自学导航——分组实验：测定小灯泡的功率

分组实验：测定小灯泡的功率
课前预练
1．实验目的： 。
2．实验器材： 。
课内演练
【例题】如图3.6—1所示是测定额定电压为3.8伏的小灯泡功率的实物连线图。
(1)请你用笔画线代替导线把滑动变阻器和电压表正确接入电路中(导线不交叉)，使开关闭合后，变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大。
(2)实验中，当电压表示数为3.8伏时，电流表示数为0.30安，则小灯泡的额．定功率为瓦；请在图3.6—2中标出此时电流表指针的位置。
(3)某同学在接线时误将电流表和电压表调换了位置，闭合开关后电流表 (填“会”或“不会”)烧坏。
点拨(1)本题考查测定小灯泡的功率的实物电路的连接，以及电路故障的分析。
(2)滑动变阻器有4个接线柱，连接时要做到“一上一下”。电压表量程的选择要看电源电压和小灯泡的额定电压。
(3)在分析电流表和电压表对电路的影响时，要把电压表看作一个很大的电阻，把电流表看作一个很小的电阻。
【跟踪练习】用电流表和电压表测定标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率，小灯泡正常
发光时的电阻约为10欧，现有滑动变阻器和开关各一个，导线若干，实验中缺少的器材从以下器材中选取：a.3伏电源；b.8伏电源；C.量程为0～3伏的电压表；d.量程为O～15伏的电压表；e.量程为0～0．6安的电流表；f.量程为0～3安的电流表。
(1)写出你所选用的实验器材： 。(填字母)
(2)在下面的虚线框中画出实验电路图。
(3)在闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片处于 。
(4)实验时调节滑动变阻器，先观察 的示数，当它为 时，再读取 的示数，然后利用公式 ，就可以计算出小灯泡的额定功率。
(5)若实验时，小灯泡发红光，则此时电压表的示数一定 (填“大于”、“等于”或“小于”)2.5伏。此时应该 ，使滑动变阻器阻值变小。
课后训练
基础达标
1．用伏安法测定额定电压为3.8伏的小灯泡的额定功率。
(1)请在下面的虚线框中画出实验电路图。
(2)将图甲中的滑动变阻器接入电路，要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮。
(3)小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，通过小灯泡的电流为 安。
(4)电灯泡的额定功率为 瓦。
2．“测定小灯泡的功率”实验的原理是 ，在实验中需要用到的测量器材有
和 。为了迅速准确地测定额定电压为2.5伏的小灯泡的额定功率，至少需要 节干电池，用 调节小灯泡两端的电压，电压表应和 并联，为了提高测量的准确程度，电压表最好选 伏的量程。闭合开关后，调节 使电压表的示数为 ，若此时电流表的示数为0.2安，则该灯的额定功率为 瓦。
3．某同学在做“测定小灯泡的功率”的实验中，连接电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时，电压表示数反而减小；灯泡变暗时，电压表示数反而增大。经检查所用器材均完好。
(1)你认为图①中与上述实验现象相符的电路图是 。
(2)若按该同学所连接的电路进行实验，结果电流表和电压表的示数如图②所示，已知电源电压为6伏。则电流表的示数为 安，电压表的示数为 伏，测得小灯泡的实际功率为 瓦。
4．在探究小灯泡电功率的实验中，请回答：
(1)请你将图甲中器材连接完整。
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至最 (填“左”或“右”)端。
(3)图乙中电流表的示数是 安，此时灯泡正常发光，若电压表示数为2.5伏，则小灯泡的功率是 瓦。
拓展提高
5．如图所示，灯泡L上标有“6 V 3 W字样，电源电压保持不变。当闭合开关，滑动变阻器连入电路的电阻为4欧时，L正常发光，则电源电压为 伏；若改变滑动变阻器滑片P的位置，使电路消耗的总功率为3．2瓦，则此时小灯泡的实际功率为 瓦。
6．甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，他 们使用的电源电压相同且不变，选用的滑动变阻器上都标有“20Ω 2 A”字样，待测的两个灯泡的额定电流均为0.2安。两位同学分别正确连接电路进行实验。当甲同学观察到小灯泡正常发光时，电压表的示数如图甲所示，且变阻器的滑片恰好在中点上(即它接人电路的电阻为10欧)，则甲同学所使用的电源电压U为 伏。当乙同学观察到小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则当两灯均正常发光时，乙同学所测灯泡发光较 (填“亮”或“暗”)。
参考答案
课前预练
1．学会使用电流表和电压表测定小灯泡的电功率
2．小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源、导线若干
课内演练
【例题】(1)
(2)1.14(图略)
(3)不会[解析：(1)小灯泡的额定电压是3.8伏，连接电路时，电压表应选用0～15伏的量程，应接“—”和“15”两个接线柱。滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大，电阻应该减小，此时滑动变阻器的另一个接线应接左接线柱连入电路。(2)根据P＝UI可以计算出小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8伏×0.30安＝1.14瓦。(3)当电流表和电压表的位置调换后，由于电压表的内阻很大，电路中的电流将很小，故电流表和电源都不会烧坏。]
【跟踪练习】(1)a、c、e
(2)
(3)阻值最大位置
(4)电压表 2.5伏 电流表 P＝UI
(5)小于 调节滑动变阻器滑片
课后训练
(1)
(2)
(3)0.5
(4)1.9
2．P＝UI 电流表 电压表 2 滑动变阻器小灯泡 0～3 滑动变阻器 2.5伏 0.5
3．(1)乙 (2)0.3 2.5 1.05
4．(1)
(2)左
(3)0.3 0.75
5．8
1.92[解：灯L正常发光，灯两端的电压为6伏，通过灯丝的电流I1＝P1/U1＝3瓦/6伏＝0.5安，滑动变阻器两端电压U2＝I1R＝0.5安×4欧＝2伏，电源电压U＝8伏。改变滑动变阻器的滑片P，使电路消耗的总功率为3．2瓦，此时电路中的总电流I＝P/U＝3.2瓦/8伏＝0.4安。灯泡的电阻R灯＝/P1＝（6伏）2/3瓦＝12欧，此时灯泡的实际功率P实＝I2R灯＝(0.4安) 2×12欧=1.92瓦。]
6．4.5 暗[解：待测的两个灯泡的额定电流均为0.2安，而甲灯的额定电压为2.5伏，乙灯的额定电压为2.2伏，根据P＝UI可计算得到甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大，正常发光时，乙灯发光较暗。]