第3节 测量小灯泡的电功率
【基础练习】
1.测量小灯泡电功率的实验中用到的基本仪表有 和 ,需要测量的物理量有小灯泡的 和 ,其实验原理是 。测量小灯泡电功率的基本方法叫 。请在如图18-3-1甲所示虚线框中画出实验电路图,并用笔画线代替导线,按照你所画的电路连接图乙中的实物电路。(小灯泡上标有“2.5 V 0.2 A”字样)?
图18-3-1
2.为了测量额定电压为2.5 V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,眼观小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
3.在“测量小灯泡电功率”的实验中,测出小灯泡的额定功率应是 ( )
A.小灯泡发光最亮的一次 B.小灯泡发光最暗的一次
C.小灯泡正常发光的一次 D.随便哪一次都可以
4.小华同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用电源电压恒为3 V,小灯泡上标有
“2.5 V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图18-3-2中的实物电路图连接完整。
图18-3-2
(2)在连接电路时,开关始终是 (选填“断开”或“闭合”)的,在实验开始前,应将滑动变阻器的滑片移动到最 (选填“左”或“右”)端。?
(3)闭合开关后小华进行了4次实验,并将有关数据和现象记录在下面的表中。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况
1 0.5 0.10 0.05 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏暗
3 2.5 0.30
明亮
4 2.8 0.32 0.896 很亮
表中第1次实验时小灯泡不亮的原因是小灯泡的实际功率 (选填“太大”或“太小”)。?
(4)分析上表中数据可知该小灯泡的额定功率为 W,实验得出的结论:小灯泡的实际功率越 ,灯泡越亮。?
【能力提升】
5.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法中错误的是( )
A.保护电路
B.调节小灯泡两端的电压
C.多次测量取平均值减小误差
D.测出小灯泡在不同电压下的电功率
6.为测量一只标有“2.5 V”的小灯泡的额定功率,某实验小组设计了如图18-3-3所示的电路图。所用实验器材有:电源(电压恒为6 V)一个,开关一只,小灯泡的电阻约为10 Ω。其他可选用的器材有:
①电压表(量程0~3 V);②电压表(量程0~15 V);③电流表(量程0~0.6 A);④电流表(量程0~
3 A);⑤规格为“10 Ω 2 A”的滑动变阻器;⑥规格为“20 Ω 2 A”的滑动变阻器。
为了完成实验,可选择的实验器材组合是 ( )
图18-3-3
A.①③⑤ B.②④⑥
C.①③⑥ D.②④⑤
7.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,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析表中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.灯丝的电阻随电压的增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8 W
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电压成正比
8 小明同学用如图18-3-4甲所示的实验电路来测量“小灯泡的额定功率”,所用电源电压为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω。
图18-3-4
(1)图甲是小明同学连接的错误电路,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)正确连线后,闭合开关,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,他接下来的操作是? ? ? ? ? ? ? ? ? 。?
(3)故障排除后,开始进行实验。逐步移动滑动变阻器的滑片,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。最后小明根据测量数据绘制了灯泡的I-U图象,如图丙所示,则灯泡的额定功率为 W。?
(4)小明利用图甲所示装置 (选填“能”或“不能”)做“探究通过定值电阻的电流与电压的关系”的实验。?
(5)小明在实验中进行了多次测量,目的是 (填字母)。?
A.求出灯泡在不同电压下的功率的平均值,这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡的实际功率之间的关系
9.小雷想知道“小灯泡的亮暗程度与什么因素有关”,于是找来额定电流均小于0.6 A,额定电压是2.5 V的灯泡L1和额定电压是3.8 V的灯泡L2,将其先后接在电源电压恒为6 V的电路中,按照如图18-3-5所示的电路开始探究。
图18-3-5
(1)连接好电路,小雷闭合开关,发现L1仅发出极微弱的光,这时应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使灯L1更亮一些。之后小雷又测出了灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:?
次序 电压/V 电流/A 实际功率/W 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
(2)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:小灯泡的实际功率越 ,小灯泡越亮。?
(3)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变 表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。?
(4)小雷在实验结束后与同学们讨论,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此同学忽略了 对小灯泡电阻的影响。?
10. 某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率,待测小灯泡的额定电压为
2.5 V。
图18-3-6
(1)请用笔画线代替导线,完成图18-3-6甲所示实物电路的连接。
(2)检查电路连接无误后,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应处于最 (选填“左端”或“右端”)的位置。闭合开关S后,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动。产生这一现象的原因可能是 。?
(3)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I-U图象。根据图象可知小灯泡的额定功率为 W。?
(4)现将该小灯泡与一个10 Ω的定值电阻串联后接入电压为3 V的电源两端,此时小灯泡的实际功率是 W。?
答案
1.电压表 电流表 电压 电流 P=UI
伏安法 图略 图略
2.B
3.C
4.(1)如图所示
(2)断开 左
(3)太小
(4)0.75 大
5.C
6.C
7.B
8.(1)如图所示
(2)断开开关,换用相同规格的灯泡,将变阻器的滑片移到最左端
(3)右 0.5 (4)不能 (5)B
9.(1)左 (2)大 (3)电压 (4)温度
10.(1)如图所示
(2)右端 灯泡断路 (3)0.75 (4)0.2