伏安法測(cè)量燈泡電阻和電功率

1、伏安法測(cè)量燈泡電阻和電功率實(shí)驗(yàn) ： 測(cè)量小燈泡的電阻 測(cè)量小燈泡的電功率1.實(shí)驗(yàn)原理 R=U / I P=U I2.實(shí)驗(yàn)電路圖 ： 略 3滑動(dòng)變阻器的作用 ： 略 4.表格的設(shè)計(jì)思考:兩實(shí)驗(yàn)為什么都不能設(shè)計(jì)”平均值”； 實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是什么？5.分析數(shù)據(jù)思考：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別得出什么規(guī)律？燈泡的額定電功率為多少，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為多大？（燈泡的電阻隨燈泡的溫度升高而增大 小燈泡實(shí)際消耗的電功率不一定等于額定功率）思考:測(cè)量小燈泡的電功率與測(cè)量小燈泡的電阻值有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?相同點(diǎn):測(cè)量的物理量都是電壓和電流; 測(cè)量的電路圖(實(shí)驗(yàn)裝置);滑動(dòng)變阻器的作用相同實(shí)驗(yàn)次數(shù)物理量1234電壓U/

2、V2.52.01.51.0電流I/A0.300.260.220.20電阻R/7.76.85.0不同點(diǎn):原理不同P=UI;R=U/I.例1 某同學(xué)欲測(cè)量一只額定電壓為2.5V的小燈泡正常工作時(shí)的電阻，請(qǐng)你與他一起邊實(shí)驗(yàn)邊思考，并回答下列問(wèn)題。（1）圖11是即將完成的該實(shí)驗(yàn)的電路圖。請(qǐng)?jiān)趫D中三個(gè)“”內(nèi)正確填入“燈泡”、“電流表 ”和“電壓表 ”的電路符號(hào)，完成該電路圖 。（2）他將測(cè)得的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填在下面的表格中：小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(保留一位小數(shù))。比較四個(gè)相應(yīng)的電阻值，比較發(fā)現(xiàn)它們之間有較大差異，你認(rèn)為產(chǎn)生這種差異的原因是_例2. 在“測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中，

3、（1）閉合開關(guān)，電壓表指針如圖所示，為測(cè)出2.5V小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向端移動(dòng)（選填“A或B”）。（2）在完成以上實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)一步測(cè)量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如右圖所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流為_A，電阻為_，燈泡的額定電功率_W。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓V11.72.5電流A0.140.22電阻7.l7.7（3）在完成以上實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)一步測(cè)量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如右圖所示，通過(guò)分析圖像發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這是因?yàn)閷?dǎo)體的電阻隨_的變化而變化。這種現(xiàn)象在生活中也有體現(xiàn)，例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲_（選填“容易”或“不容易”）燒斷

4、 。 例3用“伏安法”測(cè)量一只小燈泡的電阻（1）某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變燈泡兩端的電壓，進(jìn)行了三次測(cè)量，部分記錄見上表。若電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的指針位置如圖所示，請(qǐng)你填寫表格中的兩個(gè)空格（2）老師看了該小組的記錄，提示說(shuō)：你們注意到三次測(cè)量的電阻相差較大這個(gè)現(xiàn)象嗎？通過(guò)交流，其他小組也都有類似現(xiàn)象：燈泡電阻隨電壓增大、亮度增強(qiáng)而增大經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)識(shí)到：實(shí)驗(yàn)有誤差是肯定的，但這個(gè)現(xiàn)象不能單純用誤差來(lái)解釋因?yàn)椋喝绻钦`差，那么三次測(cè)得的電阻值應(yīng)該相差_（選填“較大”或“較小”），并具有_的特點(diǎn)（選填“逐次增大”、“逐次減小”或“時(shí)大時(shí)小”）后來(lái)，同學(xué)們注意到燈泡發(fā)熱發(fā)光的特殊性，認(rèn)為燈泡的電

5、阻可能與_有關(guān)，并通過(guò)查閱課本得到了證實(shí)例4 在“用電流表和電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，所用的電源電壓為6V，待測(cè)電阻約為15。(1)甲同學(xué)連接的部分電路如圖12所示。請(qǐng)將電路連接完整。(2)畫出實(shí)驗(yàn)用的表格。(3)乙同學(xué)測(cè)的是小燈泡電阻，其他器材和電路與甲同學(xué)的相同。當(dāng)小燈泡兩端電壓是3V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖13所示，則此時(shí)小燈泡的電阻是_。改變小燈泡兩端的電壓，又測(cè)量?jī)纱危⑷螠y(cè)得的電阻取平均值。這種取平均值的方法是否正確并說(shuō)明理由：例5 “測(cè)量額定電壓為25V小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中，電路接通后，小明發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小時(shí)，電壓表的示數(shù)也變小了，你認(rèn)為電路連接中存在

