18.3 测量小灯泡的电功率实验练习（有答案）

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18.3 测量小灯泡的电功率实验题
例题：在“测量小灯泡电功率”的实验中，所测小灯泡的额定电压为2.5V。电源电压恒为4.5V，另有标有“301A”的滑动变阻器R1和标有“52A”的滑动变阻器R2，图甲为连接的完整实物电路。
(1)图甲中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“X”，并用笔画线代替导线将电路改接正确。
(2)小明连接完最后一根导线后，小灯泡立即发出耀眼的光，请写出小明实验中的两点不合理之处：
①__________________________________；②__________________________________。
(3)改正后闭合开关，发现无论如何移动滑片，小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表无示数。则出现这一
问题的故障可能是_______ (选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)断路。
(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时，电压表示数如图乙所示，其示数为_______V。若想要测出小灯泡的额定功率，接下来的操作是____________________________。
(5)小明设计数据记录表格并记录数据如下：
①小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_______W。
②第一次实验中发现小灯泡不发光，原因是_____________________。
③分析表中数据，得出的结论是，小灯泡的实际功率_______，灯泡越亮。
④根据数据绘制的I-U图像如图丁所示，分析图像可知，小灯泡的电阻随其两端电压的增大而_____。
⑤本实验选择的滑动变阻器是_______(选填“R1”或“R2”).
(6)实验中多次测量的目的是___________________________________。
(7)小明设计的数据表格中设置的“平均电功率”是_______(选填“合理”或“不合理”)的，原因是______________。
(8)测量结束后，应先断开开关，然后拆除_______两端的导线，再拆除其他导线。
(9)实验结束后，小明对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中有电流通过，该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比_______(选填“偏大”或“偏小”)。
(10)小明想用该电路继续測量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，但是在调节滑片使小灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8V。测量误差较大，为此，小明改动电路，在不更换现有器材的情况下，提高了测量数据的精确度。请补全小明的做法：断开开关，____________________________；闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为0.7V时，读出此时电流表的示数，计算小灯泡的额定功率。该方法中存在的问题是______________。
(11)某实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上作出了如图成所示的I-U图像，请指出作图过程中存在的错误或不足之处是_____________________。
(12)(特殊方法测量小灯泡的电功率)爱动脑的小聪想出了一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图己所示的电路，已知电源电压为8V，小灯泡额定电压为2.5V，定值电阻的阻值为10，电压表量程为0~15V，请将下列实验步骤补充完整：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V。
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为3V。
③小灯泡的额定功率：P额=______W。
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额
定功率比真实值______ (选填“偏大”或“偏小”)。
变式1：小明利用如图所示电路测量一个额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值R0=30，进行下列步骤：
①闭合开关S1、S3，断开开关S2，R的滑片调到阻值最大处，读出电流表示数为0.2A，则电源电压为______V；
②____________(填写开关的通断情况)，调节R的滑片，使电流表示数为0.3A，小灯泡正常发光；
③闭合开关S3，断开开关S1、S2，使R的滑片______(选填“移到最左端”“移到最右端”或“保持不动”)，读出电流表的示数为0.15A；
④小灯泡的额定功率P额=______W。
变式2：小明设计了如图所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值均为R0，小灯
泡的额定电流为I额，请将以下实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S1，移动R1的滑片，使电流表示数为I额；
②接着__________________________________________；
③再将R1的滑片调至最左端，记下电流表的示数I1；将R1的滑片调至最右端，记下电流表的示数I2；
④写出小灯泡额定功率的表达式：P额=______。(用R0、I额、I1、I2表示)
刻意练习
1．在测定小灯泡的电功率实验中，小明设计了如图甲所示的电路，其中小灯泡的额定电压为2.5V，电源由两节新干电池串联组成。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整。
(2)电路连接正确后，在检查仪器时，发现电流表指针位置如图乙所示，则应对电流表进行_______________。
