8. 灯泡$\mathrm{L}_1$(标有“6 V 6 W”)和灯泡$\mathrm{L}_2$(标有“6 V 3 W”)的电流和两端电压的关系曲线如图甲所示。现将两灯泡按图乙所示的电路连接,闭合开关,灯泡$\mathrm{L}_2$恰好正常发光,则下列说法正确的是(

A.通过灯泡$\mathrm{L}_1$的电流为1 A
B.灯泡$\mathrm{L}_2$的电阻为6 Ω
C.电压表的示数为6 V
D.灯泡$\mathrm{L}_1$的功率为1 W
D
)。A.通过灯泡$\mathrm{L}_1$的电流为1 A
B.灯泡$\mathrm{L}_2$的电阻为6 Ω
C.电压表的示数为6 V
D.灯泡$\mathrm{L}_1$的功率为1 W
答案
8.D
解析
【分析】
首先明确电路连接:图乙中$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,串联电路电流处处相等。已知$\mathrm{L}_2$正常发光,先根据$\mathrm{L}_2$的额定参数算出其正常发光时的电流,该电流即为电路中的电流;再结合甲图的$\mathrm{I-U}$曲线,找到对应电流下$\mathrm{L}_1$的电压,最后逐一分析各选项。
【解析】
解:由图乙可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,串联电路中电流处处相等。
已知$\mathrm{L}_2$标有“$6\ \mathrm{V}\ 3\ \mathrm{W}$”,正常发光时,其两端电压$U_2=6\ \mathrm{V}$,电流$I_2=\frac{P_2}{U_2}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,因此电路中的电流$I=I_1=I_2=0.5\ \mathrm{A}$。
选项A:通过$\mathrm{L}_1$的电流等于电路电流$0.5\ \mathrm{A}$,不是$1\ \mathrm{A}$,故A错误;
选项B:$\mathrm{L}_2$正常发光时的电阻$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$,不是$6\ \Omega$,故B错误;
选项C:从甲图的$\mathrm{I-U}$曲线可知,当电流$I=0.5\ \mathrm{A}$时,$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1=2\ \mathrm{V}$,因此电源电压(电压表的示数)$U=U_1+U_2=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$,不是$6\ \mathrm{V}$,故C错误;
选项D:灯泡$\mathrm{L}_1$的功率$P_1=U_1I=2\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、I-U图像应用
【点评】
本题结合$\mathrm{I-U}$图像和串联电路考查电功率相关计算,关键是利用串联电路电流相等的特点,结合灯泡正常发光的条件确定电路电流,再从图像中读取对应电压进行分析,需注意区分额定状态和实际状态的参数。
【难度系数】
0.5
首先明确电路连接:图乙中$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,串联电路电流处处相等。已知$\mathrm{L}_2$正常发光,先根据$\mathrm{L}_2$的额定参数算出其正常发光时的电流,该电流即为电路中的电流;再结合甲图的$\mathrm{I-U}$曲线,找到对应电流下$\mathrm{L}_1$的电压,最后逐一分析各选项。
【解析】
解:由图乙可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,串联电路中电流处处相等。
已知$\mathrm{L}_2$标有“$6\ \mathrm{V}\ 3\ \mathrm{W}$”,正常发光时,其两端电压$U_2=6\ \mathrm{V}$,电流$I_2=\frac{P_2}{U_2}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,因此电路中的电流$I=I_1=I_2=0.5\ \mathrm{A}$。
选项A:通过$\mathrm{L}_1$的电流等于电路电流$0.5\ \mathrm{A}$,不是$1\ \mathrm{A}$,故A错误;
选项B:$\mathrm{L}_2$正常发光时的电阻$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$,不是$6\ \Omega$,故B错误;
选项C:从甲图的$\mathrm{I-U}$曲线可知,当电流$I=0.5\ \mathrm{A}$时,$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1=2\ \mathrm{V}$,因此电源电压(电压表的示数)$U=U_1+U_2=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$,不是$6\ \mathrm{V}$,故C错误;
