第十八章第3节测量小灯泡电功率的探究实验文档格式.docx

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电压（V）

电功率（W）

1

小灯泡在额定电压下工作

正常

0.3

2.5

0.75

2

小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍

很亮

0.4

3

1.2

小灯泡两端电压低于额定电压

暗

0.2

注意：

在进行实验时应注意以下几点：

（1）电源电压应高于小灯泡的额定电压，例如，测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时至少要选两节干电池串联作电源。

（2）电压表的量程应大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作电流。

（3）滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的最大电阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。

（4）根据串联分压原理进行判断，准确熟练地调节滑动变阻器，使小灯泡在等于额定电压、略高于额定电压的和低于额定电压三种条件下发光。

尤其在做第二次实验时，需小心调节滑动变阻器，以免因实验电压超过额定电压太多而烧坏灯泡。

（5）开始连接电路时，要使开关断开，闭合开关前，要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处

（6）开始实验前，要检查电路并试触，实验结束，要先断开开关，再整理电路。

分析论证：

由公式P=IU计算小灯泡的功率。

（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）分析比较额定电功率和实际电功率大小问题，比较灯泡的亮暗程度与电功率间的关系。

1）当U实=U额时，P实=P额 

，正常发光

（2）当U实<

U额时，P实<

P额，较暗（3）当U实>

U额时，P实>

P额，较亮实验结论：

1）不同电压下，小灯泡的功率不同。

实际电压越大，小灯泡功率越大。

（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。

验拓展：

测小灯泡的电功率和用伏安法测电阻两实验有相似之处，也有明显区别，列表对比分析如下：

实验

名称

测小灯泡电阻

测小灯泡的功率

原理

R＝U/I

P＝UI

器材

电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关、导线、被测的电阻或小灯泡

电路图

同上

分析

对比分析测量结果。

结论

测电阻采取多次测量求平均值的方法求导体的电阻，而测电功率不能求平均值

伏安法测小灯泡的电阻要多次测量求平均值减小误差，而测小灯泡的电功率为何不能也求平均值呢？

随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变，小灯泡的功率也在改变，不同的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值是没有意义。

为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况，所以电功率不能求平均值。

1．伏安法测小灯泡功率的实验原理是____，直接测量的物理量是____和____，如果小灯泡的实际电压比额定电压低，则实际功率比额定功率____（填：

大、小或等）。

2．有一个标有“8V2W”的小灯泡，如果接在12V的电源上，必须____联

1.小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为4.5V、7.5V和9V中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，小灯泡标有“4.5V”字样，估计小灯泡的额定功率小于1.5W。

他按图连接好电路，先将变阻器的滑片P移至（填“A”或“B”）端，然后闭合开关S，再移动变阻器的滑片P，观察到小灯泡发光逐渐变（填“亮”或“暗”）。

当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10Ω）。

小华所用的电源电压为V，小灯泡的额定功率为W。

2.小宇从商场买回一只铭牌上规格为“220V1000W”的电炉。

由于目前市场上某些商品存在质量问题，小宇准备在家中对这个电炉进行检验，看看它是否能达到额定功率。

请你帮他想一个简便的方法，尽快地作出判断。

给你提供的器材是小宇家中的电能表（如图所示）、电源插座（电压220V）和计时器等。

3.现有以下器材：

一只电压表、一只阻值为10Ω的定值电阻R0、一个电池组（四节干电池串联组成）、一个滑动变阻器、一只开关、若干导线，利用这些器材如何设计实验测额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率?

画出设计的电路图，写出测量的方法及所测的物理量和小灯泡额定功率的表达式。

4.如图是小刚同学为做测定小灯泡额定功率实验而连接的实物图，已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，阻值约为10Ω，请你指出其中的四个错误或不妥之处。

①；

②；

③；

④。

5.（08杭州）调光台灯上有一个相当于滑动变阻器的旋钮，调节旋钮可控制台灯的明暗。

为了研究台灯亮度与台灯实际功率之间的关系，小丽同学连接了如图所示的电路，她将标有“3V1W”的小灯泡接在电源电压恒为4.5伏的电路中进行实验研究。

（1）当电压表的读数为V时，灯泡恰好正常发光，此时电路中的电流为A。

（2）小丽同学在实验中获得了如表所示的数据，请通过计算说明，随着台灯实际功率的增大，台灯亮度如何变化?

