初三物理同步 第18章第3节测量小灯泡的电功率Word格式.docx
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1、测量小灯泡电功率的原理是_________,实验中需要的器材有_________和_________。
2、在测量小灯泡的电功率的实验中,连接电路时,应根据电源和小灯泡的阻值确定电压表和电流表的_________;
实验前开关应该是_________,闭合开关前滑动变阻器滑片应放在_________。
3、为了改变小灯泡两端的电压,你计划在电路中__________________,它的主要作用是__________________。
4、实验中发现当U实>U额时,灯泡发光_________;
当U实<U额时,灯泡发光_________;
当U实=U额时,灯泡发光_________。
你体会到_________。
5、思考:
为什么要测量不同电压下的电功率?
答案:
1、P=UI电压表电流表
2、量程断开的阻值最大的位置
3、串联一个滑动变阻器通过改变连入电路中电阻的阻值,改变通过电路中的电流,进而使小灯泡两端的电压发生变化
4、异常亮较暗正常用电器的功率不一定等于其额定功率,它的实际功率取决于其两端的电压
5、为了比较不同电压下的实际功率
一、专题精讲
考点一、用伏安法测小灯泡的电功率
【例1】、在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中,小红如图所示的电路
(1)请在图中的圆圈内填入合适的“灯泡”和“电表”符号。
(2)小红按电路图连接电路,进行实验,测得的数据如下表所示。
断开开关时,发现电表的示数如下图所示,其中电流表出现这种现象的原因是_________。
电流表使用前未校零
U/V
2.5
I/A
0.22
0.26
0.30
(3)假如不重新做实验,请你利用小红已获得的信息,计算出该灯泡的额定功率是______W。
若小灯泡两端的实际电压是2.8V,则小灯泡的实际功率_________(填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率。
【解析】
(1)根据题中信息可判断本题是要用伏安法测小灯泡的电功率,由于电压表应与小灯泡并联测小灯泡的电压,电流表应串联在电路中以测出通过小灯泡的电流,因此图中并联的两圆圈内应分别填入电压表及灯泡的符号,而串联在干路中的圆圈内应填入电流表的符号。
(2)断开开关时,电流表已无电流通过,但电流表的指针不在零刻度处,则说明电流表在测量前没有调零,灯泡两端的电压为零,电压表的指针也在零刻度处,电压表没有问题。
(3)小灯泡的额定电压是2.5V,在额定电压下,测出的电流是0.22A,但由于测量前,电流表差0.04A才到零刻度处,所以实际电流应为0.26A。
根据P=UI可以计算得出,额定功率是0.65W;
当实际电压大于额定电压时,则实际功率大于额定功率。
考点二、故障及判断方法
如图所示,是常用的“伏安法”测小灯泡电功率的电路图
故障1:
闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数。
判断:
(1)电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏;
(2)接线柱接触不良;
(3)连接导线断裂。
故障2:
闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转(或电压表示数接近电源电压)
(1)灯泡灯丝断了或灯泡与灯座接触不良;
(2)电压表与电流表的位置接反了。
故障3:
电压表与电流表的指针向没有刻度的方向偏转。
电压表、电流表的接线柱接反了。
故障4:
电压表与电流表的指针偏转角度很小。
(1)电压表、电流表的量程选择过大;
(2)电源电压太低。
故障5:
电压表指针超过最大刻度。
(1)量程选择过小;
(2)电路中出现短路。
故障6:
滑动变阻器的滑片移动时,电表示数及点评亮度无变化。
滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,使滑动变阻器接成了定值电阻。
故障7:
无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总是低于灯泡的额定电压。
电源电压过低
【例2】、在测小灯泡电功率的实验中,连接的电路图如图所示,当闭合开关后发现下列故障,分析其原因。
(1)灯泡不发光,电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则故障原因是:
__________________。
(2)灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因是:
(3)灯泡发光,电压表有示数,电流表无示数,则故障原因是:
【答案】
(1)灯泡坏了或接线柱接触不良
(2)电压表被短路(3)电流表被短路
二、专题过关
1、为了测定小灯泡的电功率,在具体的实验操作过程中,手和眼的分工应该是()
A、手移动滑动变阻器,眼观电流表
B、手移动滑动变阻器,眼观电压表
C、手移动滑动变阻器,眼看小灯泡是否发光
D、手按开关,眼观电流表
【答案】B
2、如图所示是某同学在做电学实验时的电路图的一部分,根据此电路图,你能判断出该同学做的实验是()
A、一定是测小灯泡的电功率B、一定是测小灯泡的电阻
C、一定是研究通过小灯泡的电流跟电压的关系D、以上三种情况都有可能
【答案】D
3、某同学利用如图所示的电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是()
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
4、如图所示是小伟研究“2.5V1W”的小灯泡灯丝电阻的实物连线图。
(1)在连线图中有一处错误,只需改动一根导线,就可以使电路正确连接,请你在需要改动的导线上打“×
”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(2)在正确连接好电路后,某次测量中电流表示数为0.30A,为测得额定电压下的灯丝电阻,滑动变阻器滑片P应向_______端移动(填“左”或“右”)
(3)小伟测得了灯丝在三种不同电压下的阻值,然后求出它们平均值当作灯丝的电阻,你认为这种做法对吗?
并说明理由______________________________________________________________________。
(1)
(2)右(3)不对,测量中不同状态下灯丝电阻是不同的.