选项D:灯泡$\mathrm{L}_1$的功率$P_1=U_1I=2\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、I-U图像应用
【点评】
本题结合$\mathrm{I-U}$图像和串联电路考查电功率相关计算,关键是利用串联电路电流相等的特点,结合灯泡正常发光的条件确定电路电流,再从图像中读取对应电压进行分析,需注意区分额定状态和实际状态的参数。
【难度系数】
0.5
9.(2024·山东济宁中考)在如图所示的电路中,电源电压为6 V。当开关S闭合后,电路总功率变化了1.8 W,则电流表示数变化了
0.3
A,电阻R=20
Ω。答案
9.0.3 20
解析
【分析】
首先明确电路结构:开关S断开时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测通过L的电流;开关S闭合后,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流。由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,开关闭合前后灯泡L的功率不变,电路总功率的变化量等于电阻R的功率。电流表的示数变化量等于通过R的电流,结合电功率公式和欧姆定律即可求解。
【解析】
解:当开关S断开时,电路为L的简单电路,电流表测通过L的电流;当开关S闭合后,L与R并联,电流表测干路电流。
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以开关S闭合前后,通过L的电流和L的功率均不变,电路总功率的变化量等于电阻R的功率,即$P_R=\Delta P=1.8\ \mathrm{W}$。
根据$P=UI$,可得通过R的电流(即电流表示数的变化量):$\Delta I=I_R=\frac{P_R}{U}=\frac{1.8\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.3\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得电阻R的阻值:$R=\frac{U}{I_R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
【答案】
0.3;20
【知识点】
并联电路特点、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题结合并联电路特点考查电功率和欧姆定律的应用,核心是理解总功率变化量等于定值电阻的功率,属于中等难度的电路计算题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:开关S断开时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测通过L的电流;开关S闭合后,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流。由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,开关闭合前后灯泡L的功率不变,电路总功率的变化量等于电阻R的功率。电流表的示数变化量等于通过R的电流,结合电功率公式和欧姆定律即可求解。
【解析】
解:当开关S断开时,电路为L的简单电路,电流表测通过L的电流;当开关S闭合后,L与R并联,电流表测干路电流。
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以开关S闭合前后,通过L的电流和L的功率均不变,电路总功率的变化量等于电阻R的功率,即$P_R=\Delta P=1.8\ \mathrm{W}$。
根据$P=UI$,可得通过R的电流(即电流表示数的变化量):$\Delta I=I_R=\frac{P_R}{U}=\frac{1.8\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.3\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得电阻R的阻值:$R=\frac{U}{I_R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
【答案】
0.3;20
【知识点】
并联电路特点、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题结合并联电路特点考查电功率和欧姆定律的应用,核心是理解总功率变化量等于定值电阻的功率,属于中等难度的电路计算题。
【难度系数】
0.5
10.小聪通过实验测定额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率。

(1)请你用笔画线表示导线,把图甲中的电路连接完整。请勿更改原有导线,导线不得交叉。
(2)在连接电路时,开关应该是
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表都有较小的示数,则小灯泡不发光的原因可能是
(4)继续进行实验,得到下表的数据,分析表中数据可知,

