“测量小灯泡电功率”中考新题赏析:测量小灯泡的电功率ppt

时间：2019-01-10 03:21:48　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　“测量小灯泡电功率”的实验涉及到各种电学仪器，如电流表、电压表、滑动变阻器等的使用，同时还考查了画电路图和根据电路图连接实物图的能力。在近年来中考中，以“测量小灯泡的电功率”的实验为素材命题的实验探究题，始终将实验探究能力作为重要能力进行考查。实验探究能力既包括实验操作能力，也包括实验方案设计、实验数据分析处理等方面的能力。探究能力包括对严谨的科学态度、对未知事物的探究意识等方面。下面就2008年部分省市“测量小灯泡的电功率”中考实验探究题进行分类说明：
　　一、考查对实验猜想假设的判断能力
　　例1（2008年江苏宿迁考题）如图1所示，是测量小灯泡电功率的实物图，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）。
　　（1）请用笔画线代替导线，把图1中的电路元件连接起来。（要求：滑片P向左移动时灯变亮，且连线不得交叉）
　　（2）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：
　　A.可能灯丝断了 B.可能是变阻器开路
　　C.可能是小灯泡短路
　　请根据电表示数判断故障原因，并将与故障对应的电表示数填入下表。
　　
　　（3）排除故障后，在测量小灯泡的额定功率时，应先调节，使小灯泡两端电压为 V，再测出电路中的。
　　解析：（1）滑片P向左移动时灯变亮，也就是说滑片P向左移动时电阻变小电流变大，即将变阻器左下端与灯泡的右端相连接。
　　（2）如果A成立，灯丝断了，电路断路，就不会有电流通过，即电流表示数为0A，此时电压表测量的是电源电压，示数为6V。如果变阻器开路，此时电路中没有电流，即电流表示数为0A，小灯泡两端也没有电压，电压表示数为0V。而如果小灯泡短路，有电流通过，按正确的顺序操作，闭合开关后，滑动变阻器的连接入电路中的电阻最大为10Ω，则电流表的示数为I== =0.6A，但是电压表相当于测量导线上的电压，电压表示数为0V。所以表格中各空分别填“0”、“6”和“C”。
　　（3）排除故障后，在测量小灯泡的额定功率时，应先调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡两端电压为3.8V，再测出电路中的电流。
　　点评：本题侧重于考查实验探究中的一个要素：猜想与假设。通过让同学们根据具体的物理情境进行合理地推测，进行猜想，有利于拓展同学们的思维想象空间，激发学习物理的兴趣。
　　二、考查对实验数据的分析处理能力
　　例2（2008年湖北武汉考题）小明按照如图2所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率，部分实验数据和现象如下表。
　　
　　
　　（1）分析表中实验数据可知，所用电源电压约为
　　 V。
　　（2）若小明手边有“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器，“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为
　　，选用的电压表量程为。
　　（3）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R== =5Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P===1.25W。则灯泡的额定功率（选填“＞”、“=”、“＜”）1.25W。
　　解析：（1）第3次的实验电压表示数为6V，电流表示数为0，灯泡不发光，则可判断出灯泡处于断路状态，那么电压表测量的是电源电压，即所用电源电压约为6V。
　　（2）根据第3次的实验数据电压表示数UL=1V，电流表示数I L=0.2A，则由于滑动变阻器与灯泡串联，所以滑动变阻器的电压和电流分别为U变=U-UL=6V-1V=5V，I 变=0.2A，那么滑动变阻器连入电路中的电阻为R变= = =25Ω，即验中他选用的滑动变阻器规格为“1.5A 50Ω”。而第3次的实验现象，电压表示数为6V，则选用的电压表量程为“0~15V”。
　　（3）由于灯泡灯丝的温度升高，电阻变大，所以灯泡正常发光时的电阻比较暗的电阻大，则灯泡正常发光时的电阻比5Ω，那么根据功率公式P= 得出灯泡的额定功率将小于1.25W。