6.（07绵阳）某物理兴趣小组的同学为了用实验来探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，向实验室借来了如下实验器材：

电源、开关、滑动变阻器、电阻箱、电压表、电流表及导线。

他们通过实验完成了探究。

（1）请你在虚线框中画出他们探究的实验电路图；

（2）该电路中滑动变阻器的作用是；

（3）要完成该实验，需要记录的物理量为。

7.某同学做“测定小灯泡的功率”实验，小灯泡的铭牌模糊不清，额定电压可能为2.2V、2.5V或3.8V，电源电压是1.5V的整数倍（即电源由几节干电池串联组成），滑动变阻器标有“5Ω3A”字样，所用小灯泡的额定功率在1.2W以内，该同学正确连接电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点附近某位置时，小灯泡正常发光。

此时电流表的示数如图所示。

求：

（1）小灯泡正常发光时的电流，并简要说明理由。

（2）小灯泡的额定电压，并简要说明理由。

（3）小灯泡的额定功率。

8.在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：

额定电压为U0的小灯泡、电源（电压未知）、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一个电流表、一个单刀双掷开关和若干导线。

实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生的变化。

（1）小张同学设计的实验电路图如图所示，请你根据电路图用笔画线连接未完成的实物连线。

（2）写出用以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量（物理量用字母表示）：

。

（3）本实验中，小灯泡额定功率的表达式P=。

（4）若在给出的器材中只将其中的一个电流表改为一个电压表，请你重新设计一个实验电路图，测量小灯泡的额定功率（将实验电路图在下面虚线框中画出来，不需要说明实验步骤）。

9.（08太原）如图是测定小灯泡电功率的实验电路，电路连接正确后闭合开关，发现灯不亮，电流表指针稍有偏转，电压表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是（）

A．灯泡断路B．滑动变阻器短路

C．灯丝电阻值过大D．滑动变阻器连入电路阻值过大

10.如图所示电路，开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片P，下列各物理量中大小发生改变的是（）

A．小灯泡的额定电压B．小灯泡的额定功率

C．小灯泡的实际功率D．电源的电压

11.如图所示的电路是物理课外活动小组的同学所组成的实验电路，图中A、B为金属夹。

关于该图所能完成的实验研究有：

（1）；

（2）；

（3）。

12.（08河南）在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样。

（1）小红根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，小刚检查后发现有一根导线连接有错误。

请你在这根导线上打“×

”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线。

（2）电路改正后，小红闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变。

出现故障的原因可能是。

（3）故障排除后，开始进行实验，小刚根据测出的数据，在图乙中画出了小灯泡的U-I关系图象。

由图可以判断，小灯泡的额定功率为W。

（4）根据图乙还可以判断，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐，原因是。

13.（08黄冈）小明做“测定小灯泡额定功率”的实验。

被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω。

实验室有如下器材：

电源（电压未知）、电流表（O～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、滑动变阻器R（10Ω0.5A）、开关各一只，导线若干。

（1）如图是小明连接的不完整的实验电路，请你帮他将图中未连接部分接好。

要求：

电流表、电压表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路的阻值增大。

（2）正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表示数如图示，则灯泡的额定功率是W。

（3）实验中，小明突然发现电压表的示数变为零，电流表示数增大，电路可能出现的故障是。

14.（08威海）小明同学利用电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线，做测定额定电压为2.5V的小灯泡功率的实验.

（1）请在虚线框中设计出该实验的电路图。

（2）他根据设计的正确电路图进行实验，实验记录与计算如下表：

他注意到灯的亮度变化是：

第一次比第二次亮，第三次比第一次更亮。

根据他观察的现象和实验数据分析，可得出的结论是。

（3）小明突然想到，利用这个实验记录还可以用来计算灯丝的电阻，于是小明又绘制了以下表格，并完成了计算。

根据小明的计算结果得出电阻随电压变化的规律是；

这一规律产生的主要原因是。

15.（08长沙）图甲是某小组同学“测量小灯泡的电功率”的实验电路图。

已知小灯泡的额定电压为6V，正常工作时的电流约为0.3A，现有如下器材：

电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10Ω2A”、“50Ω1.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干、电源（电压为12V左右）一个。