6、的錯(cuò)誤是_(2)用電壓表、電流表測(cè)量電阻有如圖9所示的兩種解法，若電壓表的電阻不是很大，電流表電阻不是很小，你認(rèn)為圖 中測(cè)量電阻比真實(shí)值偏大，圖 中測(cè)量電阻比真實(shí)值偏小測(cè)量小燈泡的電功率次數(shù)12345U/V3.03.53.84.04.5I/A0.280.300.310.320.34亮度增強(qiáng)例1.小明在測(cè)量額定電壓為38V的小燈泡的額定功率時(shí) (1)他已經(jīng)連接的實(shí)物電路如圖甲所示，已知電源電壓為6V且保持不變，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整 (2)若電壓表的大量程已損壞，在不添加任何器材的情況下，請(qǐng)你在方框內(nèi)畫出能測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)電路圖例2 某同學(xué)做“測(cè)定一個(gè)小燈泡的功率”的實(shí)

7、驗(yàn)，所用燈泡的額定電壓是2.2V。（1）如圖11是他實(shí)驗(yàn)的電路，但連接不完整，請(qǐng)你給幫他完成電路的連接。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓（V）220150250電流（A）022016024功率（W）0484024060（2）電路連接完整后，當(dāng)向右移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，電壓表的示數(shù)將 ，電流表的示數(shù)將 。（填變化情況）（3）實(shí)際實(shí)驗(yàn)的有關(guān)記錄與計(jì)算如下表： 實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓（V）220150250電流（A）022016024燈絲電阻（）10009381042該同學(xué)注意到燈的亮度變化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你認(rèn)為，根據(jù)他觀察的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可得出一些什么結(jié)論呢？請(qǐng)說(shuō)出兩點(diǎn)（這兩點(diǎn)的意思

8、應(yīng)不同）： （4）他還注意到，這個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄也可以用來(lái)計(jì)算燈絲的電阻，并完成了有關(guān)計(jì)算如下表格： 這位同學(xué)有些納悶兒：導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無(wú)關(guān)嗎？怎么三次計(jì)算的燈絲電阻卻不一樣呢？請(qǐng)你對(duì)此作出兩種可能性的解釋： ； 。 次數(shù)12345U/V3.03.53.84.04.5I/A0.280.300.310.320.34亮度增強(qiáng)例3如圖所示對(duì)額定電壓為3.8V的小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并記錄在表中，同時(shí)記錄了小燈泡亮度變化情況 請(qǐng)你仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答以下問(wèn)題：（1）小燈泡的額定功率是 W （2）小燈泡的亮度變化規(guī)律為 。（3）除了表格列出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象外，你還發(fā)現(xiàn)的規(guī)律

9、。（重慶）圖是一個(gè)額定電壓為4V小燈泡的電流和電壓變化規(guī)律圖像，物理學(xué)中叫做伏安特性圖像。由圖像可知，燈泡燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻為_；燈泡額定功率為W.當(dāng)小燈泡中流過(guò)0.3A的電流時(shí)，它消耗的功率_W。 例4如圖所示，是小明在“嘗試改變電路中電流大小”的活動(dòng)中連接的一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路：（1）請(qǐng)給小明提出兩種能夠改變電路中電流大小的方法 （2）當(dāng)閉合開關(guān)后，如果電流表有示數(shù)，但小電燈卻不發(fā)光。會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是：，；（3）小明想通過(guò)改進(jìn)此電路來(lái)進(jìn)行“測(cè)量小電燈的電阻”的活動(dòng)。請(qǐng)幫他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。要求：說(shuō)明需要補(bǔ)充的器材；在右邊的虛線框中畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖；小明利用活動(dòng)中記錄的電壓和電流的數(shù)

10、據(jù)，畫出了圖所示的IU圖線。根據(jù)圖線，寫出能得出的一個(gè)結(jié)論：例5如圖所示，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10，電源電壓不大于3V。（1）（1分）為了做“用滑動(dòng)變阻器改變電流”的實(shí)驗(yàn)，已將所用器材連成部分電路。若要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，通過(guò)小燈泡中的電流變大，在下圖中補(bǔ)畫一根導(dǎo)線，組成符合要求的電路：（2）（3分）為了做“測(cè)定小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你再將電壓表接在小燈泡兩端（在上圖中補(bǔ)畫出導(dǎo)線）。在連成正確電路后閉合開關(guān)S，兩電表的指針位置如圖所示，則燈泡的電阻為_。（3）（4分）他們繼續(xù)用上圖所示裝置來(lái)探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系。首先把2歐姆的電阻接入原來(lái)小燈泡的位置，調(diào)節(jié)變阻器，依次測(cè)得數(shù)據(jù)如表一。次數(shù)電壓（V）電流（A）1（R=1）06062（R=2）1053（R=3）13043表一 表二次數(shù)電阻R=2電壓（V）電流（A）110521608321由表一可歸納出：在電阻不變的情況下，導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成_比。然后研究電壓不變情況下電流與電阻的關(guān)系。其操作步驟是分別把1、2、3的電阻接入原小燈泡的位置，立即閉合開關(guān)，記錄讀