　　点评：本题侧重对实验数据的收集、分析和处理的能力考查，锻炼同学们的逻辑思维能力。
　　三、考查对实验探究过程的评估能力
　　例3（2008年云南考题）如图3所示装置是小明测量额定电压为2.5V的小灯泡功率的实物图。
　　（1）请把实物图连线补充完整。
　　
　　（2）实验中，小明发现无论怎样移动变阻器滑片，电压表指针偏转角度始终较小，原因可能是（）。
　　A.电池较旧，电压不足B.电流表短路
　　C.滑动变阻器短路
　　（3）小明正确测得如下几组数据：
　　
　　由表中数据可知，小灯泡的额定功率为 W。小林认为应利用三组数据计算取功率的平均值会更准确。请你评价小林的说法：。
　　解析：（1）由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选择0～3V接入电路中，所连接的实物图如图4所示。
　　
　　（2）如果电流表被短路，不会导致电压表指针偏转角度始终较小。而滑动变阻器被短路，则电源电压全部加在小灯泡两端，电压表示数应为3V。所以导致无论怎样移动变阻器滑片，电压表指针偏转角度始终较小的现象，其原因可能是“电池较旧，电压不足”引起的。
　　（3）由表中数据可知，小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.48A=1.2W。利用三组数据计算取功率的平均值来求小灯泡的额定功率的方法不可取，其理由是小灯泡的额定电压、额定电流和额定功率只有一个固定值，因而不可以通过多组数据计算取功率的平均值来得到小灯泡的额定功率。
　　点评：本题侧重于对实验探究过程中的不足之处进行分析和评价，以及提出合理见解的考查。这样通过对实验探究过程的评价，有效地避免了通过死记实验结论来获取考分现象的发生，重在考查同学们的实验操作能力和解决实验问题的能力。
　　四、考查实验探究综合能力
　　例4（2008年江苏镇江考题）小明在测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率时。
　　（1）他已经连接的实物电路如图5甲所示，已知电源电压为6V且保持不变，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。
　　
　　（2）连好电路后，小明闭合开关，观察到电压表的示数为4V，电流表的示数为0.35A，于是他立即调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3.8V，电流表的指针位置如图5乙所示，此时电流表的示数为A，小灯泡的额定功率为 W。（结果保留两位小数）
　　（3）开关闭合前，应将金属滑片放在滑动变阻器阻值最大的位置，但小明未按此要求操作，除了从实物图中能直观地看到滑片所在的位置外，你还能用在实验探究过程中发生的哪个实验现象来证实这一点?
　　（4）若电压表的大量程已损坏，在不添加任何器材的情况下，请你在方框内画出能测量小灯泡额定功率的实验电路图。
　　解析：（1）在测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率时，电压表应该选择大量程与灯泡并联，所连接的实物电路如图6所示。
　　
　　（2）如图5乙所示的电流表的示数为0.34A，小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.34A=1.29W。
　　（3）根据实验现象：滑片移动，电流表示数减小，变阻器电阻变大，说明开关闭合前变阻器接入电路中的阻值不是最大。
　　（4）因为测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率时，电压表应该选择大量程与灯泡并联，而电压表的大量程已损坏，在此实验中电源是3节蓄电池串联而成，电源电压为6V，则当小灯泡正常发光电压为3.8V，因为变阻器与小灯泡串联，那么变阻器两端的电压为2.2V，则可将电压表选用小量程与变阻器并联进行测量小灯泡的额定功率，电路图如图7所示。
　　
　　
　　点评：本题是一道比较典型的综合考查题型，考查内容包括电路的连接、电表的读数、小灯泡功率的计算、对实验过程中出现的问题的解释以及实验方案的设计等内容。目的在于考查同学们在实验探究过程中的分析、处理和应对能力，培养同学们解决实际问题的能力。

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