試驗(yàn)注意事項(xiàng)及考查方式

1、測量小燈泡的電功率用電壓表、電流表測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)是初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)之一，也是各省市中考重點(diǎn)考查的實(shí)驗(yàn)之一。考試中，除了考查實(shí)驗(yàn)原理、電路圖、連接 實(shí)物電路和讀儀表的能力外，為了培養(yǎng)同學(xué)們動(dòng)手動(dòng)腦的能力，還出現(xiàn)了一些創(chuàng) 新性題型(如考查對電路故障分析和解決實(shí)際問題的能力等等)，筆者對近年來中考中出現(xiàn)的相關(guān)考點(diǎn)進(jìn)行了歸納整理，希望對學(xué)生了解和掌握該實(shí)驗(yàn)有所幫 助。一：知識(shí)梳理實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y量小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)公式P= UI,測出燈兩端電壓和通過燈泡電流，計(jì)算出小燈泡 的電功率實(shí)驗(yàn)器材電源、小燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)電路根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理設(shè)計(jì)

2、如下電路11-實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、按電路圖連接實(shí)物電路時(shí)注意。(1):連接過程中開關(guān)應(yīng)始終處于斷開狀態(tài)。(2):實(shí)驗(yàn)前，首先要根據(jù)小燈泡的額定電壓，需選擇合適的電源，并估計(jì)電路 中電流、電壓的最大值，選擇合適量程的電流表、電壓表，同時(shí)還要注意電流表、 電壓表正負(fù)接線柱的連接；選擇滑動(dòng)變阻器要滿足通過滑片的移動(dòng)能改變小燈泡 兩端的電壓略大于、等于和略小于燈泡的額定電壓，并保證正確接法(一上一下) 2、合上開關(guān)前，應(yīng)檢查滑動(dòng)變阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄 清楚什么位置是最大位置并調(diào)整。3、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中，要首先明白向什么方向可以使變阻器阻值變大或 變小，怎么調(diào)能使小燈泡兩端電壓變

3、大或變小。4、根據(jù)串聯(lián)分壓的原理，熟練地調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測出小燈泡在三種不同電壓 下使用時(shí)的實(shí)際功率，但不要誤以為三次測量后要計(jì)算平均功率， 小燈泡的電功 率是隨電壓的變化而變化的，這與伏安法測電阻中多次測量取平均值來減小誤差 是不同的，小燈泡的電功率的測量是沒有平均值而言的，也是沒有物理意義的。二：中考考查類型及典例中考考查類型一實(shí)驗(yàn)所需測定的物理量，實(shí)驗(yàn)過程中操作的順序及其原因分 析；重要實(shí)驗(yàn)步驟及儀器安裝、電路連接以及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并求解相關(guān)問題的 考查。典型題例一：在“測定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源為兩節(jié)新的干電池，小 燈泡的額定電壓為2. 5V,燈絲的電阻約為8Q,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)

4、有“ 15Q 1A” 字樣。(1)實(shí)驗(yàn)的原理(用公式表示)是 o(2)請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出該電路的電路圖(3)在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到 處。(4)請用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖中的電路元件連接成實(shí)驗(yàn)電路。(連線不得交叉)(5)實(shí)驗(yàn)過程中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為 V時(shí)，燈泡正常發(fā) 光。若此時(shí)電流表的示數(shù)如圖所示，則通過燈泡的電流為 A小燈泡的額定 功率是 W(6)為了能得到比較準(zhǔn)確的小燈泡的額定功率，小明改變了接入電路的滑動(dòng)變 阻器的阻值，分別得到三組數(shù)據(jù)，算出三個(gè)電功率值，再求平均值，他這樣做合 理嗎？為什么？(7)正確連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡兩端的電壓只

5、有 2V,這時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié) 滑動(dòng)變阻器的滑片向 移動(dòng)(依實(shí)物圖)，使電壓表的讀數(shù)為 M才能使小燈泡正常發(fā)光。答案：(1)P= UI(2)如下圖所示(8)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)電壓/V電流/A功率/W12.00.260.5222.50.300.7533.00.320.96該同學(xué)注意到小燈泡的亮度變化是：第一次比第二次暗，第三次比第二次亮 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？請說出兩 點(diǎn)(兩點(diǎn)的意思應(yīng)不同); ®-(3)斷開、滑動(dòng)變阻器最大阻值處(4)略 (5) 2.5 0.3 0.75 (6)不合理 實(shí)驗(yàn)測量的是小燈泡在三種不同電壓下使用時(shí)的實(shí)際

6、功率，小燈泡的電功率是隨電壓的變化而變化的，小燈泡的電功率的測量是沒有平均值而言的，也是沒有物理意義的(7)略(依實(shí)物圖) 2.5(8)燈泡兩端電壓越大，功率越大；燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮中考考查類型二根據(jù)所給測量工具或自選測量工具或在測量工具不夠的情況 下，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來測量小燈泡的額定功率測定小燈泡電功率通常采用伏安法， 用電壓表測電壓，用電流表測電流，但 如果缺少其中某一電表或其中某一電表量程損壞， 如何采用轉(zhuǎn)換法，來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行測量。1:電壓表和定值電阻替代法測量小燈泡的額定功率典型題例二：現(xiàn)有電壓表、滑動(dòng)變阻器、已知阻值的電阻 R、額定電壓為2.5V 的待測小燈泡、電池組、開關(guān)各

