第四节 测量小灯泡的电功率
【A层 基础必会】
考点一 “伏安法”测量小灯泡的电功率
1.小明准备测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω,实验室有如下器材:电源(电压为6 V)、电流表(0~0.6 A、0~3 A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、开关、导线若干、滑动变阻器R(20 Ω 0.5 A)。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
答:
(2)该实验的实验原理: ;
(3)连接电路时,开关应该 ,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最 端(选填“左”或“右”);
(4)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应向 移动滑片P,使滑动变阻器的阻值 (选填“增大”或“减小”),使电压表的示数为2.5 V;
(5)小明共进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表中。
实验 序号 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 灯泡的 亮度
1 0.5 0.16 0.08 不亮
2 1.9 0.24 0.46 较暗
3 2.5 0.25 正常
4 3.0 0.30 0.90 很亮
分析表中数据可知小灯泡的额定功率为 W;
(6)小明发现,当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的功率 ,小灯泡的亮度 ,因此得出灯泡的亮度和 有关的结论。
考点二 测量小灯泡电功率的实验分析
2.有关“测定小灯泡额定功率”的实验分析正确的是 ( )
A.所选择的电源的电压必须等于小灯泡的额定电压
B.实验原理是P=
C.要计算三次实验的功率并取平均值
D.滑动变阻器的作用之一是保护电路
3.某同学在做“伏安法测灯泡功率”的实验时,连接电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关,发现小灯泡不亮。接下来的操作最合理的是 ( )
A.断开开关,拆掉导线重新连接电路
B.断开开关,更换灯泡重新实验
C.断开开关,更换电源重新实验
D.移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光
4.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,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,却始终达不到灯泡的额定电压。其原因可能是 ( )
A.电压表的量程太大 B.电流表的量程太大
C.电源电压太低 D.变阻器的电阻太大
5.按如图所示的电路图做测量小灯泡额定功率的实验时出现下列两种情况:
(1)一位同学连接好电路,在闭合开关时发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数。出现这种故障的原因是 。
(2)另一位同学连接好电路,在闭合开关时发现小灯泡比正常工作时亮,这说明他在闭合开关前没有 。
易错点 不能正确分析滑动变阻器在实验中的调节作用
6.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,某同学连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的读数变大时,小灯泡的亮度变暗,且电流表的示数变小,发生这一现象的原因是 ( )
A.电压表的正、负接线柱接错了
B.电压表的量程选择不合适
C.电压表坏了
D.电压表与滑动变阻器并联
【B层 能力提升】
7.(多选)(2022·潍坊质检)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是 (A、B)
A.闭合开关前,滑片P应滑到A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.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
8.(2022·威海中考)实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8 W”的小灯泡,物理兴趣小组的同学通过测量小灯泡的额定功率来鉴别灯泡是否符合规格。他们准备了如下器材:电源(电压恒为6 V)、开关、滑动变阻器(“20 Ω 1 A”)、电流表各1个,导线若干。
(1)若要完成此实验,还需要的器材是 ;请在图甲中所示的虚线框内画出实验电路图。
答:
(2)按正确的电路图连接好电路,闭合开关,发现小灯泡强烈发光后立即熄灭,造成这种现象的原因可能是 。
(3)问题解决后继续实验,当小灯泡两端电压为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A,小灯泡的电功率为 W,小灯泡是否符合规格 。
(4)兴趣小组按上述操作测量了这批小灯泡在电压为2.5 V时的电功率,发现其中一些小灯泡不符合规格,如果问题出在钨丝的制作环节,其原因可能是 。
【C层 创新培优】
9.某实验小组由于电压表被损坏又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,电路设计如图所示,其中R0为阻值已知的定值电阻,小灯泡额定电压为U0,请将以下实验步骤补充完整:
(1)检查电路无误后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为 (用R0、U0表示),则小灯泡正常发光;
(2)断开S1,闭合S、S2, (选填“调节滑动变阻器滑片”或“保持滑动变阻器滑片不动”),读出电流表的示数为I;
(3)小灯泡的额定功率P额= (用R0、U0、I表示)。 第四节 测量小灯泡的电功率
【A层 基础必会】
考点一 “伏安法”测量小灯泡的电功率
