探究用电器的电功率实验 知识点题库
做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有：电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。
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（1） 用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。
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（2） 连好电路闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 出现断路。（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）
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（3） 排除故障后闭合开关S，移动滑片P到某处，电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）滑动。
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（4） 通过移动滑片P，分别记录多组对应的电压表和电流表的读数，绘制成了图丙所示的U－I图象，小灯泡的额定功率是 W。
小明按图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验。
实验室可提供下列器材
| A．电流表 |
| B．电压表 |
| C．滑动变阻器R(阻值0～20Ω) |
| D．电阻为5Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化） |
E．电源E（电压4.5V并保持不变）
F．开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为 A；加在灯泡两端的最大电压为 V；
(2)若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时电表的读数至少为满刻度的三分之一，则测出的灯泡的功率范围只能是 ．
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的现察，就可判断出电路的故障：
如果小明观察到 ，则故障是 ；
如果小明观察到 ，则故障是 ．
(4)排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是 （选填“正确”或“错误”）的．
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（1） 请画出实验电路图；
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（2） 简述实验步骤。
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（1） 连接电路时开关应 闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端．
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（2） 请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
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（3） 小明同学移动滑片P，甚至改变了电压表的量程，记下10组对应的电压表和电流表的示数，并把这10组数据以10个点的形式记录在如图乙所示的坐标中，根据坐标中的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，正常工作时电阻 Ω．小灯泡灯丝电阻随电压增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．若将两只这样的灯泡串联后接在3.0V电源两端，每只灯泡消耗的功率是
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（4） 由小明同学的实验记录，我们可以发现小明同学在做实验时，出现了 错误，并且造成了 的故障．
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（1） 请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，并在方框内画出对应的电路图．
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（2） 当滑片位于中间时，电压表的示数为2.2V时，为了让灯泡正常发光，应该移动滑片向 端（填“A”或“B”）移动．
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（3） 如果灯泡正常发光时电流表的示数如图2所示，小灯泡的额定功率是 W．
小明用下列器材探究小灯泡亮度与实际功率的关系．其中的小灯泡上标有“2.5V”字样．
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（1） 请你用笔划线代替导线，在图甲中将电路连接完整．
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（2） 小明连接好电路后闭合开关时，发现电压表指针反偏，原因是
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（3） 小明改正了连接错误后继续实验．移动滑动变阻器的滑片，看到电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，此时小灯泡消耗的实际功率为 W．通过多次实验小明得出：小灯泡越亮它的实际功率越
A．电流表
B．电压表
C．滑动变阻器R（阻值0～20Ω）
D．电阻为6Ω的待测灯泡I，（电阻不随温度变化）
E．电源E（电压4.5V并保持不变）
F．开关S及导线若干
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（1） 根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为 A；加在灯泡两端的最大电压为 V；
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（2） 若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一．则测出的灯泡的功率范围只能是．
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（3） 小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表
无示数．为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的观察，就可判断出电路的故障：
如果小明观察到，则故障是；
如果小明观察到，则故障是．
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（4） 排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是（正确/错误）的．
次数
U/V
I/A
P/W
平均值P/W
1
2
3
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（1） 按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整．
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（2） 小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率（选填“变大”、“变小”或“不变”）；同时观察到小灯泡的亮度将变（选填“亮”或“暗”）．
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（3） 另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，经分析造成这种现象的原因是．
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（1） 连接电路时，应选用的电流表是（选填“A1”或“A2”）。
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（2） 图甲是某小组连接的实物电路图。图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中改正。
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（3） 改正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器画片，当电压表示数为0.3V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电功率是W。
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（4） 不用电流表，另增加两只开关和一个阻值为12Ω的定值电阻R0 ， 该小组设计了如图丙所示的电路图，测量小灯泡的额定功率。正确连接电路后，断开S3 ， 闭合S1、S2 ， 调节滑动变阻器，让电压表示数为3.8V；然后只断开S2 ， 再闭合S3 ， 读出电压表示数为6.5V．则测得小灯泡的额定功率是W。
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（1） 根据题意，该电加热器的内部电路可能是（ ）
A .
B . 
C . 
D . 