（1）图乙已连接了部分电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。

（2）你认为该小组应选用规格为的滑动变阻器。

（3）该小组同学选用了合适的滑动变阻器后闭合开关，滑片P移到某一位置时记录了第1组数据；

滑片P继续向右移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，请帮他们将电流表的示数记入表中空白处；

当滑片P移到最右端时，小灯泡闪亮一下后熄灭，然后他们记录了第3组数据。

从表中数据可知他们所用的电源电压为V，小灯泡的额定功率为W。

16.（07上海）小明同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压不变，滑动变阻器上标有“50Ω2A”字样，小灯泡标有“0.3A”字样，估计小灯泡的额定功率在1.2W以上。

他正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到电流表的示数为A时，小灯泡正常发光。

此时电压表的示数如图所示，滑动变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为25Ω）。

小灯泡的额定电压为V，额定功率为W，所用的电源电压为V。

17.（08江西）小宜同学做“测小灯泡的额定功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是3．8V，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大约10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω1A”的字样。

（1）如图所示的是小宜同学未连接完整的实验电路，请你用笔画线代替导线帮他将图中未连接部分连接好，要求：

电压表、电流表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动使连入电路的阻值减小。

（2）当小宜同学闭合电路的开关后，电路中可能出现一些不正常现象。

第一种：

小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，可能在连接电路时把滑动变阻器的（填“AB”或“CD”）两端点连入了电路中。

第二种：

小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数为4．5V，可能小灯泡处（填“短路”或“断路”）。

（3）小宜同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，改变接入电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，如下表：

老师认为小宜同学通过三次测量得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误，为什么?

（4）你认为正确测量结果P额=W。

18.（08福州）在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）连接电路时，开关应。

（2）请你用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。

（3）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到（填“A”或“B”）端。

闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表示数为0，产生故障的原因可能是。

（4）排除故障后，实验得到的数据如下表。

在第1次实验中，小灯泡两端电压为2V时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为A，此时小灯泡的实际功率为W。

（5）由上表可知，小灯泡的额定功率为W，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而（填“增大”或

“减小”）。

19.王琼同学利用下列器材：

电压未知的稳压电源、阻值为R0的定值电阻、小灯泡L（标有“2.5V”字样）、滑动变阻器、电流表、开关和若干导线，设计了一个测小灯泡额定功率的电路，其电路图如图所示。

下面是王琼同学的实验步骤，请补充完整。

（1）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到时，记下此时的电流I0；

（2）改接电流表与串联后，保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关，测出电流为I；

（3）计算出灯L的额定功率P灯=。

20.（08柳州）小明测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，使用6V的电源。

连接电路前，他发现电压表的O～15V挡已损坏，0～3V挡完好，他马上改接电路，完成实验。

（1）请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整。

（2）连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数为3V，要测量小灯泡的额定功率，还应将滑动变阻器滑片向（填“左”或“右”）移动，当电压表示数为V时，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如上右图所示，可得出小灯泡的额定功率为W。

（3）小明完成实验后，他改变滑动变阻器的阻值，记录电流表、电压表的几组示数，然后确认小灯泡的电流、电压，算出几组电阻值，求出的平均值就是小灯泡正常发光的电阻。

他的方法是（填“正确”或“不正确”）的，原因是。

21.（07芜湖）电子式电能表已开始走进千家万户，如右图所示为某电子式电能表的表盘。

（1）请解释表盘上“220V”、“10A”和“50Hz”字样的含义：

（2）使用该电能表的电路最多可让几只“PZ220-100”的灯泡同时正常发光?

（3）表盘上“imp／kW·

h”是电子式电能表的一个重要参数“脉冲输出”的单位。

其数值表示用电1kW·

h表盘上耗电指示灯闪烁的次数。

若某用电器单独接在该电能表上，用电器正常工作5min，指示灯闪烁了160次，则5min内该用电器消耗的电能为多少?

该用电器的额定功率是多大?

