2019-2020年八年級物理下冊 8.3《測量小燈泡的電功率》變式訓(xùn)練 新人教版.doc

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2019-2020年八年級物理下冊 8.3《測量小燈泡的電功率》變式訓(xùn)練 新人教版 “測小燈泡功率”的問題之所以成為中考熱點(diǎn)，是因為在題中幾乎集中了初中電學(xué)的所有重點(diǎn)知識。如串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)，電流表、電壓表的使用及讀數(shù)，電學(xué)實驗的操作步驟，現(xiàn)象觀察，實驗故障，滑動變阻器的使用，歐姆定律，電功率的計算，電源的合理選擇、表格的設(shè)計等。 一、基礎(chǔ)知識 1．實驗的依據(jù)：P=UI（P額=U額I額） 2．測量的物理量：U，I（U額，I額） 3．實驗基本電路圖： 4．實驗的正確步驟： 5．?dāng)?shù)據(jù)的記錄及應(yīng)觀察的現(xiàn)象： 二、例題 例題1、 某同學(xué)在做“測定小燈泡功率”的實驗中，所用滑動變阻器的阻值范圍為0~20歐，額定電流為2安，燈泡上標(biāo)的字樣模糊。他按圖1—1所示的電路圖正確連接電路，實驗時，他把滑片P從B向A移動，觀察燈泡發(fā)光情況，發(fā)現(xiàn)滑片P移到中點(diǎn)附近某位置時，燈泡發(fā)光正常。此時電壓表V1、V和電流表A的示數(shù)如圖1—2所示。請你讀出三只電表的示數(shù)，求出該同學(xué)測得的小燈泡額定功率。 （知識點(diǎn)：串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)，電流表、電壓表的使用及讀數(shù)，滑動變阻器的使用，實驗的操作步驟，歐姆定律，電功率的計算。） 變式訓(xùn)練1： 某同學(xué)在做“測定小燈泡功率”的實驗中，所用電源為若干節(jié)新干電池，小燈泡的額定電壓為3.8伏特。在測定小燈泡的額定功率時，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗所用電壓表的0~15伏特量程檔壞了，而0~3伏特量程檔完好，實驗所用的其他器材也都完好。在不更換實驗器材的條件下，這位同學(xué)想了一個巧妙的方法測出了小燈泡的額定功率。請討論電源應(yīng)取幾節(jié)新干電池，畫出該同學(xué)的實驗電路圖，并簡要說明實驗的操作步驟及判斷小燈泡是否正常發(fā)光的方法和理由。 變式訓(xùn)練2： 在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓是3.8伏，估計小燈泡的額定功率在1瓦以內(nèi)，但電壓表的大量程已壞，其余儀器正常，某同學(xué)經(jīng)過思考，想出了一個好方法，在不損壞儀器的前提下，他順利的測出了額定功率。（電流表的示數(shù)如圖1—3）。請按照要求回答： （1）電流表的示數(shù)為多少？并說明理由。 （2）電源應(yīng)用幾節(jié)新干電池串聯(lián)？并說明理由。 （3）說出該同學(xué)如何正確使用電壓表的實驗步驟，并列式算出小燈泡的額定功率。 變式訓(xùn)練3： 某同學(xué)在做“測定小燈泡功率”的實驗中，電源電壓為6伏，小燈泡的額定電壓為3.8伏。實驗時該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電壓表0～15伏量程檔壞了，而0～3伏量程檔完好，實驗所用其他器材也都完好。該同學(xué)經(jīng)思考后，連接了一個電路，閉合電鍵，移動滑動變阻器的滑片，測得電壓為3伏。然后改變電壓表的位置，組成—個新的電路，又移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光，這時電流表的示數(shù)為0.2安。最后得到了小燈泡的額定功率。 （1）畫出該同學(xué)實驗過程的兩個電路圖。 （2）簡述判斷小燈泡正常發(fā)光的理由。 （3）求出小燈泡的額定功率。 例題2、 某同學(xué)用導(dǎo)線把電源(電壓為4.5伏)、電鍵、電流表、標(biāo)有“20Ω 2A”字樣的滑動變阻器、小燈泡連成串聯(lián)電路進(jìn)行實驗，其中燈泡上只有所標(biāo)“0.2A”(指小燈正常工作電流)字樣清晰可見。閉合電鍵后，他調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，使小燈正常發(fā)光，這時，他發(fā)現(xiàn)滑片的位置恰好在中點(diǎn)上(即滑動變阻器連入電路的電阻為10歐)。