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（2） 求出该电加热器低温档时的电功率为W；R2的阻值为Ω；
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（3） 小华增加了一个单刀双掷开关S，利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，使改装后的电路符合以下两点要求：
a ． 具有高、中、低三挡调温功能；
b ． 低温挡功率不变，中温挡功率与原高温挡功率相同。
①在图乙虚线框中画出改装后的电路图，并在图中标明R1和R2；
②通过计算说明，改装后的高温挡功率将为多少？
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（1） 电路连接完成后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显的偏转，他们分析电路故障原因可能是 。A . 小灯泡断路 B . 小灯泡短路 C . 滑动变阻器断路
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（2） 故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时若要使小灯泡正常发光，他们应将图甲中滑片P向（选填“A”或“B”）端移动；
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（3） 他们移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象，根据图象信息，可知小灯泡的额定功率是W；
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（4） 一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的探究实验是 。A . 探究电流的磁场强弱与电流大小的关系 B . 探究电流与电压的关系 C . 探究电流产生的热量与电阻的关系
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（1） 此电路图没有连接完，请补充完整电路图；
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（2） 连接电路时，要断开开关，在闭合开关之前，变阻器的滑片 P 应置于最端；（选填“左”或“右”）
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（3） 正确连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关 S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为 12V，可能发生的故障是______；A . 滑动变阻器处断路 B . 灯座接线短路 C . 小灯泡的灯丝断了 D . 开关接触不良
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（4） 某位同学测得小灯泡的电流电压图像如图乙所示。某次测量时，电流表指针位置如图丙所示，电流表读数为A，此时小灯泡的实际功率为W。
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（1） 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。
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（2） 移动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的小灯泡的U-I图像。由图像可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻（选填“变大”、“变小”或“不变”）， 这是由于灯丝的电阻。
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（3） 做“探究电流与电阻的关系”的实验时，小明所用四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。他用定值电阻替换电路中小灯泡，电路的其他元件连接方式不动， 要使四个电阻都能顺利地完成实验，则定值电阻两端电压应在范围内选择。
，图丙为小灯泡电流随两端电压变化坐标图。
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（1） 请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路元件连接成实验电路（要求滑片向右移动时灯泡变暗，连线不得交叉）。
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（2） 电路连接时开关要，实验时，移动滑动变阻器的滑片P到某点，电压表的示数如图乙所示，若她要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向（选填“ A ”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V为止，小灯泡的额定功率为W。
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（3） 另一实验小组在实验中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现灯不亮，电压表示数接近4.5V，电流表几乎无示数，出现这一故障的原因是。
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（4） 通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图丙所示。分析图象可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会（选填“增大”、“不变”或“减小”），这主要是因为灯丝电阻大小与有关。
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（5） 若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有（写出一个即可）。
A．电源E（电压恒为4.5V）；
B．电流表A1（量程0~200mA）；
C．电流表A2（量程0~500mA）；
D．定值电阻R0（阻值为20Ω）；
E.滑动变阻器R（阻值为0~20Ω）；
F.待测小灯泡L（额定电压3.6V）；
G.开关S一个，导线若干，则：
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（1） 如图甲所示，是该同学设计的电路图，请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整；
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（2） 若电流表A1和A2流过的电流分别为I1、I2 ， 利用I1、I2、R0表示出：小灯泡两端的电压为，通过小灯泡的电流为；
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（3） 实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最（选填“左”或“右”）端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的I1和I2 ， 所得的实验数据如下表所示：
I1/mA
63
88
124
144
166
I2/mA
229
299
379
424
470
根据实验数据可得，当电流I1=144mA时，小灯泡的实际功率为W（保留一位小数）；
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（4） 如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0 ， 其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻Rx的阻值不能小于Ω。
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（1） 请用笔画线代替导线将题图甲所示电路连接完整；
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（2） 闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，故障可能是；
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（3） 排除故障后进行实验，电压表示数为2V时，要使小灯泡正常工作，则应将滑片向（选填“左”或“右”）端移动；
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（4） 图乙是小灯泡的I-U图像，则小灯泡的额定功率为W；
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（5） 完成上述实验后，小明又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻；
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点（选填“a”或“b”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，电压表的示数为U2；
③用U1、U2和R0表示小灯泡的额定功率P=。
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（1） 在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则连接电路时存在的错误是；
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（2） 闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是____；A . 电流表断路 B . 小灯泡断路 C . 滑动变阻器断路
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（3） 排除故障后，闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为W；实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏；
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（4） 某同学想利用上述的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，该同学认真思考后，利用上述实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额 ， 设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助该同学补全实验步骤；
①先闭合S、S1 ， 调节滑动变阻器滑片使电压表示数为；
②断开S1 ， 再闭合S2 ， 保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电Rx=（用所测物理量和已知物理量符号表示）。
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（1） 小明设计了如图甲所示的部分电路，用笔画线代替导线将图甲的电路图连接完整，要求滑片P 向左移动时，灯泡变亮。
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（2） 检查电路连接无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，其原因可能是____。A . 电压表断路 B . 小灯泡短路 C . 滑动变阻器断路 D . 小灯泡断路
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（3） 故障排除后，小明在实验过程中发现电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他此时应该将变阻器的滑片 P向（选填“A”或“B”）移动。
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（4） 小明将实验中收集的数据及现象填入表格中，可得小灯泡的额定功率是W。
序号
电压/V
电流/A
亮暗情况
1
1
0.16
暗
2
1.5
0.22
较亮
3
2.5
0.28
亮
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（5） 【拓展】小明发现不用电流表，用实验室提供的两个滑动变阻器（最大阻值分别为 R1和 R2）和电压表也能测出该小灯泡的额定功率，设计的电路如图所示。请你将以下实验步骤补充完整。
①断开开关 S，按电路图连接电路；
②将滑动变阻器 R1的阻值调至最大，，闭合开关 S，调节R1的阻值，使电压表的示数为 U额；
③保持 R1滑片位置不变，，记录电压表的示数 U，断开开关S。
④小灯泡的额定功率的表达式 P=（用 U、U额、R2表示）。
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（1） 连接电路时，开关断开，请用笔画线将图甲电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小．
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（2） 电路连接后，闭合开关，移动滑片，观察到电流表指针示数为零，电压表示数为2V．请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答：；
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（3） 排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是W．
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（4） 某同学在测另外一个小灯泡额定功率过程中，她用同一套器材做了三次实验，获得三组数据，并进行了数据处理，如下表：
实验序号
电流示数/A
额定功率/W
额定功率的平均值/W
1
0.71
2.698
P额
=2.6352
0.69
2.622
3
0.68
2.584
这样处理数据的方法是否正确？（正确/不正确），其理由是．
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（5） 为了考察同学们的能力，老师拿来了一个额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡、一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2 ， 利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整．
①闭合开关，断开其它开关，调节滑动变阻器的滑片使电压的示数为；
②闭合开关，断开其它开关，同时（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
③灯泡额定率的表达式为：P=．
