第2課時測量小燈泡的電功率

第2課時測量小燈泡的電功率用“伏安法”測小燈泡的電功率1.原理：

;2.在方框內(nèi)畫出電路圖。P=UI3.注意事項：(1)連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)該是斷開的；(2)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處；(3)按照電路圖連接實物圖時，為了不造成連接上的混亂，可先將干路中的元件串聯(lián)起來，最后把電壓表并聯(lián)在小燈泡的兩端，即所謂“先串后并”的方法。4.分析實驗數(shù)據(jù)：在不同的電壓下，小燈泡的電功率是不同的，電壓越高時，電流越大，燈泡的實際功率也越大，燈泡亮度也越亮。只有當(dāng)實際電壓等于額定電壓時，實際功率才會等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光。當(dāng)實際電壓大于額定電壓時，實際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光很亮，若電壓過高，則燈絲會因為溫度過高而燒斷。當(dāng)實際電壓低于額定電壓時，實際功率低于額定功率，小燈泡發(fā)光較暗，若電壓過低，燈絲甚至?xí)驗閷嶋H功率達不到發(fā)光需要而不能發(fā)光。5.不必多次測量取平均值。因為小燈泡在不同電壓、電流下實際功率本身就不同，所以不需要對不同情況下的電功率計算平均值以得到燈泡更為準(zhǔn)確的電功率，這一點與測小燈泡電阻時，不需要計算不同電壓、電流下燈絲電阻的平均值是相似的?！镌谔骄啃襞蓊~定功率的測定中，一定要從P=UI出發(fā)，想方設(shè)法測出U和I，結(jié)合串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點，采用“替代法”(對于只有一個電表)、“間接法”尋找突破口，在設(shè)計電路時，不要先畫開關(guān)，而通過分析后再確定哪些是開關(guān)位置。例某實驗小組的同學(xué)用伏安法測量小燈泡電功率，待測小燈泡額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計在1W左右。(1)連接電流表時應(yīng)選用

的量程；0～0.6A(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖6-4-11甲所示的實物電路的連接(要求：連線不得交叉)；(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，產(chǎn)生這 一現(xiàn)象的原因可能是

；燈泡處開路(或“燈泡燈絲斷了”“燈泡與燈座接觸不良”等合理答案均可)(4)故障排除后，移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖6-4-11乙所示，請讀出電流表的示數(shù)，并填入表格中；(5)實驗中，同學(xué)們記錄了多組小燈泡兩端的電壓及對應(yīng)通過小燈泡的電流值，但表格中仍有不完整的地方，請將所缺內(nèi)容填寫完整；1.140.3(6)小組同學(xué)們分析了實驗數(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。實際功率越大實際功率1.在測定小燈泡功率的實驗中，已知小燈泡的額定電壓為2.5V，秀秀同學(xué)通過正確實驗得到的數(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0.8WC.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B2.學(xué)校實驗室新進了一批“2.5V0.75W”的小燈泡，小明想通過實驗探究小燈泡的額定功率是否符合規(guī)格。實驗員提供了以下器材：待測小燈泡、銘牌為“10Ω2A”“50Ω1A”的滑動變阻器各一個、電流表、電壓表、兩節(jié)1.5V的干電池、開關(guān)、導(dǎo)線。(1)請根據(jù)如圖6-4-13甲所示的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線把圖6-4-13乙所示的實物電路補充完整；(如圖)(2)按圖連接實物電路圖時，開關(guān)S應(yīng)該

；(3)正確連接電路后，閉合開關(guān)S，小明在實驗 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

的滑動變阻器；斷開滑動變阻器阻值太小“50Ω1A”(4)小明更換器材后完成實驗，應(yīng)用實驗 數(shù)據(jù)作出“I-U”關(guān)系圖像如圖丙所示， 由圖可得小燈泡實測的額定功率為

W，該小燈泡

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

Ω；進一步分析圖像可得小燈泡的電阻隨著它兩端電壓的升高而

(選填“增大”“減少”或“不變”)。0.75符合5增大1.在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，當(dāng)手移動變阻器滑片時，眼睛應(yīng)觀察()A.燈泡的發(fā)光情況B.變阻器滑片的位置C.電壓表的示數(shù)D.電流表的示數(shù)C2.在“測定小燈泡的功率”的實驗中，為了測出額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，比較關(guān)鍵的一步是()A.移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V，記下電流表的示數(shù)B.移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3V，記下電流表的示數(shù)C.移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V， 記下電流表的示數(shù)D.移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.3V，記下電流表的示數(shù)C3.某同學(xué)利用如圖6-4-14所示電路，測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率，下列說法錯誤的是()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，測出通過 小燈泡的電流，可算出小燈泡的額定功率D.通過實驗還可得知，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮B4.小明同學(xué)在測定額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率時，發(fā)現(xiàn)電壓表“0～15V”量程壞了，而“0～3V”量程完好，實驗所用其他器材完好，所用的電源電壓恒為6V，在不更換實驗器材的情況下，同學(xué)們幫助小明同學(xué)設(shè)計下列四種實驗電路圖，則能完成實驗的電路圖是()B5.按如圖6-4-15所示的電路圖做測量小燈泡額定功率的實驗時出現(xiàn)下列兩種情況：(1)一位同學(xué)連接好電路，在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)。出現(xiàn)這種故障的原因是

