18.3 测量小灯泡的电功率
1.如图所示,是测定小灯泡电功率的实验电路图,电压表有和两个量程,小灯泡额定电压为。
(1)实验中,电压表应选用 V的量程;
(2)实验过程中,小灯泡突然熄灭,电压表有示数,而电流表却无示数,则出现故障的原因可能是小灯泡发生了 路;
(3)排除故障后,根据实验测得的数据,画出了小灯泡的电流随电压变化的图像,如图所示,分析图像:小灯泡的额定功率是 ;
(4)小灯泡的电流随电压变化的图像不是一条直线,这是因为 。
2.在测量小灯泡的电功率的实验中,同学们用电压、电流表、开关、电压为3V的电源。额定电压为2.5V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器,设计了如图所示的电路,灯丝电阻约为10Ω。
(1)请你按甲图的电路图,在图乙的实物电路中,用笔画线代替导线,将电流表正确连入电路,导线不得交叉;
(2)若电流表正确接入图乙电路,闭合开关前,某同学发现电路有一处错误,这个错误是 。改正错误后,闭合开关,将滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的接线柱是 (选填“A、D”或“B、C”) ;
(3)实验过程中,当电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光,此时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
3.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω和“50Ω 2A”的滑动变阻器,电源电压为6V。
(1)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大;
(2)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表电压表均有示数,接下来应进行的操作是___________;
A.断开开关,更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)实验中多次测量的目的是___________。
A.测不同电压下小灯泡的实际功率
B.多次测量求平均值,减小误差
4.用图甲所示电路测量小灯泡的功率,器材有:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω,1.5A)、额定电压为2.0V的小灯泡,导线若干。
(1)闭合开关前,检查两电表指针是否 ,并将滑动变阻器的滑片P移至 ;
(2)接通电源,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不发光,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转,若电路只有一处故障,则可能是 ;
(3)排除故障后,重新实验,电源电压保持不变,闭合开关,电压表示数为0.6V,电流表示数为0.15A;移动滑片P,当电压表示数为2.0V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W,滑动变阻器消耗的功率 W。
5.小叶同学在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为2.5V。请你完成下列内容。
(1)实验原理是 ;
(2)图中,有一根多余的导线,导致电路连接错误,请在这根导线上打“×”;
(3)图中的电路改正错误后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P调至 端;(选填“A”或“B”)
(4)如图的正确电路,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___________(填写字母)
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(5)如图的正确电路,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图所示,为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为。
6.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路图甲补充完整(导线不能交叉);
(2)如果连接好电路后闭合开关,发现小灯泡没有发光,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______(填选项前的字母);
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片 D.更换电源
(3)闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为 V;若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)小强同学移动滑片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I-U图像,根据图像信息,计算出小灯泡的额定功率是 W,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;在多次测量中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比在增大,造成这一现象的原因是 ;
(5)该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有 的作用;
(6)小明同学利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表的示数始终为如图乙所示,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
7.小明在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用如图甲所示的器材和电路,其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路,要求:向右移动滑片P,灯泡变亮;
(2)连接电路时,开关应处于 状态;
(3)连接好电路闭合开关后,灯泡不亮,电压表和电流表均偏转,则下一步操作应该是____;
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.更换电池 D.移动滑片P
(4)根据测得的数据绘制的通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图乙所示,分析图像可知:小灯泡的额定功率为 W;
(5)利用图甲中器材和电路 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系;
(6)同组的小聪设计了一种测量定值电阻Rx阻值的电路,如图丙所示。已知电路中另一个定值电阻的阻值为R0,电源电压未知且不变。请将以下实验步骤补充完整:
①断开开关S2,闭合开关S、S1,记录电压表的示数U1;
② ,记录电压表的示数U2;
③待测电阻Rx阻值的表达式:Rx= (用U1、U2、R0表示)。
8.小华做“测量小灯泡电功率”实验。实验器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关、规格分别为R1:“10Ω 1A”和R2:“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线岩干。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(要求:滑动变阻器向右移动灯泡变亮);
(2)闭合开关前,应将滑片移到 端(选填“A”或“B”);
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,无论如何移动滑动变阻器滑片P,电流表无示数,而电压表指针超出了最右侧刻度,则故障原因可能是 ;
(4)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表示数为2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 移(选填“左”或“右”),直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(5)为了完成整个实验过程,她应选用的滑动变阻器为 (选填“R1”或“R2”);
(6)有同学认为甲图电路还可以探究电流与电压的关系,小华却认为不可以,主要原因是 ;
(7)之后,小华同学在家找到两个外观一样,额定电压均为220V的普通白炽灯,其铭牌已经模糊,看不出额定功率,但是可以直接通过观察图丙灯丝比较出两只灯泡的额定功率,请你判断,若将两只灯泡串联起来,接在220V的电路中,两灯的发光情况是 (选填“A灯更亮”或“B灯更亮”或“两灯一样亮”)。
参考答案
1.(1)
(2)断
(3)
(4)小灯泡的电阻随温度的升高而增大
2.(1)
(2)滑动变阻器同时把下方AB接入电路;B、C
(3)2.5;0.5
3.(1)
(2)C
(3)右;0.45
(4)B
4.(1)指在“0”刻度线上;B端
(2)小灯泡断路
(3)0.30;0.6;0.48
5.(1)P=UI
(2)
(3)B
(4)C
(5)1.5;A
6.(1)
(2)C
(3)2;右
(4)0.5;12.5;灯泡电阻随温度升高而增大
(5)调节灯泡两端电压
(6)20
7.(1)
(2)断开
(3)D
(4)0.625
(5)不能
(6)断开开关S1,闭合开关S、S2;
8.(1)
(2)A
(3)小灯泡断路
(4)右;0.8
(5)R2
(6)小灯泡的电阻随温度的变化而变化
(7)B灯更亮