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专项六 测量电功率 电流热效应实验（解析版）
考点一：测量电功率
一、2021年真题
1．（2021·江苏中考真题）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω~10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。
（1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。
①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正______（所画的导线不能交叉）。
②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为______Ω。
（2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R1的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。
①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到______，记下此时电阻箱的阻值。
②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务，以下四个元件：
a.一根导线；b.5Ω电阻；c.30Ω电阻；d.电阻箱，其中符合要求的有______（填字母），操作过程中，______（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。
【答案】如图；7.5；电流表示数0.3A；abcd；不需要。
【解析】（1）[1]电流表应和待测电阻串联，电压表应和待测电阻并联，待测电阻和变阻器串联。
[2]电流表小量程，分度值0.02A，电流0.24A，待测电阻为
（2）[3]此时为串联电路，调节电阻箱和滑动变阻器，直到电流表示数0.3A，此时灯泡正常发光。
[4][5]断开S1，不调节变阻箱和变阻器，接入导线，读出电流表示数，根据和电源电压6V，可计算出R0和变阻器接入电路的电阻，再根据第一次电流0.3A，可计算灯泡正常发光的电压，从而计算灯泡额定功率；接入5Ω或30Ω电阻，读出电流表示数，根据U=IR可计算定值电阻分压，从而计算出R0和变阻器分压，根据计算R0和变阻器电阻，再根据第一次电流0.3A，可计算灯泡正常发光的电压，从而计算灯泡额定功率；利用等效替代法，在M、N间接入一个电阻箱，闭合S2，使电流表示数等于0.3A，此时新接入电阻箱电阻等于灯泡电阻，可通过P=I2R计算灯泡电功率，故选abcd，同时不需要调节滑动变阻器。
2．（2021·内蒙古通辽市）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整_______（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大）。
（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是_______。闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是__________。
（3）排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______
（结果保留一位小数）。
（4）另一组的同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知但恒定不变，和为滑动变阻器，的最大阻值为，请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、调节，使电压表的示数为；
②只闭合开关S、，________，使电压表示数仍为；
③接着将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数，再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数，则小灯泡额定功率表达式______（用、、、表示）。
【答案】如图；调节灯泡两端的电压；灯泡断路；12.7Ω；调节R1 ；。
【解析】（1）[1]滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大，故滑片P以左的电阻丝应连入电路中；滑动变阻器应接A接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，如图所示：
（2）[2]滑动变阻器的基本作用是保护电路，本实验要测量小灯泡正常发光时的电阻，故还可以调节灯的电压（使灯的电压为额定电压）。
[3]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表示数接近电源电压，则电压表并联的部分断路，故电路故障的原因可能是灯泡断路。
（3）[4]当小灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为3.8V；由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡电阻R==12.7Ω
（4）①闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2，使灯泡两端电压为额定电压U额，灯正常光；
②[5]保持变阻器R2的滑片位置不动，只闭合R1所在支路，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，根据等效法，此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻大小，即R1=RL；
③[6] 为求出此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻，将R2的滑片P调至最左端，R2连