；ab段電路發(fā)生了斷路(2)另一位同學(xué)連接好電路，在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)小燈泡比正常工作時亮，這說明他在閉合開關(guān)前沒有

。將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大6.小華用電壓表、電流表、滑動變阻器、導(dǎo)線、開關(guān)及新的干電池等實驗器材，測量額定電壓為2.5V小燈泡L的額定功率。(1)小華連接好圖6-4-16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)，移動滑動變阻器的滑片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

?；瑒幼冏杵魍瑫r接了下面兩個接線柱(2)小華改正實驗錯誤后，移動滑動變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖6-4-16乙所示，由此可知，此時通過小燈泡L的電流為

A；小燈泡L的額定功率為

W。0.30.757.某興趣小組在測量額定電壓為2.5伏小燈泡電功率的實驗中，實驗電路如圖6-4-17甲所示。(1)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片P移到

；阻值最大處(2)實驗時，電壓表和電流表讀數(shù)記錄在下表中，實驗結(jié)束后，同學(xué)們想知道小燈泡的額定功率，卻發(fā)現(xiàn)沒有測小燈泡正常工作時的電流，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6-4-17乙的I-U曲線，由圖可知小燈泡的額定功率為

瓦。0.58.如圖6-4-18所示，在測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率(正常發(fā)光時電阻約為8Ω)的實驗中，電源為兩節(jié)新干電池。(1)連接電路時，開關(guān)應(yīng)

。請用筆畫線將圖乙電路連接完整，要求滑片P向左滑動時，接入電阻變小。斷開(如圖)(2)電路連接后，閉合開關(guān)，移動滑片(未達到最小阻值)，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)若實驗中電流表壞了，為了測量小燈泡的額定功率，小明選用一個R0=5Ω的電阻，設(shè)計了如圖丁所示的電路及實驗方案：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點接線改接到c點，測出R0兩 端的電壓U0，通過計算得到小燈泡的額定功率。指出他的設(shè)計方案中存在的兩個問題：問題一：

；問題二：

。無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光只將電壓表的a點接線改接到c點，電壓表的正負接線柱接反，無法測出R0兩端的電壓9.如圖6-4-19甲是用“伏安法”測小燈泡的電功率和電阻的實驗電路圖。小燈泡正常工作時，兩電表的示數(shù)如圖乙、丙所示，則下列說法中不正確的是()BA.在連接電路時，應(yīng)將開關(guān)斷開，并將滑動變阻器阻值調(diào)至最大值B.小燈泡的額定功率為0.72W，此時小燈泡的電阻為40ΩC.如果將滑片P向a端滑動，則電壓表的示數(shù)將變大D.如果將滑片P向b端滑動，則小燈泡的實際功率將小于額定功率10.如圖6-4-20所示是“測量小燈泡額定功率”的實驗，其中燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓未知，請你將實驗過程補充完整。(1)如圖甲是實驗電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路實物圖補充完整，并使滑動變阻器連入電路的阻值最大(導(dǎo)線不允許交叉)。(如圖)(2)實驗過程中的某時刻，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了測量燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向

(選填“左”或“右”)端滑動。燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)如圖丙為

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，老師拿來了一個已知額定電流為0.2A，但額定電壓未知的小燈泡，一個已知阻值為R的電阻和兩個開關(guān)S1、S2，利用上面的部分器材為同學(xué)們設(shè)計了如圖丁所示的電路來測量小燈泡的額定功率，請你將下列實驗步驟補充完整。①

(填開關(guān)S、S1、S2的通斷情況)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為；②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，

(選填“適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片”或“保持滑動變阻器的滑片不動”)，讀出電壓表的示數(shù)為U；③燈泡額定功率的表達式為P=

。閉合開關(guān)S、S10.2A×R保持滑動變阻器的滑片不動0.2A×(U-0.2A×R)11.按如圖6-4-21的電路圖做“測量小電燈的功率”的實驗，所用器材：標(biāo)有“3.8V”字樣的待測小電燈、電壓恒為6V的電源、標(biāo)有“20Ω1A”的滑動變阻 器、電流表(量程為0～0.6A、0～3A)、電壓表(量程為0～3V、0～15V)、 開關(guān)及導(dǎo)線若干。(1)某學(xué)生在實驗時，把電流表與電壓表的位置交換連接了，閉合開關(guān)后會造成()A.電流表燒壞B.電壓表燒壞C.小電燈燒壞D.小電燈不亮D(2)另一學(xué)生按圖連接電路后，閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片移到最左端時，燈不亮，電壓表有較大的示數(shù)。經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，則電路故障是

，排除該故障換用新元件后，閉合開關(guān)時，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，該學(xué)生在操作過程中的不當(dāng)之處是

。小電燈斷路開關(guān)閉合前沒有將滑動變阻器的滑片放在阻值最大值處(3)小明同學(xué)按電路圖正確連接電路后，閉合開關(guān)，從大到小調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，并將正確操作下的電壓表和電流表的示數(shù)填入下表：①通過上表數(shù)據(jù)，可算得小電燈的額定功率為

W，還可得出關(guān)于燈絲電阻的結(jié)論是

；②當(dāng)小電燈正常工作時，連入電路的滑動變阻器的阻值為