經(jīng)過思考、分析，該同學(xué)得出了小燈泡的額定功率。 （1）畫出該同學(xué)的實驗電路圖。 （2）簡要說明該同學(xué)如何判定小燈是正常發(fā)光的。 （3）求出小燈泡的額定功率。 （知識點(diǎn)：串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)，電流表的使用，滑動變阻器的使用，歐姆定律，電功率的計算。） 變式訓(xùn)練1： 某同學(xué)在“測定小燈泡功率”的實驗中，用導(dǎo)線把學(xué)生電源（電壓為6伏）、電流表、電鍵、標(biāo)有“10Ω 2A”字樣的滑動變阻器和小燈泡連成串聯(lián)電路進(jìn)行實驗。其中燈泡上所標(biāo)的“0.3A”字樣清晰可見。當(dāng)他閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)小燈發(fā)光偏暗。接著調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，使小燈泡正常發(fā)光，這時，他發(fā)現(xiàn)滑片的位置恰好在中點(diǎn)上（即變阻器連入電路的電阻為5歐）。經(jīng)過思考、分析，該同學(xué)得出了小燈泡的額定功率。 （1）畫出該同學(xué)的實驗電路圖。 （2）簡要說明該同學(xué)是如何判定小燈正常發(fā)光的。 （3）求出小燈泡的額定功率（寫出主要的計算過程）。 變式訓(xùn)練2： 某同學(xué)利用電壓未知的電源、標(biāo)有“50Ω 1A”字樣的滑動變阻器、標(biāo)有“0.25A”字樣的小燈泡、兩只電鍵、電流表和若干導(dǎo)線測定小燈泡的額定功率，該同學(xué)經(jīng)過思考先畫出實驗電路圖，然后按照正確的實驗步驟進(jìn)行操作，并將電鍵S1閉合、S2斷開，讀出電流表的示數(shù)為0.2A，這時他就求出了電源電壓，然后該同學(xué)邊思考邊實驗，再移動滑動變阻器的滑片到中點(diǎn)位置，此時小燈恰好正常發(fā)光。 （1）請你畫出該同學(xué)的實驗電路圖。 （2）請簡述小燈正常發(fā)光的理由。 （3）請求出小燈泡的額定功率。 變式訓(xùn)練3： 某同學(xué)用電壓為6伏的電源、標(biāo)有“50Ω 2A”字樣的滑動變阻器、標(biāo)有“0.22A”字樣的小燈泡、電流表各一只、電鍵兩只、導(dǎo)線若干，組成某一電路。當(dāng)閉合電鍵K1，移動滑動變阻器滑片，直至小燈正常發(fā)光，然后他在不接觸其他任何器材的情況下，再閉合電鍵K2，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0.4A，且小燈不亮。請你畫出該同學(xué)實驗的電路圖，并替他算出小燈泡的額定功率。 例題3、 某同學(xué)在“測定小燈泡功率”的實驗中，所用電源的電壓為6伏，滑動變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，燈泡上標(biāo)的字母模糊，但其額定電壓可能是2.2伏或3.8伏。他按圖2—1所示的電路進(jìn)行實驗。實驗時他調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，觀察小燈的發(fā)光情況，當(dāng)他認(rèn)為小燈接近正常發(fā)光時，再去觀察電壓表和電流表的示數(shù)，觀察到的現(xiàn)象如圖3—2所示。該同學(xué)經(jīng)過思考、分析后，重新進(jìn)行實驗，使小燈泡正常發(fā)光，此時，滑片P的位置恰好在中點(diǎn)上（即滑動變阻器連入電路的電阻為10歐）。（1）簡述產(chǎn)生圖3—2所示現(xiàn)象的原因；（2）求出小燈泡的額定功率。 （知識點(diǎn)：串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)，電流表、電壓表的使用及讀數(shù)，實驗故障，滑動變阻器的使用，歐姆定律，電功率的計算） 變式訓(xùn)練1： 如圖3—3所示是某同學(xué)測定小燈泡功率的實驗電路圖，所用器材完好，小燈泡上標(biāo)有“0.2A”字樣。該同學(xué)閉合電鍵后，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)甲表反偏轉(zhuǎn)，乙表指針不動且小燈泡不亮。該同學(xué)經(jīng)過思考、分析后，重新進(jìn)行實驗，使小燈泡正常發(fā)光，這時電壓表的示數(shù)如圖3—4所示。 （1）簡要分析該同學(xué)初次實驗中的錯誤。 （2）求出小燈泡的額定功率。 變式訓(xùn)練2： 某同學(xué)在“測定小燈泡功率”的實驗中，所用電源因電池陳舊而電壓未知，但其電壓高于小燈泡的額定電壓。滑動變阻器標(biāo)有“2A 20Ω”字樣，標(biāo)有“2.5V”字樣且規(guī)格相同的小燈泡若干個，他按照圖3—5所示的電路按正常操作步驟進(jìn)行實驗。當(dāng)P移在b端時，他閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)電壓表無讀數(shù)，電流表讀數(shù)為0.28安，燈不亮。移動滑片P燈仍不亮，斷開電鍵，換一個新的小燈泡，再閉合電鍵，燈亮，電流表讀數(shù)減少，但電壓表無讀數(shù)。把電壓表換一個量程，仍無讀數(shù)。該同學(xué)經(jīng)過思考、分析后，重新進(jìn)行實驗，使小燈泡正常發(fā)光，此時P的位置恰好在滑動變阻器的中點(diǎn)上。 （1）簡述產(chǎn)生上述實驗故障的原因。 （2）求出小燈泡的額定功率。 變式訓(xùn)練3： 某同學(xué)在“測定小燈泡功率”的實驗時，所用滑動變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，甲、乙兩燈分別標(biāo)有“3.8V”和“2.5V”字樣。該同學(xué)先把甲燈接入電路，但閉合電鍵后，無論怎樣移動滑片P，燈始終不亮，電壓表示數(shù)為4.5伏。然后該同學(xué)把甲燈取下，換上乙燈重新實驗，乙燈發(fā)光，當(dāng)他把滑片移到中點(diǎn)處時（即變阻器接入電路的電阻為10歐），乙燈正常發(fā)光。（1）試分析甲燈不能發(fā)光的可能原因。（2）簡述判定乙燈正常發(fā)光的理由。（3）求出乙燈的額定功率。 例題4、 某同學(xué)利用電源、電流表、電壓表、電鍵、標(biāo)有“50Ω 2A” 字樣的滑動變阻器和若干導(dǎo)線測定小燈泡的額定功率。其中燈泡上所標(biāo)“0.3A”字樣清晰可見，電壓表0~15伏檔損壞，小燈的額定功率估計為1.5瓦左右。該同學(xué)實驗步驟正確。當(dāng)閉合電鍵時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為2伏和0.2安。接著他邊思考邊實驗，直至小燈正常發(fā)光，這時滑動變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)上（即變阻器連入電路的電阻為25Ω）。（1）畫出小燈正常發(fā)光時的電路圖，并簡述判定小燈正常發(fā)光的理由。（2）求出小燈泡的額定功率。 （知識點(diǎn)：串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)，電流表、電壓表的使用及讀數(shù)，電學(xué)實驗的操作步驟，滑動變阻器的使用，歐姆定律，電功率的計算。） 變式訓(xùn)練1： 某同學(xué)利用電源、電流表、電壓表、電鍵、滑動變阻器和若干導(dǎo)線測定小燈泡的額定功率。其中燈泡上所標(biāo)“0.3A”字樣清晰可見，電源電壓為12伏，電壓表0~15伏檔損壞，小燈的額定功率估計為1.5瓦左右。該同學(xué)實驗步驟正確。當(dāng)閉合電鍵時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為2伏和0.2安。接著他邊思考邊實驗，直至小燈正常發(fā)光，這時滑動變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)上。（1）畫出小燈正常發(fā)光時的電路圖，并簡述判定小燈正常發(fā)光的理由。（2）求出小燈泡的額定功率。 變式訓(xùn)練2： 在測定小燈泡功率的實驗中，某同學(xué)選用四節(jié)新的干電池作電源，額定電壓為3.8伏的小燈泡（估計額定功率為1瓦左右），以及實驗所須的其他器材。他按如圖4—1所示電路圖正確連接實驗器材，組成實驗電路。當(dāng)滑片P在b端時，他閉合電鍵K，電壓表和電流表的示數(shù)如圖4—2所示，他將滑片P向a端移動的過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，滑片P正好在滑動變阻器的中點(diǎn)上（即連入電路的電阻正好是其最大阻值的一半）。此時由于電流表表盤上的刻度較模糊而無法準(zhǔn)確記錄。該同學(xué)經(jīng)過思考、分析，最后求出了小燈泡的額定功率。請你根據(jù)上述實驗過程，幫這位學(xué)生求出小燈泡的額定功率。 