第3節(jié)測(cè)量小燈泡的電功率

第3節(jié)測(cè)量小燈泡的電功率例1某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用伏安法測(cè)量小燈泡電功率，待測(cè)小燈泡額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計(jì)在1W左右。典型例題精析

(1)連接電流表時(shí)應(yīng)選用

的量程；(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖18-3-1甲所示的實(shí)物電路的連接(要求：連線不得交叉)；0～0.6A(3)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)，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是

；“燈泡與燈座接觸不良”等合理答案均可)燈泡處開路(或“燈泡燈絲斷了”(4)故障排除后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖18-3-1乙所示，請(qǐng)讀出電流表的示數(shù)，并填入表格中；0.31(5)實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們記錄了多組小燈泡兩端的電壓及對(duì)應(yīng)通過小燈泡的電流值，但表格中仍有不完整的地方，請(qǐng)將所缺內(nèi)容填寫完整；(6)小組同學(xué)們分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的

決定的，且

，燈泡發(fā)光越亮。／W1.178實(shí)際功率實(shí)際功率越大1．學(xué)校實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批標(biāo)有“2.5V0.75W”字樣的小燈泡，小明想通過實(shí)驗(yàn)探究小燈泡的額定功率是否符合規(guī)格。實(shí)驗(yàn)員提供了以下器材：待測(cè)小燈泡、銘牌為“10Ω2A”“50Ω1A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、電流表、電壓表、兩節(jié)1.5V的干電池、開關(guān)、導(dǎo)線。變式訓(xùn)練(1)請(qǐng)根據(jù)圖18-3-3甲所示的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙所示的實(shí)物電路補(bǔ)充完整；(2)按圖連接實(shí)物電路圖時(shí)，開關(guān)S應(yīng)該

；(3)正確連接電路后，閉合開關(guān)S，小明在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍小，原因是

；應(yīng)換用銘牌為

的滑動(dòng)變阻器；滑動(dòng)變阻器阻值太小50Ω1A斷開(4)小明更換器材后完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出“U-I”關(guān)系圖象如圖丙所示，由圖可得小燈泡實(shí)測(cè)的額定功率為

W，該小燈泡

(選填“符合”或“不符合”)制造規(guī)格；0.75符合(5)由“U-I”關(guān)系圖象可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為0.5V時(shí)，它的電阻是

Ω；進(jìn)一步分析圖象可得小燈泡的電阻隨著它兩端電壓的升高而

(選填“增大”“減小”或“不變”)。5增大例2小宇從商場(chǎng)買回一個(gè)銘牌上標(biāo)著“220V1000W”的電爐，由于目前市場(chǎng)上某些商品存在的質(zhì)量問題，小宇準(zhǔn)備在家中對(duì)這個(gè)電爐進(jìn)行檢驗(yàn)，看看它是否能達(dá)到額定功率，請(qǐng)你幫他想一個(gè)簡(jiǎn)便的方法，盡快地作出判斷，給你提供的器材是小宇家中的電能表[標(biāo)有“220V、10(20)A、50Hz、2400r/kW·h”]、電源插座(電壓為220V)和計(jì)時(shí)器。典型例題精析答案：測(cè)量方法：(1)只用電爐和電源接通，并關(guān)閉家中其他所有的用電器，從某一時(shí)刻開始對(duì)電能表表盤轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)進(jìn)行記錄，并同時(shí)開始計(jì)時(shí)；(2)記下電能表轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為n轉(zhuǎn)時(shí)所用的時(shí)間為ts，電爐的實(shí)際功率：

