上海中考物理压轴题大剖析专题:12 测定小灯泡的电功率(2)(原卷版和解析版)
【内容简介】【例题1】(2019普陀二模)小佳同学在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用实验器材完好,电源电压为1.5伏的整数倍,小灯标有“2.5V”字样,两个滑动变阻器分别标有“10Ω 2A”、“20Ω 2A”字样。小佳同学正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键时,小灯亮度较暗,电流表、电压表的示数如图17(a)、(b)所示。① 闭合电键时,电压表的示数为 伏,理由是 。② 请通过计算判断电源电压及实验中所用滑动变阻器的规格。 ③ 他移动滑片继续实验,当小灯正常发光时,电流表示数如图17(c)所示,估计小灯的额定功率在0.6~0.9瓦之间,求小灯的额定功率。 (请写出计算过程)【答案】①1.7伏,闭合电键时,小灯亮度较暗,灯两端的电压U灯<2.5伏;② “20Ω 2A”;③ 0.75瓦。【解析】①刚闭合电键时,小灯亮度较暗,U灯<2.5伏,即电压表的示数为1.7伏。 ②若R滑最大=10欧,则U滑=IR滑=0.14安×10欧=1.4伏电源电压为 U=U灯+U滑=1.7伏+1.4伏=3.1伏(不合题意,舍去)若R滑最大=20欧,则U滑=IR滑=0.14安×20欧=2.8伏 电源电压为 U=U灯+U滑=1.7伏+2.8伏=4.5伏所以,电源电压为4.5伏,所用滑动变阻器规格为“20Ω 2A” ③因小灯额定功率在0.6~0.9瓦之间, I额=P额/U额=(0.6~0.9)/2.5伏=0.24~0.36安 所以小灯泡正常发光时,所以电流表示数为0.30安, P额=U额I额=2.5伏×0.30安=0.75瓦 【例题2】(2020虹口二模)小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为6伏)、待测小灯泡(标有“3.8V”字样)、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器两个(A标有“5Ω 2A”字样、B标有“10Ω 1A”字样) 、开关及导线若干,小灯的额定电流可能为“0.26A”、“0.3A”或“0.32A”。小华选择一个变阻器,连接电路后按正确步骤进行实验,闭合开关发现小灯较亮,电压表示数为2伏,他经过思考仅更换了变阻器,重新实验,步骤正确,闭合开关发现电压表示数如图13所示,接着他移动滑片使小灯正常发光。 ① 小华开始选用的变阻器是_____(选填“A”或“B”)。② 判定该小灯正常发光的方法是_______。 ③ 根据实验的相关信息:(a)通过计算说明小灯泡的额定电流;________(b)计算小灯的额定功率。_______【答案】①A。②移动滑片直至电压表的示数为2.2伏。③(a)0.32安;(b)1.216瓦。 【解析】①灯的额定电压为3.8V。小华选择一个变阻器,连接电路后按正确步骤进行实验,即灯与变阻器串联,变阻器连入电路的电阻最大,闭合开关发现小灯较亮,则灯的实际电压大于3.8V,说明变阻器的最大电阻较小(分得的电压较小),导致灯的实际电压大于3.8V,所以小华开始选用的变阻器是A;②灯较亮,根据电压表示数为2伏,故可知电压表一定与变阻器并联了,他更换了变阻器,即灯与10Ω 的变阻器串联,由串联电路电压的规律,观察到电压表的示数为2.2V时,灯的电压为:U2=6V﹣2.2V=3.8V,小灯正常发光;③(a)重新实验,步骤正确(变阻器最大电阻10Ω连入电路中),闭合开关发现电压表示数如图所示,电压表选用小量程,电压为3V,此时电路的电流为: I灯=I滑=U滑 / R滑=3伏/10欧=0.3安移动滑片至小灯正常发光时,I额>0.3安,I额=0.32安(b)灯的额定功率为:PL=ULIL=3.8V×0.32A=1.216W。【例题3】(2020静安二模)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全且完好,电源的电压有2、4、6、8、10和12伏六挡,滑动变阻器有A、B两种规格(A标有“10欧 2安”的字样、B标有“20欧 2安”的字样),待测小灯标有“2.5伏”的字样。① 小华选择某挡电源电压和某规格的滑动变阻器进行实验,他正确连接电路且规范操
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