變式訓(xùn)練3： 某同學(xué)在“測定小燈泡功率”的實驗中，器材完好，小燈泡標(biāo)有4.5伏字樣，連接電路后，電壓表、電流表示數(shù)均為零，閉合電鍵后，兩表示數(shù)分別為10伏和0.2安，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)兩表示數(shù)均不變，且小燈泡亮度很暗，該同學(xué)立即切斷電鍵檢查電路，且按要求正確連接并操作。再次閉合電鍵，兩表示數(shù)分別為2伏和0.2安，然后邊思考邊操作，直至燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器滑片正好在中點(diǎn)上。 （1）畫出該同學(xué)一開始連接的電路圖。 （2）求出小燈泡正常發(fā)光時的額定功率。 例題5、 某同學(xué)做“測定小燈泡的功率”實驗，電源電壓是1.5伏的整數(shù)倍（即電源有幾節(jié)干電池串聯(lián)組成），滑動變阻器標(biāo)有“5Ω 3A”字樣，所用小燈泡的額定電壓為“2.2伏”、“2.5伏”和“3.8伏”中的一個，估計小燈的額定功率在1.2瓦以內(nèi)。該同學(xué)正確連接電路，閉合電鍵后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)滑片在中點(diǎn)附近某位置時，小燈正常發(fā)光。此時電流表的示數(shù)如圖5—1所示。求：（1）小燈正常發(fā)光的電流，并簡要說明理由。 （2）小燈的額定電壓，并簡要說明理由。 （3）小燈的額定功率。 （知識點(diǎn)：串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)，電流表、電壓表的使用及讀數(shù)，滑動變阻器的使用，歐姆定律，電功率的計算，電源的合理選擇） 變式訓(xùn)練1： 某同學(xué)在“測定小燈泡功率”的實驗中，所用電源電壓是1.5伏的整數(shù)倍（即電源有幾節(jié)干電池串聯(lián)組成），滑動變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，小燈泡上“2.5伏”字樣清晰可見，估計小燈的額定功率在0.3瓦~1.3瓦之間。該同學(xué)正確連接電路，閉合電鍵后，移動滑動變阻器的滑片，使小燈正常發(fā)光，此時滑片P的位置恰好在中點(diǎn)上（即滑動變阻器連入電路的電阻為10歐）。（1）簡述該同學(xué)是如何判定小燈泡正常發(fā)光的。 （2）分析并求出小燈泡的額定功率（寫出兩種可能）。 變式訓(xùn)練2： 某同學(xué)利用電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵和若干導(dǎo)線測定小燈泡的額定功率。滑動變阻器上標(biāo)有“10Ω 1A” 字樣。估計小燈泡的額定功率在1瓦以內(nèi)，所用小燈泡的額定電壓為“2.2V”和“2.5V”中的一個。該同學(xué)連接電路正確，閉合電鍵后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)無變化，電壓表示數(shù)始終是4伏。接著他邊思考邊改進(jìn)實驗，直到小燈正常發(fā)光，這時滑動變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)附近，此時電流表的示數(shù)如圖5—2所示。 （1）指出該同學(xué)在實驗中曾經(jīng)可能發(fā)生的問題。 （2）小燈泡正常發(fā)光時的電流，并簡單說明理由。 （3）小燈泡的額定電壓，并簡單說明理由。 （4）小燈泡的額定功率。 變式訓(xùn)練3： 某同學(xué)在做“測小燈泡功率”的實驗中，采用了10伏的電源，滑動變阻器上標(biāo)有“50Ω 2A”字樣，小燈泡的額定電壓是2.5伏。他正確連接好電路后，當(dāng)把滑片P移到滑動變阻器的中點(diǎn)時，小燈泡恰好正常發(fā)光。于是他記錄下電流表的示數(shù)并算出小燈泡的額定功率為3.75瓦。老師看到后說：你太粗心了，錯了。但該同學(xué)電路連接正確，各元件也均完好無損。 請你幫助該同學(xué)找出他錯誤的原因，并算出小燈泡的額定功率本來應(yīng)該是多少？ 例題6、某同學(xué)利用電源、電流表、電壓表、電鍵、標(biāo)有“20Ω 2A”字樣的滑動變阻器和若干導(dǎo)線測定小燈泡的額定功率，小燈泡的額定電壓為3.8伏．該同學(xué)實驗步驟正確，實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中。當(dāng)電鍵剛閉合時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.2安、2伏，此時小燈泡較暗。