(3)如果P=1000W說明電爐在額定功率上達(dá)到質(zhì)量要求。2．下面是一道關(guān)于電學(xué)小實(shí)驗(yàn)的填空題，橫線上是小云同學(xué)填寫的答案，他的答案正確嗎？請(qǐng)你進(jìn)行批改，填對(duì)的請(qǐng)?jiān)诿靠蘸竺娴睦ㄌ?hào)內(nèi)打“√”，否則打“×”。 小云準(zhǔn)備用自家的電能表測(cè)自己書房里臺(tái)燈消耗的電功率。

a.在實(shí)驗(yàn)前，小云還需準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材是手表

( )；變式訓(xùn)練√b.實(shí)驗(yàn)中，小云首先應(yīng)該只讓待測(cè)的臺(tái)燈工作

()；c.然后記下電能表計(jì)數(shù)器上的讀數(shù)()；d.記下電能表每消耗1kW·h時(shí)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n轉(zhuǎn)

()；e.用手表測(cè)量電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)一定轉(zhuǎn)數(shù)n′轉(zhuǎn)所用的時(shí)間t秒()。利用以上數(shù)據(jù)就可以測(cè)量臺(tái)燈消耗的電功率。√√√×1．為了測(cè)定小燈泡的額定功率，在實(shí)驗(yàn)的具體操作中，手和眼最合理的分工應(yīng)該是( ) A.手移動(dòng)變阻器的滑片，眼觀電流表

B.手移動(dòng)變阻器的滑片，眼觀電壓表

C.手移動(dòng)變阻器的滑片，眼看小燈泡是否發(fā)光

D.手按開關(guān)，眼觀電流表基礎(chǔ)過關(guān)精練B2．在“伏安法測(cè)電功率”的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器不能起到的作用是( ) A.改變電路中的電流

B.改變被測(cè)燈泡的額定功率

C.保護(hù)電路

D.改變被測(cè)燈泡兩端的電壓B3．在“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)電路連接正確，閉合開關(guān)，燈泡發(fā)光，但無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表的示數(shù)雖然有變化，卻始終達(dá)不到燈泡的額定電壓。其原因可能是( ) A.電壓表的量程太大

B.電流表的量程太大

C.電源電壓太低

D.變阻器的電阻太大C4．某同學(xué)利用如圖18-3-4所示電路，測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率，下列說法錯(cuò)誤的是

()A.閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)滑到B端B.閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，一 定是小燈泡燈絲斷了C.當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，測(cè)出通 過小燈泡的電流，可算出小燈泡的額定功率D.實(shí)驗(yàn)還可得知，小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮B5．電子式電能表表盤上標(biāo)有“3200imp/kW·h”字樣(“3200imp/kW·h”指的是：接在這個(gè)電能表上的用電器，每消耗1kW·h的電能，電表上的指示燈閃爍3200次)。將某用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作30min，電能表指示燈閃爍了320次，該用電器的額定功率是

kW。0.26．小華用電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、開關(guān)及新的干電池等實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡L的額定功率。(1)小華連接好圖18-3-5甲所示電路，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)小燈泡L發(fā)光暗淡，觀察電壓表、電流表均有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表、電流表示數(shù)均不變，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是

?；瑒?dòng)變阻器同時(shí)接了下面兩個(gè)接線柱(2)小華改正實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖

18-3-5乙所示，由此可知，此時(shí)通過小燈泡L的電流為

A；小燈泡L的額定功率為

W。0.30.757．某興趣小組在測(cè)量額定電壓為2.5伏小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路如圖18-3-6甲所示。(1)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P移到

；阻值最大處(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表和電流表讀數(shù)記錄在下表中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們想知道小燈泡的額定功率，卻發(fā)現(xiàn)沒有測(cè)小燈泡正常工作時(shí)的電流，能否利用表中數(shù)據(jù)求出小燈泡的額定功率？有同學(xué)認(rèn)為可 利用表中某組數(shù)據(jù)求出電阻R，再利用P額=

求出小燈泡的額定功率，請(qǐng)判斷是否可行并說明理由：

；不可行；燈絲的電阻受溫度影響(3)有同學(xué)將表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖18-3-6乙的U-I曲線，由圖可知小燈泡的額定功率為

W。0.58．(2016北海)同學(xué)們?cè)凇疤骄啃襞輰?shí)際功率的規(guī)律”時(shí)，用兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源和標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡等元件連接了如圖18-3-7甲所示的電路，請(qǐng)回答下列問題：(1)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)

