專題測量小燈泡電功率

1、專題：測量小燈泡電功率1小強同學要測量額定電壓為2.5V小燈泡的功率：連接的不完整實物電路如圖（甲）所示請用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接 檢查電路連接無誤，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是排除故障后，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V若接下來要測量該燈泡比正常發(fā)光略亮時的電功率，請詳細敘述操作步驟.移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的IU圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是W觀察圖丙所

2、示的IU圖象不是直線的原因是若想接著探究電流與電壓的關(guān)系，需要補充的實驗器材是 2.在“測定小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓為6V，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電阻大約為10左右，可供選用的滑動變阻器R1和R2的最大阻值分別為10、50，實驗電路如圖所示應(yīng)該選用的滑動變阻器是 R2（選填“R1”或“R2”）電路正確連接后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，接下來應(yīng)進行的操作是 移動滑片，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數(shù)為0，而電壓表有示數(shù)，那么發(fā)生的故障是 ，電壓表有示數(shù) VB如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪成的U-I圖象該圖象不是直線，主要原因是什么呢?請結(jié)合圖象中的實驗數(shù)據(jù)進行分析3.在小寧測定

3、小燈泡的額定功率的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，.實驗器材有電源、開關(guān)一個、小燈泡、兩只電壓表、定值電阻R0、滑動變阻器、導線若干，完成下面問題(1)連接實物圖，再畫出對應(yīng)的實驗電路圖.寫出實驗步驟及小燈泡額定功率的表達式.(3)小晗認為如果用兩只開關(guān)，只用一個電壓表而且不用拆接電路也可以完成實驗.請畫出電路圖，寫出實驗步驟和表達式.4.小明到實驗室做“測量小燈泡額定功率”的實驗時，老師只給她提供了如下器材：標有“2.5V”的小燈泡、電源、滑動變阻器、開關(guān)、兩個電壓表（沒有電流表）、阻值為10的定值電阻R0、導線若干他根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認真思考后設(shè)計了正確的實驗電路，如圖甲是該電路的不

4、完整電路圖（1）請你將甲電路圖補充完整（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器調(diào)至 端（3）閉合開關(guān)后，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表V1的示數(shù)為 V，此時電壓表V2的示數(shù)如圖乙所示，是 V（4）小燈泡的額定功率為 W（5）她還進一步設(shè)計出了只有電流表沒有電壓表解決這個問題的方法，其電路如圖丙所示，R0=10，并認為關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A2的示數(shù)為 A時，再讀出電流表A1的示數(shù)，才能計算出小燈泡的額定功率5. 同學們在“探究小燈泡的亮度與功率的關(guān)系”實驗中，所用電源電壓為6V，燈泡的額定電壓U0=3.8 V，額定功率在11.5 W的范圍內(nèi)。（1）按圖甲所示的電

5、路圖，請你用筆畫線代替導線將圖乙的電路補充完整。（2）小杜同學在實驗過程中，將滑動變阻器的滑片P緩慢向B端移動，小燈泡的實際功率將_（選填“變大”、“變小”或“不變”）；同時觀察到小燈泡的亮度將變_（選填“亮”或“暗”）。（3）另一組的小張同學在實驗過程中發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)如圖丙所示，此時電流表的示數(shù)是_A，電壓表的示數(shù)是_V；經(jīng)分析造成這種現(xiàn)象的原因是_。（4）小張同學重新調(diào)整電路連接后，繼續(xù)探究小燈泡在額定功率時的亮度，但發(fā)現(xiàn)無法準確讀出額定電壓，他用（3）小問中所測數(shù)據(jù)先算出燈泡的電阻RL，再根據(jù)P0=U02/RL計算燈泡的額定功率。按此方法算出燈的額定功率比真實值偏_（選填“大”或

6、“小”），原因是_。6實驗室購買了一批規(guī)格為“2.5V 0.8W”的小燈泡，小明同學利用其中一只小燈泡做測量電功率的實驗，他設(shè)計了如圖甲所示的電路圖。實驗中各元件完好，電源電壓保持不變。（1）請你用筆畫線代替導線，將圖乙所示的實物電路連接完整(要求：滑動變阻器的滑片向右移動時小燈泡變暗，連接導線不能交叉)。（2）小明調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片得到了三組電壓和電流的數(shù)據(jù)，填入他自己設(shè)計的表格。次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W平均電功率P/W120.3422.50.4330.44請指出這個表格設(shè)計不合理的地方。小明操作規(guī)范讀數(shù)正確，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，當小燈泡兩端電壓為2.5 V時，求得小燈泡的電功率為W