5、某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中,所用电源电压为6伏,小灯泡L的额定电压为2.5伏,他按图甲所示的电路进行实验。
实验时,他调节滑动变阻器滑片的位置,观察小灯泡发光的情况,并记录电表的示数,如下表所示,请回答下列问题:
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整。
(2)分析表中实验数据,可知小灯泡L的额定攻率为瓦。
(3)小施同学分析表中实验数据后,发现还能求得小灯泡的电阻,于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。
你认为小施同学的做法对吗?
请说明理由。
(1)图略
(2)0.5;
(3)不对,因为灯丝的电阻会随着温度的升高而增大;
6、小功同学在测标有“2.5V”字样的小灯泡功率实验时,他的电路已经连接成如下图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,帮他把电压表正确连入电路,连线不能交叉。
在连接好电路后,要先将滑动变阻器滑片P移至(填“A”或“B”)端后,开关才能。
(2)如果用干电池作电源,他至少要用节
(3)图乙是根据实验数据绘制成的I-U图象。
当P在某位置时,电压表示数为1.5V,灯泡电阻为Ω,灯泡发光(选填“较暗”或“较亮”);
要使灯正常发光,应将滑片P向(选填“A”或“B”)端移动,灯泡的额定功率为W
(4)实验结束,小功整理实验器材时,发现滑动变阻器的AP部分比PD部分热,这是因为
(5)小功同学还想粗约测量自己家里微波炉工作时的电功率,除了用秒表外,你认为还需要。
(1)图略;
B;
闭合;
(2)2;
(3)10;
较暗;
A;
0.5;
(4)AP部分与PD部分串联,电流相等,AP部分电阻比PD部分电阻大,根据焦耳定律可知,在通电时间相等的条件下,AP部分产生的热量多;
(5)电能表.
7、测量“小灯泡的电功率”.小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω~15Ω之间.所提供的器材有:
电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(“5Ω2A”、“20Ω1A”)两个,导线若干:
(1)如图1是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整.
(2)小明选用的滑动变阻器的规格为“20Ω1A”.
(3)闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图2所示,读数为4.0V,小灯泡的额定功率为1.2W.
(4)小红没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,也测出了小灯泡的额定功率.请在虚线框内画出她设计的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式.实验步骤:
表达式:
P额=
(1.8-
(2)20Ω1A(3)4;
1.2.
(4))
(一)电路图:
电路图如图2所示;
(二)实验步骤:
①按电路图2连接实物电路图;
②闭合开关S1、断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.3A;
③滑片位置不动,闭合开关S1、S2,读出电流表示数I;
④求灯泡额定功率.
P额=(1.8-0.54/I)W
三、学法提炼
四、专题检测
1、利用如图甲所示的实验器材,测定额定电压为6V的小灯泡的电功率.已知滑动变阻器上标有“l2Ω1A”的字样,电源电压保持不变.请完成下列相关问题:
(1)该实验的原理是.
(2)在甲图上补画一根导线,使得测定小灯泡电功率的电路完整,要求滑片P向右移动时,小灯泡变暗.
(3)连好电路后,要使滑动变阻器的电阻丝全部接入电路,应先将滑片P移至(选填“a”“b”)端,再闭合开关S,此时电压表示数为4.2V,对应的电流表示数如图乙所示.
(4)调节滑片P,当P移至ab中点时,小灯泡恰好正常发光.
(5)继续调节滑片P,当P移至另一点时,灯泡偏亮,读出此时电压表、电流表示数分别为6.5V、0.52A.
(6)根据实验过程填完下表.
(1)P=UI
(2)连接a接线柱与S的左边接线柱
(3)b
(6)0.41.680.53
2、在“测定小灯泡额定功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,灯丝的电阻为12Ω。
(1)图甲是未接完的实验电路图,请你用笔画线代替导线,完成电路连接。
(2)闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片P置于端。
若闭合开关,灯不亮,电压表的示数接近6V,电流表示数几乎为零,出现这种现象的原因可能是;
(3)闭合开关后,电压表的示数是2.5V,应将滑片P向端移动,直到电压表的示数为3.8V,这时电流表的示数如图乙所示,那么,小灯泡的额定功率是W。
(1)图略
(2)B灯丝断了(3)A1.14
3、某同学利用如图所示电路,测定额定电压为3.8伏的小灯泡电功率.
(1)连接电路时,开关S应处于断状态.
(2)实验数据记录如下表:
实验
电压
电流
电功率
次数
(伏)
(安)
(瓦)
1
1.5
0.18
2
2.5
0.23
3.8
0.28
4
4.5
0.31
该灯泡的额定功率为1.064瓦.
(3)结合表中数据判断:
在不拆开电路的情况下,能否继续研究“电流与电压的定量关系”?
并说明理由.
(1)断开
(2)1.064(3)不能,灯丝的电阻随温度变化
4、在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时,灯泡上标有“3.4V”字样。
小红设计了实验电路图,如图甲所示,并连接了部分实验电路图,如图乙所示。
(1)请帮助小红完成实验电路的连接。
(2)连接完实验电路图后,小红闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压,请帮助小红分析电路出现故障的原因。
。
(3)排除故障后,小红调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,读数为A,则小灯泡的额定功率为W。
(4)假若电压表0—15V量程档损坏了,0—3V量程档能正常使用,电源电压为6V且稳定不变,利用现有的器材完成实验,你认为该如何操作?
(1)图略
(2)灯丝断了(3)0.31.02(4)将电压表改测滑动变阻器两端的电压
学法升华
一、知识收获
二、方法总结