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第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
知识点:伏安法测小灯泡的电功率
1.在“伏安法测小灯泡(已知额定电压)额定功率”的实验中,下列说法中错误的是( )
A.当手移动滑动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表的示数
B.在实验中,滑动变阻器的作用是改变被测灯泡的额定功率
C.在实验中,滑动变阻器的作用是改变被测灯泡两端的电压、保护电路
D.小灯泡的额定功率是指小灯泡正常发光时的功率
B
2.某同学利用如图所示电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,下列说法中错误的是( )
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.由实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
B
3.如图所示是小丽用伏安法测定标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率的实验。
(1)如图甲所示电路,为了测定额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率,至少要____节干电池。
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应滑到_________________处。
2
阻值最大
(3)小丽同学连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现:小灯泡变亮时电压表示数变小;小灯泡变暗时电压表示数变大。经检查所用器材完好,出现这种现象的原因可能是__________________________________________________。
(4)实验中,发现小灯泡灯光较暗,为了测定小灯泡额定功率,应向______(选填“左”或“右”)移动滑片P,直到电压表的示数为______ V。
(5)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是_______A,小灯泡的额定功率是______W。
电压表与滑动变阻器并联了
左
2.5
0.28
0.7
4.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,小明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中正确的是( )
A.小灯泡的实际功率随它两端电压的增大而减小
B.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.小灯泡的额定功率为0.8 W
D
5.在测定额定电压为3.8 V的小灯泡(电阻大约为10 Ω)的额定功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6 V且保持不变。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮,连线不得交叉)。
解:
(2)在连接电路时,若有A(5 Ω,1 A)、B(10 Ω,0.5 A)和C(10 Ω,0.2 A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器____(选填“A”“B”或“C”)连入电路,才能保证实验顺利进行。
(3)连好电路后,闭合开关,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表有明显示数,产生故障的原因可能是_____________。
(4)排除故障进行实验,若电压表示数为2 V,为了能测量小灯泡的额定功率,必须将滑动变阻器的滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动,当电压表的示数为3.8 V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则电路中的电流是______A,小灯泡的额定功率为________W。
B
A
小灯泡断路
0.4
1.52
6.小红在实验室做“灯泡亮度与电功率的关系”实验,如图所示,电源(电压恒为3 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V),电流表、电压表各一个,一个滑动变阻器(20 Ω 3 A),开关,导线若干。
(1)甲图是小红连接的错误电路,在应改动的一根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)正确连线,闭合开关后,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,小红的操作不当之处是___________________________。灯泡熄灭的同时,可观察到电压表示数_______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)小红更换新灯泡后,逐步移动滑片,看到如图乙所示的电压表示数,为使灯泡正常发光,应向______(选填“左”或“右”)端移动滑片。图丙为灯泡的I U图象,可知灯泡的额定电功率为_______W。
滑片没有移到阻值最大位置
变大
右
0.625
(4)小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它(如图丁所示)。于是小红在测量小灯泡的额定功率后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片P的位置不变,闭合开关,读出电压表示数为2.55 V,则小红实验中所用电池组的电阻r是_______ Ω。
1.8
7.小明同学利用额定电压为2.5 V的小灯泡(正常工作时电阻约为10 Ω)进行“测量小灯泡的电功率”的实验,已知电源电压4 V。实验室提供的滑动变阻器有:滑动变阻器R1(规格为“20 Ω 1 A”),滑动变阻器R2(规格为“5 Ω 0.5 A”)。
(1)为保证实验顺利进行,滑动变阻器应该选_______。
(2)图甲是他画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将如图乙所示的实物电路连接完整。
R1
(3)小明在实验时,如果将电流表和小灯泡的位置交换了,其他连接正确,闭合开关后_______。
A.电流表有示数 B.电压表示数约4 V
C.小灯泡烧坏 D.小灯泡可以发光
(4)正确连接好电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值。电压表读数为2.5 V时,电流表的示数如图丙所示。测得小灯泡的额定功率是____W;通过实验还发现在灯泡逐渐变亮的过程中,电压表示数与电流表示数的比值在增大,造成这一现象的原因是________________________________________。
AD
0.8
灯丝的电阻随温度的升高而变大
(5)老师告诉同学们,电压表的内阻很大,它并联在电路中时,只有极小的电流通过电压表,可以忽略不计,我们就是用上述方法测量小灯泡电功率的;假如考虑了电流通过电压表的影响,你们测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
偏大