第十八章 第三节 测量电功率
【知识点】
1、 实验原理 __________________
2、 实验器材 ____________ _____________ ____________________
3、 实验电路图
4、 数据处理:最后测得的电功率,能否取平均值?____________________________________
5、 故障判断
(1) 若实验时,电流表无示数,电压表有示数,故障为_______________________
(2) 若实验时,电流表有示数,电压表无示数,故障为_______________________
(3) 若实验时,闭合开关,移动滑片,发现两表的示数均不变,原因为___________________________
【达标检测】
1.为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是( )
A.手移动变阻器的滑片,眼观电流表 B.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光 D.手按开关,眼观电流表
2.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀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,正确的是( )
电压U/V 1.5 2 2.5 3
电流I/A 0.25 0.29 0.32 0.35
A.灯丝的电阻随电压增大而减小 B.小灯泡的额定功率为0.8W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值 D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
3. 某同学利用如图18-3-1所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是
A. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到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2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D. 实验还可知道,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
4. 在做“用电流表和电压表测定小灯泡功率”的实验时,如果小明同学在连接该
电路时误将电流表和电压表的位置互换了,则闭合开关后将出现的情况是( )
A. 电流表、电压表均无示数,灯泡不亮 B. 电压表有示数,电流表无示数,灯泡不亮
C. 电流表、电压表均示数,灯泡不亮 D. 电压表无示数,电流表有示数,灯泡亮
5.孙雯同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、开关各一只,导线若干,滑动变阻器:R(50Ω 0.5A)。同学们设计的电路如图所示:
(1)电压表应选用 _____ 挡;
(2)如图1是她实验的电路,但连接不完整,请你帮她完成电路的连接,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡变亮。
(3)实验电路接好后,合上开关时,她发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
故 障 现 象 检 测 故 障 原 因
灯泡较暗、两表的示数均较小 移动滑动变阻器滑片,现象不变
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 取下灯泡,两表的示数不变
(4) 排除故障后,小明测得的数据如下表,当小灯泡正常发光时电流表和电压表的示数如图2甲和乙所示,请你替小明把电流表和电压表的示数记在表中,并计算小灯泡的额定功率。
实验序号 电压表示数 电流表示数 小灯亮暗程度 功率
1 2.0V 0.20A 暗 0.4W
2 正常发光
3 3.0V 0.28A 较亮 0.84W
(5)小明分析表中数据后发现:当灯丝两端电压改变时,灯丝电阻也在改变。你认为引起灯丝电阻变化的原因是: ________________________________________ 。
6.小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1,接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示的电路开始探究。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整。
(2)若小雷连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的 。(选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路。
(3)小雷排除故障后,按图乙所示的电路继续进行实验:
闭合开关,移动滑片P,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如表:
次数 电压/V 电流/A 实际功率/p 电阻/Ω
1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 2.5 0.24 0.60 10.42
3 2.8 0.26 0.73 10.77
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越 。
(5)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”。这种说法错误的原因是小雷忽略了 对小灯电阻的影响。
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来
研究导体中的电流与电压的关系”。
你认为这种说法 (选填“正确”或“错误”)。
7.在“测定小灯泡的功率”的实验中,选用了如图甲所示的器材,其中电源为3节新干电池,小灯泡的额定电压为2.5 V(小灯泡的额定功率小于1 W),滑动变阻器标有“25 Ω 1 A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整;
(2)连接电路过程中,滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡几乎不发光,两电表均有较小示数且保持不变,则故障可能是________________________________________;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P到某处时,电压表示数为2 V,若要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是________A,小灯泡的额定功率是________W;
(5)利用该电路继续探究电流跟电阻的关系时,需将小灯泡换成适当的定值电阻R,其他器材不变。若实验时保持电压表示数为2 V不变,则更换的电阻阻值不能大于________。
8. 小明做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图18-3-5甲是小明没有连接完的实物电路。
⑴请你用笔画线代替导线,帮小明将实物电路连接完整;
⑵小明连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是___________________;
⑶小明排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向__________端滑动(选填“左”或“右”);
⑷小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图18-3-5乙所示的U ? I图象。根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是___________W。当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是___________Ω。
⑸小明对图18-3-5乙所画的图象产生了困惑,根据欧姆定律,在电阻不变时,电流与电压成正比,所连成的线应是一条直线,而实际却不是这样,请你替小明解释一下。你的解释是______________
_________________________________________________________________________。
9. 用图18-3-10所示的实验电路,测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。
⑴请在虚线框内画出与图18-3-10对应的电路图。
⑵闭合开关后,小灯泡发光,但如何使小灯泡正常发光呢?你的措施是________________
.
⑶实验过程中,当灯泡两端电压为2.5V时,电流表的指针位置如图18-3-11所示,则电流表的示数为_________A,小灯泡的额定功率为_____________W。
实验次数 灯泡两端的 电压(v) 通过灯泡的 电流(A) 灯泡的 亮度 灯泡的功率(W) 灯泡的平均功率(w)
较亮
正常发光
3 2 较暗
⑷通过分析表格中数据以及实验现象可知,灯泡的亮度是由__________________决定的。
⑸小芳设计的表格中有一处不妥,请帮助她指出来________________________________。
⑹爱探究的小强用两只电流表和一个5Ω的定值电阻R,连接了如图18-3-12甲所示的电路,测出了另一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。具体操作是:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数为___________A,小灯泡正常发光,此时电流表A1的示数如图18-3-12乙所示,则小强所测的小灯泡的额定功率为____________W。