7、一個(gè)、導(dǎo)線若干，利用以上器材測定該小燈泡的 額定功率。要求：在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(1) 寫出實(shí)驗(yàn)的步驟：(2) 寫出測定小燈泡的額定功率的表達(dá)式： 答案：(1)如下圖所示Il到R。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：a：根據(jù)電路圖連接電路，電壓表并聯(lián)在小燈泡的兩端；b：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.5V;c：滑片不動(dòng)，再將電壓表并聯(lián)在 R兩端，閉合開關(guān)記下電壓表的示數(shù) U2(3)小燈泡的額定功率為 P= UI=2.5V U2/ R o2:電流表和定值電阻替代法測量小燈泡的額定功率典型題例三：現(xiàn)有電流表、滑動(dòng)變阻器、已知阻值的電阻R0、額定電壓為2.5V的待測小燈泡、電池組、開關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干，

8、利用以上器材測定該小燈泡的額定功率。要求(1)在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(2)寫出實(shí)驗(yàn)的步驟：(3)寫出測定小燈泡的額定功率的表達(dá)式: 答案：(1)如下圖所示(2)實(shí)驗(yàn)步驟：a：根據(jù)電路圖連接電路，先將電流表與電阻 R0串聯(lián)；b：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的示數(shù)I0和R的乘積為2.5V;c：滑片不動(dòng)，再將電流表與小燈泡串聯(lián)，閉合開關(guān)記下電流表的示數(shù)I(3)小燈泡的額定功率為P= UI=2.5V - I3:伏安法的轉(zhuǎn)換法測小燈泡的額定功率典型題例四：在用電流表、電壓表測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，燈泡上標(biāo)有“ 3.4V” 字樣。小紅設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路圖，如圖甲所示，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖乙所(1)請

9、幫助小紅完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。(2)假若電壓表15V量程損壞，3V量程能正常使用，電源電壓為 6V且穩(wěn)定不 變，仍利用現(xiàn)有的器材完成實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為如何操作 。答案：(1)略。(3) 將電壓表接在滑動(dòng)變阻器兩端，調(diào)節(jié)滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.6V時(shí),就表明燈泡正常工作了，記下電流表的示數(shù)。4:通過測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流來測量小燈泡的額定功率典型題例五：蕭宏同學(xué)設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案測量額定電壓為3.8V小燈泡的額定功率(其中電源電壓未知，電阻 R的阻值已知)。方案為：(1)電路圖如上圖所示，將開關(guān) S撥到位置1,移動(dòng)滑片P至任一位 置，讀出電流表的示數(shù)Il。(2)將開關(guān)S撥到位置2,滑片位置不動(dòng)，讀

10、出電流表的示數(shù)12。(3)現(xiàn)算出燈泡的電阻R= (請你用所測的物理量表示)，再根據(jù) P°=U02/Rl,計(jì)算出小燈泡的額定功率。他按此方案測量，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值 相差較大，原因是。 仔細(xì)分析后，他認(rèn)為要準(zhǔn)確測出燈泡的額定功率，只需將上述步驟(1)改為答案：(1) IiR/ (I2-I1)(2)燈絲電阻隨溫度而變，測出的 R值不是正常工作狀態(tài)下的電阻。(3)開關(guān)S撥到位置1,移動(dòng)滑片，直至電流表示數(shù)為 3.8V/R。中考考查類型三:實(shí)驗(yàn)故障分析電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的故障一般有這樣幾種情況： 連接電路時(shí)，開關(guān)未斷開；滑動(dòng)變 阻器未以最大阻值接入電路；電表連接方式錯(cuò)誤(電壓表并聯(lián)、電流表串聯(lián))；

11、電表量程選擇錯(cuò)誤；電表測量對象錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤；用電器短路；用 電器斷路等等。典型題例六：小明在用電流表和電壓表測量額定電壓為2.5V小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，所用儀表完好，按照電路圖連好電路后，在實(shí)驗(yàn)過程中分別出現(xiàn)了下列 情況，請你幫他找出各自故障的原因。(1)連接好電路，閉合開關(guān)后，看到電流表指針如下圖所示偏轉(zhuǎn)，原因是:(2)將最后一根導(dǎo)線剛連好，馬上看到燈泡發(fā)光，原因是：0(3)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，你認(rèn)為電路故障原因不可能是(A.燈泡沒有旋進(jìn)燈座B.開關(guān)接觸不良C.燈泡的燈絲斷了D.電流表被短路(4)連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，而電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為零，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是 (寫出一條 即可)。(5)連完電路并閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)為零，電流表有示數(shù)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是(6)接好電路后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，其原因是 。(7)當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，小燈泡較暗，滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)不能改變小燈泡的亮暗程度，其原因是：。(8)若在實(shí)驗(yàn)中電流表、電壓表都正常工作而且都有示數(shù)，燈泡能發(fā)光，滑動(dòng) 變阻器也能正常工作，但無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表的示