(選填“閉合”或“斷開”)；(2)閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到

處(選填“A”或“B”)；(3)實(shí)驗(yàn)中，小飛發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)后，無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡都不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3V，則電路故障可能是

；斷開A小燈泡斷路(4)小飛排除故障后，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并記下相應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，繪制成如圖18-3-7乙所示的I-U關(guān)系圖象。根據(jù)圖象可知，小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而

(選填“增大”“減小”或“不變”)，小燈泡正常發(fā) 光時(shí)的電功率為

W；增大0.75(5)另一組同學(xué)通過測(cè)額定電流計(jì)算小燈泡的額定功率時(shí)，電壓表突然壞了，又沒有好的電壓表更換，但有一個(gè)R=5Ω的定值電阻和另一個(gè)電流表K，小飛和他們一起討論找到了解決問題的方法，此方法應(yīng)是：先

，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表K的示數(shù)為

A即可。將定值電阻R與電流表K串聯(lián)再與小燈泡并聯(lián)0.59．在測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，已知小燈泡的額定電壓為2.5V，秀秀同學(xué)通過正確實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表。分析數(shù)據(jù)得到的下列結(jié)論，正確的是() A.燈絲的電阻隨電壓增大而減小

B.小燈泡的額定功率為0.8W C.小燈泡的額定功率為四次功率的平均值

D.通過小燈泡的電流與它兩端的電壓成正比能力拓展演練B10．(多選)如圖18-3-8甲是“伏安法測(cè)小燈泡電阻、電功率”的實(shí)驗(yàn)電路圖，閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到圖18-3-8甲位置，小燈泡正常工作，電流表和電壓表的示數(shù)如圖18-3-8乙所示。下列說法正確的是()BCFA.如果將滑片P向b端滑動(dòng)，則小燈泡的實(shí)際功率將大于額定功率B.如果將滑片P向a端滑動(dòng)，則電壓表的示數(shù)將變大C.小燈泡的額定功率為0.66WD.此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為0.72WE.此時(shí)小燈泡的電阻為8ΩF.此時(shí)小燈泡的電阻約為7.3Ω11．如圖18-3-9所示，在測(cè)定額定電壓為“25V”小燈泡電功率(正常發(fā)光時(shí)電阻約為8Ω)的實(shí)驗(yàn)中，電源為兩節(jié)新干電池。(1)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)

。請(qǐng)用筆畫線將圖乙電路連接完整，要求滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，接入電阻變小。斷開(2)電路連接后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片(未達(dá)到最小阻值)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障可能是

。(3)排除故障后，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為

V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡額定功率是

W。燈泡短路2.50.75(4)若實(shí)驗(yàn)中電流表壞了，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，小明選用一個(gè)R0=5Ω的電阻，設(shè)計(jì)了如圖丁的電路及實(shí)驗(yàn)方案：①調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓；②保持滑片位置不變，只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，測(cè)出R0兩端的電壓U0，通過計(jì)算得到小燈泡的額定功率。指出他的設(shè)計(jì)方案中存在的兩個(gè)問題：?jiǎn)栴}一：

；問題二：

。只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，電壓表的正負(fù)接線柱接反，無法測(cè)出R0兩端的電壓無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光12．如圖18-3-10是“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)，其中燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓未知，請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整。拓展探究訓(xùn)練(1)如圖18-3-10甲是實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整，并使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大(導(dǎo)線不允許交叉)。(2)實(shí)驗(yàn)過程中的某時(shí)刻，電壓表的示數(shù)如圖18-3-10乙所示，為了測(cè)量燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向

(選填“左”或“右”)端滑動(dòng)。燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)如圖18-3-10丙所示為

A，則燈泡的額定功率為

W。左0.31.14(3)為了考查同學(xué)們的能力，老師拿來了一個(gè)已知額定電流為0.2A，但額定電壓未知的小燈泡，一個(gè)已知阻值為R的電阻和兩個(gè)開關(guān)S1、S2，利用上面的部分