测量小灯泡的电功率
【基础巩固练】
1.某同学利用图所示电路,测量额定电压为2.5 V 的小灯泡的额定功率。下列说法错误的是 ( )
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.通过实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
2.在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,小灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到小灯泡的额定电压,其原因可能是 ( )
A.滑动变阻器的电阻太大
B.电压表的量程太大
C.电源电压太低
D.电流表的量程太大
3.小明同学在测定额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率时,发现电压表“0~15 V”量程坏了,而“0~3 V”量程完好,实验所用其他器材完好,所用的电源电压恒为6 V,在不更换实验器材的情况下,同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图,则能完成实验的电路图是 ( )
A B
C D
4.小明用图甲所示器材探究小灯泡亮度与实际功率的关系。其中,小灯泡上标有“2.5 V”字样。
甲
乙 丙
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中将电路连接完整。
(2)小明连接好电路后闭合开关时,发现电压表指针反偏,原因是___________________。
(3)小明改正了连接错误后继续实验。移动滑动变阻器的滑片,看到电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,此时小灯泡消耗的实际功率为________W。通过多次实验小明得出:小灯泡越亮,它的实际功率越________。
5.小功同学在做测标有“2.5 V”字样的小灯泡的功率实验时,他的电路已经连接成如图所示。
(1)请你用笔画线代替导线,帮他把电压表正确连入电路,连线不能交叉。在连接好电路后,要先将滑动变阻器滑片P移至________(选填“A”或“B”)端后,开关才能________。
(2)如果用干电池作为电源,他至少要用______节。
(3)图是根据实验数据绘制成的I- U图象。当P在某位置时,电压表示数为1.5 V,灯泡电阻为________Ω,灯泡发光________(选填“较暗”或“较亮”);要使灯泡正常发光,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,灯泡的额定功率为________W。
(4)小功同学还想粗略测量自己家里微波炉工作时的电功率,除了用停表外,你认为还需要________。
6.小明家新换了一个电子式电能表,它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘,发光二极管闪烁一次相当于普通电能表转盘转动一圈,电子式电能表参数是 3 200 imp/(kW·h)。小明想利用这只电能表和钟表测量新买的微波炉的电功率。
(1)小明的实验方法是:先关闭家里其他用电器,只让微波炉工作,从电能表红灯闪烁开始计时,当电能表的红灯闪烁320次时,所用的时间为5 min,则微波炉的电功率为________W。
(2)当小明用同样的方法测家中电热水器的电功率时,发现电能表红灯闪烁更快,这说明相同时间内电热水器消耗电能比微波炉________一些。
【提能综合练】
7.在测定小灯泡电功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析数据得到的下列结论,正确的是 ( )
电压U/V
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.25
0.29
0.32
0.35
A.灯丝的电阻随电压增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8 W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
8.(2015·江苏淮安)在“测定小灯泡的电功率”实验中,选用如下器材:2节干电池、额定电压为2.5 V的小灯泡(额定功率小于1 W)、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、开关和导线。图甲所示是小明没有连接完整的电路。
甲
乙
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电压表有示数,电流表示数几乎为零,灯泡不发光,导致这一现象的原因可能是________。
(3)排除故障后,小明通过正确操作,得到多组I、U数据,作出图乙所示的I-U图象,由图可知,灯泡两端电压为2.5 V时,通过灯泡的电流为________A,灯泡的额定功率为________W;灯泡的电阻随电压的增加而________(选填“增大”或“减小”),导致灯泡电阻变化的主要因___________________。
根据(1)问中连接好的电路,排除(2)问中的故障,移动滑动变阻器滑片,能否实现灯泡两端电压从零连续变化到2.5 V?答:________(选填“能”或“不能”),其理由是___________________________________。
9.(2015·上海)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全且完好,电源的电压有2 V、4 V、6 V、8 V、10 V和12 V六挡,滑动变阻器有A、B两个(A标有“10 Ω 1 A”字样,B标有“20 Ω 2 A”字样)。待测小灯泡标有“2.5 V”字样,小华选用电源的电压为6 V挡,并选取一个变阻器进行实验,他正确连接电路且实验步骤正确。闭合开关时,发现小灯泡发光较亮,电压表、电流表的示数分别如图18-3-13甲、乙所示。
甲 乙
(1)测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是____________,判定该小灯泡正常发光的方法是
___________________________________。
(2)小华在实验中,选用的滑动变阻器是________(选填“A”或“B”)。
(3)若要测出该小灯泡的额定功率,小华可采用的方法有:
方法一:____________________________;
方法二:___________________________。
【拓展创新练】
10.小明家的电炉铭牌模糊不清了,为了测出电炉的额定功率,他让家里的所有用电器都停止工作,只接入电炉让其正常工作,然后观察家里运行的电能表(电能表上标有“3 000 r/(kW·h)”字样),发现1 min 内转盘转了40转。
(1)电炉的额定功率是多少?
(2)小明觉得电炉使用不方便,想对电炉进行改装:使电炉的功率可以为额定功率,也可以为额定功率的。请你利用一个开关和一个定值电阻帮他设计一个电路,画出电路图,并计算出定值电阻的大小。
5.(1)如图所示。 B 闭合 (2)2
(3)10 较暗 A 0.5 (4)电能表
6.(1)1 200 (2)多
7.B 8.(1)如图所示。
(2)灯泡断路 (3)0.26 0.65 增大 温度 (4)不能 小灯泡有电阻
9.(1)额定电压与电流 电压表示数为额定电压2.5 V (2)更换B滑动变阻器 更换4 V挡电源 (3)A
10.解:(1)电路中消耗电能W= kW·h=4.8×104 J,用电器的电功率P===800 W,
(2)电路图,如图所示。
闭合开关S,Rx被短接,R正常工作,功率为额定功率,断开S,Rx与R串联,电炉的功率为额定功率的,由P=知,电炉两端的电压为额定电压的,由串联电路特点知Rx=R===60.5 Ω。