(1)请你用笔画线表示导线,把图甲中的电路连接完整。请勿更改原有导线,导线不得交叉。
(2)在连接电路时,开关应该是
断开
的。(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表都有较小的示数,则小灯泡不发光的原因可能是
滑动变阻器接入电路的电阻过大
。调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5
V,小灯泡正常发光。若此时电流表的示数如图乙所示,其示数为0.30
A,则小灯泡的额定功率是0.75
W。(4)继续进行实验,得到下表的数据,分析表中数据可知,
不能
(选填“能”或“不能”)用该装置探究电流与电压的关系。答案
10.(1)[图3]
(2)断开
(3)滑动变阻器接入电路的电阻过大 2.5 0.30 0.75
(4)不能
(2)断开
(3)滑动变阻器接入电路的电阻过大 2.5 0.30 0.75
(4)不能
解析
【分析】
本题是测定小灯泡电功率的实验综合题,需结合电学实验规范和规律逐一分析各问题:
1. 电路连接:测小灯泡功率时,电压表需并联在小灯泡两端,结合其额定电压2.5V选0~3V量程,保证导线不交叉;
2. 电路操作安全:连接电路时开关断开是基础保护操作,防止短路损坏元件;
3. 故障与额定功率:两表有小示数说明电路通路,电流小是滑动变阻器接入电阻过大导致;额定功率需让电压达额定值2.5V,电流表读数结合量程计算后用P=UI求解;
4. 实验探究条件:探究电流与电压的关系需控制电阻不变,而小灯泡电阻随温度变化,故无法完成探究。
【解析】
(1) 连接电路时,电压表应并联在小灯泡两端,因小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选0~3V量程,将电压表的“3”接线柱与小灯泡右端接线柱相连,完成电路连接(导线不交叉);
(2) 连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(3) 闭合开关后,电压表和电流表均有较小示数,说明电路为通路,电流较小,原因是滑动变阻器接入电路的电阻过大,导致电路总电阻大、电流小,小灯泡实际功率过小而不发光;要使小灯泡正常发光,需调节滑动变阻器,使电压表示数等于额定电压2.5V;电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.30A;根据P=UI,小灯泡额定功率P=2.5V×0.30A=0.75W;
(4) 探究电流与电压的关系时,需控制电阻不变,但小灯泡电阻随温度升高而增大,不是定值电阻,因此不能用该装置探究。
【答案】
(1) 电压表并联在小灯泡两端,选0~3V量程连接;(2) 断开;(3) 滑动变阻器接入电路的电阻过大;2.5;0.30;0.75;(4) 不能
【知识点】
测定小灯泡的电功率;额定功率计算;电流与电压的关系探究
【点评】
本题考查电学实验的核心知识点,涵盖电路连接、安全操作、故障分析、额定功率计算及实验条件判断,需结合实验规范和电学规律分析,是初中电学的基础综合题。
【难度系数】
0.6
本题是测定小灯泡电功率的实验综合题,需结合电学实验规范和规律逐一分析各问题:
1. 电路连接:测小灯泡功率时,电压表需并联在小灯泡两端,结合其额定电压2.5V选0~3V量程,保证导线不交叉;
2. 电路操作安全:连接电路时开关断开是基础保护操作,防止短路损坏元件;
3. 故障与额定功率:两表有小示数说明电路通路,电流小是滑动变阻器接入电阻过大导致;额定功率需让电压达额定值2.5V,电流表读数结合量程计算后用P=UI求解;
4. 实验探究条件:探究电流与电压的关系需控制电阻不变,而小灯泡电阻随温度变化,故无法完成探究。
【解析】
(1) 连接电路时,电压表应并联在小灯泡两端,因小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选0~3V量程,将电压表的“3”接线柱与小灯泡右端接线柱相连,完成电路连接(导线不交叉);
(2) 连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(3) 闭合开关后,电压表和电流表均有较小示数,说明电路为通路,电流较小,原因是滑动变阻器接入电路的电阻过大,导致电路总电阻大、电流小,小灯泡实际功率过小而不发光;要使小灯泡正常发光,需调节滑动变阻器,使电压表示数等于额定电压2.5V;电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.30A;根据P=UI,小灯泡额定功率P=2.5V×0.30A=0.75W;
(4) 探究电流与电压的关系时,需控制电阻不变,但小灯泡电阻随温度升高而增大,不是定值电阻,因此不能用该装置探究。
【答案】
(1) 电压表并联在小灯泡两端,选0~3V量程连接;(2) 断开;(3) 滑动变阻器接入电路的电阻过大;2.5;0.30;0.75;(4) 不能
【知识点】
测定小灯泡的电功率;额定功率计算;电流与电压的关系探究
【点评】
本题考查电学实验的核心知识点,涵盖电路连接、安全操作、故障分析、额定功率计算及实验条件判断,需结合实验规范和电学规律分析,是初中电学的基础综合题。
【难度系数】
0.6
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