(3)闭合开关之前应将变阻器的滑片置于______(选填“A”或“B”)端；闭合开关，移动变阻器滑片，当电压表的示数如图丙所示时，小灯泡两端的电压为______V，如要使电路中电流变大，应将变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端滑动。
(4)实验时，观察小灯泡在三种电压下的发光情况，实验现象和数据如表所示。
由上表可知：①小灯泡的额定功率为______W；②在不同电压下，小灯泡的电阻不相同，原因是灯丝电阻受到
______的影响；③在电压表示数为2.8V时，小灯泡发出很亮的光，过会后小灯泡烧坏了，此时电压表的示数为______V；④小灯泡的亮度是由实际功率决定的，将标有“220V40W”灯泡L和标有“220V60W”灯泡串联后接到家庭照明电路中，灯泡______更亮。
2．如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V，额定功率不大于1W的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不要之处，请你找出其中的两处：①______；②______。
(2)改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是_____
A.小灯泡短路 B.连接小灯泡的导线接触不良 C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)小明调节滑动变阻器，依次正确读取三组实验数据，随手写在了草稿纸上如图乙所示。如表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格，请你补出所缺的内容，分析数据后得到小灯泡的额定电流为______A，额定功率为______W。
(4)实验后，小明将一只5的定值电阻与标有“201A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上，请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
3．小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
(1)图甲是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处：①_______________________；②_______________________
(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图甲中导线______（选填“①” “②”或“③”）发生了____________（填写故障名称）
(3)小华进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示，则根据记录的数据和图像可知：
①小灯泡的额定功率为______W
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图丙中的虚线______（选填“①” “②”或“③”），你选择的依据是__________________
4．安安和康康在“测量小灯泡的电功率”实验中，所选小灯泡的额定电压为2．5V。
(1)图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。在检查仪器时，康康发现电流表的指针位置如图乙所示，老师提示他电流表没有损坏，他稍作思考，判断出现问题的原因是电流表________。
(2)纠正问题后，他连接的电路如图丙所示，他将滑片P移到________(选填“A”或“B”)端后，闭合开关开始实验。在移动滑片P位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变化，只有电压表的指针一直指在一个较大的示数不发生改变。检查电路连接后，他发现有一根导线连接出现了错误，请你在这根错误的导线上打“x”，再用笔画线代替导线在图中改正过来(导线不允许交叉)。
(3)纠正错误后，他重新开始实验，移动滑片P直到电压表示数为2．5V，此时电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率为________W。
(4)安安的电流表坏了，老师给她一个已知阻值的定值电阻R0、若干开关和导线，安安重新设计了电路如图戊所示，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U。请用R0、U额、U写出小灯泡额定功率的表达式：P额=________。
电功率的测量
例题：(1)如图所示 (2)①连接电路时未断开开关 ②电路中滑动变阻器的滑片未移动到阻值最大处 (3)滑动变阻器(4)2.0；向左移动滑片，使电压表示数为2.5V (5) ①0.7 ②小灯泡实际功率太小 ③越大 ④增大 ⑤R (6)寻找灯泡的亮度与实际功率之间的关系 (7)不合理小灯泡的实际电压不同，实际功率也不同，求平均值没有意义 (8)电源 (9)偏大 (10)将电压表小量程(0-3V)并联在滑动变阻器两端；开始操作时，不易确定滑片的位置 (11)作图时，没有用平滑的曲线连接各点或横坐标的标度取值过大 (12)①5.5 ③0.75；偏小 变式1：①6 ②闭合开关S2，断开S1、S3 ③保持不动 ④0.45 变式2：②断开开关S1，闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R2使电流表示数为I额 ④
刻意练习
1．(1)如图所示 (2)调零 (3)B；2；A (4)①0.8 ②温度 ③3 ④L1
2．(1)①电压表选用0-15V量程 ②滑动变阻器连接两个下接线柱(或电流表的正、负接线柱接反) (2)C (3)小灯泡的发光情况(或小灯泡的亮度)；0.30；0.75 (4)0.45
3．(1)①开关未断开②滑动变阻器滑片未移至最左端 (2)①断路 (3)①0.75②D (4)①小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变(或小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等)
4．(1)没有调零(2)A(3)0.65 (4) U额(U-U额)/R0
或
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