1.小明准备测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω,实验室有如下器材:电源(电压为6 V)、电流表(0~0.6 A、0~3 A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、开关、导线若干、滑动变阻器R(20 Ω 0.5 A)。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
答:
(2)该实验的实验原理: P=UI ;
(3)连接电路时,开关应该 断开 ,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最 左 端(选填“左”或“右”);
(4)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应向 右 移动滑片P,使滑动变阻器的阻值 减小 (选填“增大”或“减小”),使电压表的示数为2.5 V;
(5)小明共进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表中。
实验 序号 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 灯泡的 亮度
1 0.5 0.16 0.08 不亮
2 1.9 0.24 0.46 较暗
3 2.5 0.25 正常
4 3.0 0.30 0.90 很亮
分析表中数据可知小灯泡的额定功率为 0.625 W;
(6)小明发现,当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的功率 增大 ,小灯泡的亮度 变亮 ,因此得出灯泡的亮度和 实际功率 有关的结论。
考点二 测量小灯泡电功率的实验分析
2.有关“测定小灯泡额定功率”的实验分析正确的是 (D)
A.所选择的电源的电压必须等于小灯泡的额定电压
B.实验原理是P=
C.要计算三次实验的功率并取平均值
D.滑动变阻器的作用之一是保护电路
3.某同学在做“伏安法测灯泡功率”的实验时,连接电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关,发现小灯泡不亮。接下来的操作最合理的是 (D)
A.断开开关,拆掉导线重新连接电路
B.断开开关,更换灯泡重新实验
C.断开开关,更换电源重新实验
D.移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光
4.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,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,却始终达不到灯泡的额定电压。其原因可能是 (C)
A.电压表的量程太大 B.电流表的量程太大
C.电源电压太低 D.变阻器的电阻太大
5.按如图所示的电路图做测量小灯泡额定功率的实验时出现下列两种情况:
(1)一位同学连接好电路,在闭合开关时发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数。出现这种故障的原因是 a、b之间的电路发生了断路 。
(2)另一位同学连接好电路,在闭合开关时发现小灯泡比正常工作时亮,这说明他在闭合开关前没有 将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处 。
易错点 不能正确分析滑动变阻器在实验中的调节作用
6.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,某同学连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的读数变大时,小灯泡的亮度变暗,且电流表的示数变小,发生这一现象的原因是 (D)
A.电压表的正、负接线柱接错了
B.电压表的量程选择不合适
C.电压表坏了
D.电压表与滑动变阻器并联
【B层 能力提升】
7.(多选)(2022·潍坊质检)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是 (A、B)
A.闭合开关前,滑片P应滑到A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.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
8.(2022·威海中考)实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8 W”的小灯泡,物理兴趣小组的同学通过测量小灯泡的额定功率来鉴别灯泡是否符合规格。他们准备了如下器材:电源(电压恒为6 V)、开关、滑动变阻器(“20 Ω 1 A”)、电流表各1个,导线若干。
(1)若要完成此实验,还需要的器材是 电压表 ;请在图甲中所示的虚线框内画出实验电路图。
答:
甲
(2)按正确的电路图连接好电路,闭合开关,发现小灯泡强烈发光后立即熄灭,造成这种现象的原因可能是 闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有滑到阻值最大处 。
(3)问题解决后继续实验,当小灯泡两端电压为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为 0.32 A,小灯泡的电功率为 0.8 W,小灯泡是否符合规格 符合 。
(4)兴趣小组按上述操作测量了这批小灯泡在电压为2.5 V时的电功率,发现其中一些小灯泡不符合规格,如果问题出在钨丝的制作环节,其原因可能是 钨丝的长度不符合要求(或钨丝的横截面积不符合要求) 。
【C层 创新培优】
9.某实验小组由于电压表被损坏又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,电路设计如图所示,其中R0为阻值已知的定值电阻,小灯泡额定电压为U0,请将以下实验步骤补充完整:
(1)检查电路无误后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为 (用R0、U0表示),则小灯泡正常发光;
(2)断开S1,闭合S、S2, 保持滑动变阻器滑片不动 (选填“调节滑动变阻器滑片”或“保持滑动变阻器滑片不动”),读出电流表的示数为I;
(3)小灯泡的额定功率P额= U0(I-) (用R0、U0、I表示)。
