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【典型例题3】(2025·云南中考)同学们测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率。
甲
乙
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行。
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应将其改接到两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表(选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数分别低于和略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如表所示,表中空白处的数据为。
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为W,小灯泡的实际功率越,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是(选填“正确”或“错误”)的。
思路导引 (1)由题图甲可知,电流表的指针没有对准零刻度线,故应对电流表进行调零。(2)测量小灯泡的电功率时,小灯泡应串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,测小灯泡两端的电压。题图乙中,闭合开关后,小灯泡和电压表并未连入闭合回路,所以应将A、E两点间的导线改接到B、E两点之间。实验中,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于电阻最大处。(3)小灯泡灯丝断了,此时电压表串联在电路中,有示数。第1次实验中,小灯泡正常发光,则它两端的实际电压等于额定电压,为2.5 V。(4)根据表中数据和现象可知,小灯泡正常发光时的电流为0.30 A,小灯泡的额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.30\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$。对比三次实验,根据$P=UI$可知,实际功率越大,小灯泡越亮。小灯泡的实际功率不是一个定值,所以对不同电压下小灯泡的电功率求平均值无意义。
答案 (1)调零 (2)B、E 右 (3)有 2.5 (4)0.75 大 错误
甲
乙
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行。
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应将其改接到两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表(选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数分别低于和略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如表所示,表中空白处的数据为。
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为W,小灯泡的实际功率越,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是(选填“正确”或“错误”)的。
思路导引 (1)由题图甲可知,电流表的指针没有对准零刻度线,故应对电流表进行调零。(2)测量小灯泡的电功率时,小灯泡应串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,测小灯泡两端的电压。题图乙中,闭合开关后,小灯泡和电压表并未连入闭合回路,所以应将A、E两点间的导线改接到B、E两点之间。实验中,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于电阻最大处。(3)小灯泡灯丝断了,此时电压表串联在电路中,有示数。第1次实验中,小灯泡正常发光,则它两端的实际电压等于额定电压,为2.5 V。(4)根据表中数据和现象可知,小灯泡正常发光时的电流为0.30 A,小灯泡的额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.30\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$。对比三次实验,根据$P=UI$可知,实际功率越大,小灯泡越亮。小灯泡的实际功率不是一个定值,所以对不同电压下小灯泡的电功率求平均值无意义。
答案 (1)调零 (2)B、E 右 (3)有 2.5 (4)0.75 大 错误
答案
解：
(1) 实验前电流表指针未对准零刻度线，应对电流表进行调零。
(2) 应将A、E两点间的导线改接到B、E两点之间；更正错误后，为保护电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端。
(3) 小灯泡灯丝断了时，电压表串联在电路中，此时电压表有示数；小灯泡正常发光时两端电压等于额定电压2.5V，因此表中空白处的数据为2.5。
(4) 小灯泡的额定功率：
$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V} × 0.30\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$
由实验现象可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；不同电压下小灯泡的实际功率不是定值，计算不同电压下电功率的平均值没有实际意义，因此这种做法是错误的。
答案依次为：(1) 调零 (2) B、E；右 (3) 有；2.5 (4) 0.75；大；错误。
(1) 实验前电流表指针未对准零刻度线，应对电流表进行调零。
(2) 应将A、E两点间的导线改接到B、E两点之间；更正错误后，为保护电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端。
(3) 小灯泡灯丝断了时，电压表串联在电路中，此时电压表有示数；小灯泡正常发光时两端电压等于额定电压2.5V，因此表中空白处的数据为2.5。
(4) 小灯泡的额定功率：
$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V} × 0.30\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$
由实验现象可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；不同电压下小灯泡的实际功率不是定值，计算不同电压下电功率的平均值没有实际意义，因此这种做法是错误的。
答案依次为：(1) 调零 (2) B、E；右 (3) 有；2.5 (4) 0.75；大；错误。
解析
【分析】本题是测量小灯泡电功率的中考典型实验题，需结合电学实验的基本操作、故障分析、额定功率计算等知识点解题。(1)实验前电流表指针未对准零刻度线，需先调零；(2)电路连接错误时，要保证电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器闭合开关前置于最大阻值处；(3)灯丝断了时电压表串联在电路中有示数，小灯泡正常发光时电压等于额定电压；(4)额定功率用额定电压与额定电流乘积计算，实际功率越大灯越亮，且小灯泡功率随电压变化，不能求平均值。
【解析】(1)实验前，电流表指针未对准零刻度线，应对电流表进行调零操作，确保测量准确。(2)测量小灯泡电功率时，电压表应并联在小灯泡两端，图中A、E间导线错误，改接至B、E两点间可让电压表测灯泡电压；闭合开关前，滑动变阻器滑片需置于电阻最大处，图中滑动变阻器最右端电阻最大，故置于右端。(3)小灯泡灯丝断了，电压表串联在电路中，相当于测电源电压，因此有示数；小灯泡正常发光时两端电压等于额定电压2.5V，故表中空白处为2.5。(4)小灯泡额定功率为额定电压与额定电流的乘积，即$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.30\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$；由实验现象可知，实际功率越大，小灯泡越亮；小灯泡的功率随实际电压变化，不是定值，计算不同电压下电功率的平均值无意义，故该做法错误。
【答案】(1)调零 (2)B、E；右 (3)有；2.5 (4)0.75；大；错误
【知识点】测量小灯泡的电功率、电流表的使用、电路故障分析
【点评】本题全面考查电学实验的操作规范、故障分析、额定功率计算等核心内容，是初中电学的重点实验题型，注重对实验过程的理解，符合中考命题规律。
【难度系数】0.6
【解析】(1)实验前，电流表指针未对准零刻度线，应对电流表进行调零操作，确保测量准确。(2)测量小灯泡电功率时，电压表应并联在小灯泡两端，图中A、E间导线错误，改接至B、E两点间可让电压表测灯泡电压；闭合开关前，滑动变阻器滑片需置于电阻最大处，图中滑动变阻器最右端电阻最大，故置于右端。(3)小灯泡灯丝断了，电压表串联在电路中，相当于测电源电压，因此有示数；小灯泡正常发光时两端电压等于额定电压2.5V，故表中空白处为2.5。(4)小灯泡额定功率为额定电压与额定电流的乘积，即$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.30\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$；由实验现象可知，实际功率越大，小灯泡越亮；小灯泡的功率随实际电压变化，不是定值，计算不同电压下电功率的平均值无意义，故该做法错误。
【答案】(1)调零 (2)B、E；右 (3)有；2.5 (4)0.75；大；错误
【知识点】测量小灯泡的电功率、电流表的使用、电路故障分析
【点评】本题全面考查电学实验的操作规范、故障分析、额定功率计算等核心内容，是初中电学的重点实验题型，注重对实验过程的理解，符合中考命题规律。
【难度系数】0.6
