A；（2）1.064W。及時訓練1.小華做“測定小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有電源（電壓保持不變）、待測小燈泡（標有“0.28A”字樣）、電流表、電壓表（只有0~3伏檔完好）、滑動變阻器、開關及導線若干。小華正確連接電路后進行實驗，在移動變阻器滑片至某一位置時，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表的示數(shù)如圖甲、乙所示。他經(jīng)過思考重新連接電路進行實驗，將新測得的三組數(shù)據(jù)記錄在下表中。實驗序號電壓U/V電流I/A13.00.2422.20.2831.70.30（1）圖乙中電流表的示數(shù)為_______安。（2）請根據(jù)相關信息，求出電源電壓及小燈泡的額定功率。（需寫出計算過程）2.小華同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有電源（電壓不變）、待測小燈（標有“0.3A”字樣）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關以及導線若干。他連接電路并按規(guī)范操作，閉合開關后，移動變阻器滑片，測得一組數(shù)據(jù)記錄在（a）表，他繼續(xù)移動變阻器的滑片，小燈正常發(fā)光時，將測得的電壓表的示數(shù)記錄在（b）表中，當他分析（a）、（b）兩組數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)了問題，隨后又重新連接了電路，閉合開關后繼續(xù)實驗，移動變阻器滑片時，又測得一組數(shù)據(jù)記錄在（c）表中。電流表示數(shù)/A電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A電壓表示數(shù)/V0.240.32.50.22（a）（b）（c）請根據(jù)相關信息，完成下列問題：（1）小華同學“重新連接電路”的原因是：____________________。（2）求出電源電壓及小燈的額定功率。（需寫出計算過程）3.小華做“測定小燈泡電功率”的實驗。現(xiàn)有電源、待測小燈（標有“2.5V”字樣、額定功率在1瓦以上）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關以及導線若干。他正確串聯(lián)實驗器材，然后將電壓表并聯(lián)在電路中。閉合開關，移動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍為0.06A~0.2A、電壓表示數(shù)變化范圍為0~1.2V，小燈始終無法正常發(fā)光。他經(jīng)過思考得出原因所在，于是對實驗器材進行了適當調(diào)整，重新正確連接電路，實驗步驟正確，剛閉合開關時，電流表和電壓表的示數(shù)如圖所示。移動滑片，發(fā)現(xiàn)當變阻器的滑片恰好在中點時，小燈正常發(fā)光。（1）測定小燈的額定功率需要測量和記錄的物理量是_____________。（2）小華原來實驗時小燈始終無法正常發(fā)光的原因是_________________，并畫出小華剛開始實驗時的電路圖。（3）小燈正常發(fā)光時電源電壓為_______伏，小燈的額定