當(dāng)滑動變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)上(即變阻器連入電路的電阻為10歐)，小燈正常發(fā)光。當(dāng)他旋去小燈泡后，此時電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)為6伏。請你根據(jù)上述實驗情況將表格中的數(shù)據(jù)和燈的亮暗程度填寫完整。 （知識點(diǎn)：串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)，電流表、電壓表的使用及讀數(shù)，電學(xué)實驗的操作步驟，現(xiàn)象觀察，實驗故障，滑動變阻器的使用，歐姆定律，電功率的計算，表格的設(shè)計） 物理量 實驗序號 電壓 (伏) 電流 (安) 燈的 亮暗程度 燈的功率 (瓦) 額定功率 1 2 3 6 0 變式訓(xùn)練1： 某同學(xué)在做“測定小燈泡的功率”實驗中，所用器材有電源、電流表、電壓表、電鍵、標(biāo)有“10W 2A”字樣的滑動變阻器和若干導(dǎo)線，其中燈泡上標(biāo)有“0.3A”字樣，估計小燈的額定功率為1.5瓦左右。該同學(xué)正確連接電路，實驗步驟正確。當(dāng)閉合電鍵時，小燈發(fā)光較暗，電流表、電壓表示數(shù)分別如圖6—1所示。他調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，使小燈正常發(fā)光，這時，他發(fā)現(xiàn)滑片的位置恰好在中點(diǎn)上（即滑動變阻器連入電路的電阻為5歐）。他繼續(xù)移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的最大值為0.34安，此時小燈比正常發(fā)光時亮。（1）簡要說明該同學(xué)是如何判定小燈泡正常發(fā)光的；（2）在下表中補(bǔ)上實驗數(shù)據(jù)表格的有關(guān)欄目；（3）根據(jù)該同學(xué)的實驗過程及觀察到的現(xiàn)象將有關(guān)的數(shù)據(jù)填入表格內(nèi)。（4）小燈泡的額定功率 = ________。 物理量 實驗序號 小燈 亮暗程度 1 2 3 變式訓(xùn)練2： 某同學(xué)利用如圖6—2所示的電路測定小燈的功率，小燈的額定電壓為4伏，小燈額定功率在2瓦以內(nèi)，所用滑動變阻器上標(biāo)有“25Ω 1.5A”字樣，電源電壓不變，該同學(xué)實驗步驟正確，閉合電鍵S，觀察到電流表的示數(shù)為0.2安，電壓表的示數(shù)為1伏，當(dāng)他把滑動變阻器的滑片移到中點(diǎn)位置(即滑動變阻器接入電路的電阻為12.5歐)時，小燈兩端電壓為2伏。接著他繼續(xù)把滑動變阻器滑片移到某位置時，小燈正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖6—3所示。請在下表中將該同學(xué)尚未記錄的數(shù)據(jù)填寫完整，并計算出額定功率 = ________。(計算功率時，精確到0.01瓦) 變式訓(xùn)練3： 某同學(xué)在做“測定小燈泡功率”的實驗中，所用器材有電源、電壓表、電流表、電鍵、標(biāo)有“20Ω，2A”字樣的滑動變阻器和若干導(dǎo)線，其中燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣，電壓表“0~15V”檔損壞，估計小燈的額定功率為1瓦左右，該同學(xué)正確連接電路，實驗步驟正確。當(dāng)閉合電鍵時，小燈發(fā)光較暗，電壓表和電流表的示數(shù)分別為2伏和0.2安。他繼續(xù)移動滑片，發(fā)現(xiàn)無法使小燈正常發(fā)光。接著他經(jīng)過思考后，重新連接電路進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖6—4所示時，小燈正常發(fā)光。該同學(xué)繼續(xù)移動滑片到某一位置時，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖6—5所示，此時小燈比正常發(fā)光時亮。（1）在下面的方框內(nèi)畫出小燈正常發(fā)光時的電路圖。（2）在下表中補(bǔ)上實驗數(shù)據(jù)表格的有關(guān)欄目。（3）根據(jù)該同學(xué)的實驗器材及觀察到的現(xiàn)象將有關(guān)的數(shù)據(jù)填入表格內(nèi)。 參考答案