22.（08武汉）小明按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率，部分实验数据和现象如下表。

（1）分析表中实验数据可知，所用电源电压约为V。

（2）若小明手边有“1.5A50Ω”和“2.0A20Ω”两种规格的滑动变阻器、“0～3V”和“0～15V”两个量程的电压表，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为，选用的电压表量程为。

（3）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=

=

=5Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P=

=

=1.25W。

则灯泡的额定功率（填“>

”、“一”或“<

”）1.25W。

一个阻值为____Ω的电阻才能使小灯泡正常发光，此时在这个电阻上消耗的电功率是____W。

3．如图1所示，电源电压为220，Ll，L2，L3都标有“110V25W”。

当开关K闭合时，下列说法中正确的是[]

A.L1，L2亮度不变B.L1变亮，L2变暗.

C.L1变暗，L2变暗.D.Ll将被烧毁.

4．某位同学做“测定小灯泡的功率”的实验，如图2所示，他所连接的实验电路有三处是错误的，这三处错误是

（1）________________________________________________；

（2）________________________________________________；

　　（3）________________________________________________。

5．为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，可用如图3所示的电路图。

（1）甲、乙两表中，甲表是____表，乙表是____表。

（2）连接电路时，开关应处于____状态，滑动变阻器的滑片应处于____端。

（3）合上开关，发现灯泡两端的电压只有2V，为了测定灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片应向____端移动，直到____才停止移动滑片。

（4）若小灯泡的电阻约为十几欧，电源由两节干电池串联，已知电流表量程为0～0.6～3A，电压表量程为0～3～15V.甲表的量程应选____，乙表的量程应选____。

若这时两表的示数分别为“2.5V”和“0.24A”，则小灯泡的额定功率为____。

1．在测定小灯泡的功率的实验中：

根据电功率的决定公式______，只要测出小灯泡两端的______和通过的______，就可以得出小灯泡的电功率。

2．为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，问：

（1）请根据如图所示器材，画出实验电路图，并连接实物电路；

（2）当按电路图连接实物电路时，开关应______；

在闭合开关前要把滑动变阻器的滑片P移到______的位置；

（3）为了迅速准确地测定额定电压时的额定功率，至少要______节干电池，用______调节小灯泡两端的电压，电压表应和______并联，为了提高测量的准确程度，最好选用______V的量程，闭合开关后发现小灯泡两端的电压只有2V，这时滑动变阻器的滑片户应向______端移动，使电压表的示数为______V，若此时电流表的示数为0.2A，则该灯泡的额定功率为______W；

（4）实验证实了当小灯泡两端的实际电压大于额定电压时，灯的实际电功率______于额定电功率，灯变______；

当灯的实际电压小于额定电压时，灯的实际电功率______于额定电功率，灯变______；

当实际电压______于额定电压时，灯的实际电功率等于额定电功率，此时灯______（选填“能”或“不能”）正常发光．当小灯泡两端的实际电压为1.5V时，电流表的示数为0.12A，小灯泡的实际电功率为______；

（5）实际中如果电流表有读数，而电压表没有读数，毛病可能出在哪里?

（6）如果电压表有读数，电流表没有读数，毛病又可能出在哪里?

（7）实验中，滑动变阻器的作用是______。

3．测定小灯泡功率的实验如图所示，如果不慎将电压表和电流表的位置对调了，将出现的情况是（）

A．电压表烧毁B．电流表烧毁C．小灯泡烧毁D．小灯泡不亮

若如图所示，将两电表对调后可能出现的情况是（）

4．教室里有L1、L2两盏灯，由同一开关控制，当开关闭合后，L1灯明显比L2灯亮，从而可以知道两灯的电阻关系是（）

A．L1灯电阻比L2灯电阻大B．Ll灯电阻比L2灯电阻小

C．L1灯电阻等于L2灯电阻D．无法确定

5．在用电高峰时，照明电路电压为210V，那么标有“220V，100W”字样的灯泡，消耗的电功率是（）

A．等于100WB．小于100WC．大于100WD．无法判断

6．标有“36V，15W”的车床用台灯和标有“PZ220—15”的家用电灯都正常工作lh，消耗的电能（）

A．一样多B．后者多C．前者多D．无法判断

7．有一个标有“8V，2W”的小灯泡，如果接在12V的电源上，必须______联一个阻值为______

电阻才能使小灯泡正常发光，此时在这个电阻上消耗的电功率是______W。