7、，故小明認為該小燈泡不合格，他判斷的理由是。 假如生產(chǎn)這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的，則這個小燈泡不合格的原因是鎢絲的長度（選填“大于”或“小于”）合格產(chǎn)品小燈泡鎢絲的長度。（3）小明還想探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成電阻，當電阻阻值是2時，電流表示數(shù)為1 A；要使電流表示數(shù)是0.5 A，應(yīng)將2的電阻更換為的電阻；多次測量后作出的I-R圖像是右圖中的。7在“測量小燈泡的功率”實驗中，小燈泡的額定功率為2.5V（1）如圖甲是小明測量小燈泡額定功率的實物電路圖（不完整）請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整（2）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于（選填“A”或“B”）端（3）

8、連接好電路后，閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器滑片P，小燈泡不發(fā)光，電壓表的示數(shù)為零進一步觀察并檢查電路，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表、導線及其連接均完好針對電路中出現(xiàn)的小燈泡不發(fā)光的故障現(xiàn)象，他提出了如下猜想：小燈泡短路；小燈泡的燈絲斷了；滑動變阻器斷路根椐故障現(xiàn)象，猜想（填序號，下同）是錯誤的如果觀察到電流表有示數(shù)，則猜想是正確的（4）排除故障，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P到某一位置，電壓表示數(shù)如圖乙所示，此時應(yīng)將滑片P向（選填“A”或“B”）端移到合適位置，讀出電流表示數(shù)，即可算出小燈泡的額定功率（5）小平打算增加一個阻值為10的定值電阻R0，只利用一只電表，通過圖中操作（開關(guān)S接“a”、”b”

9、各一次）來測量小燈泡的額定功率圖丙、丁是她設(shè)計的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是（填字母）A兩種方案都能 B兩種方案都不能C丙方案能，丁方案不能 D丙方案不能，丁方案能8.測電阻的實驗中，小亮同學設(shè)計了如圖甲的實驗電路，其中R。為已知電阻。(1)當開關(guān)分別連接觸點1和2，記下電流表的示數(shù)分別為I0和Ix，則被測電阻的表達式為Rx= 。(2)在學習了電功率的知識后，小亮同學又用這些器材外加滑動變阻器，設(shè)計出如圖乙所示的電路，來測量額定電壓為U。的小燈泡額定功率，你認為圖乙的設(shè)計方案是否可行?如果可行，簡要寫出實驗步驟及小燈泡額定功率的表達式。如果不可行，請分析原因。(3) 請你也僅利用上

10、面圖乙的器材再設(shè)計一個能夠測出額定電壓為U。的小燈泡額定功率的電路圖，畫在上面的虛線框內(nèi),并寫出實驗的步驟和表達式。參考答案：1、燈泡處開路 B 向B端移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.7V，記下此時電流表的示數(shù)，然后立刻斷開開關(guān).0.75 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大定值電阻2、 R2 向左移動滑動變阻器的滑片燈泡開路 6V 當U1=0.25V時 I1=0.05A P1=0.0125W R1=5當U2=1.5V時 I2=0.15A P2=0.225W R2=10當U3=2.5V時 I3=0.2A P3=0.5W R3=12.5經(jīng)計算小燈泡實際電功率隨電流(電壓)增大而增大, 實際電功

11、率越大說明燈絲電阻溫度越高, 所以圖象不是直線是因為燈絲電阻隨溫度的升高而增大3.按電路圖連接實物圖，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表2的示數(shù)為2.5V,記錄電壓表1的示數(shù)U1，小燈泡的額定功率為P0=2.5V×U1/ R0閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V,斷開開關(guān)S2，閉合S1，記錄電壓表的示數(shù)U，小燈泡的額定功率為P0=2.5V×（U-2.5V）/ R04(1)另一個電壓表V2并聯(lián)在R0兩端(2)最右 (3)2.5 2.4 (4)0.6 (5)0.255.（1）（2）變大 亮 （3）0.2 10 電壓表選錯量程（4）大 算出的燈泡電阻比正常發(fā)光時偏小（或燈絲電阻隨溫度升高會增大）6（1）把燈泡的右接線柱與滑動變阻器的左下接線柱相連（2） 表中設(shè)計了平均電功率 1 額定電壓下小燈泡消耗的功率大于額定