1、专题:测量小灯泡电功率1小强同学要测量额定电压为 2.5V 小灯泡的功率: 连接的不完整实物电路如图(甲)所示请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接 检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是 排除故障后,移动滑片 P 到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片 P 向 (选填“A ”或“B”)端移动,使电压表的示数为 2.5V若接下来要测量该灯泡比正常发光略亮时的电功率,请详细叙述操作步骤.移动滑片 P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的 IU 图象,根据图象信息,可计算出小
2、灯泡的额定功率是 W观察图丙所示的 IU 图象不是直线的原因是 若想接着探究电流与电压的关系,需要补充的实验器材是 2.在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压为 6V,小灯泡 L 的额定电压为 2.5V,电阻 大约为 10 左右,可供选用的滑动变阻器 R1和 R2的最大阻值分别为10、50,实验电路如图所示应该选用的滑动变阻器是 (选填“R 1”或“R 2”) 电路正确连接后闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 移动滑片,小灯泡突然熄灭,此 时电流表示数为 0,而电压表有示数,那么发生的故障是 ,电压表有示数 V如图是根据实验数据绘成的 U-I 图象该图象不是直线,
3、主要原因是什么呢?请结合图象中的实验数据进行分析3.在小宁测定小灯泡的额定功率的实验中,小灯泡的额定电压为 2.5V,.实验器材有电源、开关一个、小灯泡、两只电压表、定值电阻 R0、滑动变阻器、导线若干,完成下面问题(1)连接实物图,再画出对应的实验电路图.写出实验步骤及小灯泡额定功率的表达式.(3)小晗认为如果用两只开关,只用一个电压表而且不用拆接电路也可以完成实验.请画出电路图,写出实验步骤和表达式.4.小明到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表) 、阻值为 10的定值电阻 R0、导线若干
4、他根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图(1)请你将甲电路图补充完整(2)闭合开关前,应将滑动变阻器调至 端(3)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表 V1 的示数为 V,此时电压表 V2 的示数如图乙所示,是 V(4)小灯泡的额定功率为 W(5)她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法,其电路如图丙所示,R 0=10,并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表 A2 的示数为 A 时,再读出电流表 A1 的示数,才能计算出小灯泡的额定功率5. 同学们在“ 探究小灯泡的亮度与功率的关系 ”实验中,所用电源
5、电压为 6V,灯泡的额定电压 U0=3.8 V,额定功率在 11.5 W 的范围内。(1)按图甲所示的电路图,请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。(2)小杜同学在实验过程中,将滑动变阻器的滑片 P 缓慢向 B 端移动,小灯泡的实际功率将_(选填“变大” 、 “变小”或“不变” ) ;同时观察到小灯泡的亮度将变_(选填“亮”或“暗” ) 。(3)另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示,此时电流表的示数是_A,电压表的示数是 _V;经分析造成这种现象的原因是_。(4)小张同学重新调整电路连接后,继续探究小灯泡在额定功率时的亮度,但发现无法准确读出额定电压,他用(3)小问
6、中所测数据先算出灯泡的电阻 RL,再根据P0=U02/RL 计算灯泡的额定功率。按此方法算出灯的额定功率比真实值偏_(选填“大”或“小” ) ,原因是_。6实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡,小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,他设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好,电源电压保 持不变。(1)请你用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,连接导线不能交叉)。(2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自己设计的表格。次数 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 平均电功率 P/W1 2
7、0.342 2.5 0.43 3 0.44请指出这个表格设计不合理的地方 。小明操作规范读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电压为 2.5 V 时,求得小灯泡的电功率为 W,故小明认为该小灯泡不合格,他判断的理由是 。 假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度(选填“大于”或“小于” )合格产品小灯泡钨丝的长度。(3)小明还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成电阻,当电阻阻值是 2 时,电流表示数为 1 A;要使电流表示数是 0.5 A,应将 2 的电阻更换为 的电阻;多次测量后作出的 I-R 图像是右图中的 。7在“测量小灯泡的功率” 实验中,小
8、灯泡的额定功率为 2.5V(1)如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图(不完整) 请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片 P 应位于 (选填“A”或“B”)端(3)连接好电路后,闭合开关,小明发现移动滑动变阻器滑片 P,小灯泡不发光,电压表的示数为零进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:小灯泡短路;小灯泡的灯丝断了;滑动变阻器断路根椐故障现象,猜想 (填序号,下同)是错误的如果观察到电流表有示数,则猜想 是正确的(4)排除故障,闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P 到某一位置
9、,电压表示数如图乙所示,此时应将滑片 P 向 (选填“A” 或“B” )端移到合适位置,读出电流表示数,即可算出小灯泡的额定功率(5)小平打算增加一个阻值为 10 的定值电阻 R0,只利用一只电表,通过图中操作(开关 S 接“a”、 ”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是 (填字母) A两种方案都能 B两种方案都不能C丙方案能,丁方案不能 D丙方案不能,丁方案能8.测电阻的实验中,小亮同学设计了如图甲的实验电路,其中 R。为已知电阻。(1)当开关分别连接触点 1 和 2,记下电流表的示数分别为 I0和 Ix,则被测电阻的表达式为 Rx=
10、。(2)在学习了电功率的知识后,小亮同学又用这些器材外加滑动变阻器,设计出如图乙所示的电路,来测量额定电压为 U。的小灯泡额定功率,你认为图乙的设计方案是否可行?如果可行,简要写出实验步骤及小灯泡额定功率的表达式。如果不可行,请分析原因。(3)请你也仅利用上面图乙的器材再设计一个能够测出额定电压为 U。的小灯泡额定功率的电路图,画在上面的虚线框内,并写出实验的步骤和表达式。参 考 答 案 :1、 灯泡处开路 B 向 B 端移动滑动 变阻器的滑片,使电压表的示数为 2.7V,记下此时电流表的示数,然后立刻断开开关.0.75 灯丝的电阻随温度的升高而增大定值电阻2、 R 2 向左移动滑动变阻器的滑
11、片 灯泡开路 6V 当 U1=0.25V 时 I 1=0.05A P1=0.0125W R1=5当 U2=1.5V 时 I 2=0.15A P2=0.225W R2=10当 U3=2.5V 时 I 3=0.2A P3=0.5W R3=12.5经计算小灯泡实际电功率随电流(电压)增大而增大, 实际电功率越大说明灯丝电阻温度越高, 所以图象不是直线是因为灯丝电阻随温度的升高而增大3.按电路图连接实物图,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表 2 的示数为 2.5V,记录电压表 1 的示数 U1,小灯泡的额定功率为 P0=2.5VU1/ R0闭合开关 S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为
12、2.5V,断开开关 S2,闭合 S1,记录电压表的示数 U,小灯泡的额定功率为 P0=2.5V(U-2.5V)/ R04(1)另一个电压表 V2并联在 R0两端(2)最右 (3)2.5 2.4 (4)0.6 (5)0.255.(1)(2)变大 亮 (3)0.2 10 电压表选错量程(4)大 算出的灯泡电阻比正常发光时偏小(或灯丝电阻随温度升高会增大)6(1)把灯泡的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连(2) 表中设计了平均电功率 1 额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率 0.8W 小于 (3)4 D7.(1)如图所示(2)B(3) (4)A(5)B8. (1)R x=R0I0/Ix(2)不可行,无法控制灯两端的电压为额定电压(3)把开关 S 拨到 1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 U0/R0, 把开关 S 拨到2,,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数 I,小灯泡的额定功率为P0=U0(I U0/R0)