专题测量小灯泡电功率.docx
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专题测量小灯泡电功率
专题:
测量小灯泡电功率
专题:
测量小灯泡电功率
1.小强同学要测量额定电压为2.5V小灯泡的功率:
⑴连接的不完整实物电路如图(甲)所示.请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
⑵检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是 .
⑶排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
⑷若接下来要测量该灯泡比正常发光略亮时的电功率,请详细叙述操作步骤.
⑸移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W.观察图丙所示的I﹣U图象不是直线的原因是 .
若想接着探究电流与电压的关系,需要补充的实验器材是 .
2.在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻
大约为10Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图所示.
⑴应该选用的滑动变阻器是R2(选填“R1”或“R2”).
⑵电路正确连接后.闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是.
⑶移动滑片,小灯泡突然熄灭,此
时电流表示数为0,而电压表有示数,那么发生的故障是,电压表有示数V.
B
⑷如图是根据实验数据绘成的U---I图象.该图象不是直线,主要原因是什么呢?
请结合图象中的实验数据进行分析.
3.在小宁测定小灯泡的额定功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,.实验器材有电源、开关一个、小灯泡、两只电压表、定值电阻R0、滑动变阻器、导线若干,完成下面问题
(1)连接实物图,再画出对应的实验电路图.
⑵写出实验步骤及小灯泡额定功率的表达式.
(3)小晗认为如果用两只开关,只用一个电压表而且不用拆接电路也可以完成实验.请画出电路图,写出实验步骤和表达式.
4.小明到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:
标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干.他根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图.
(1)请你将甲电路图补充完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器调至 端.
(3)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为 V,此时电压表V2的示数如图乙所示,是 V.
(4)小灯泡的额定功率为 W.
(5)她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法,其电路如图丙所示,R0=10Ω,并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为 A时,再读出电流表A1的示数,才能计算出小灯泡的额定功率.
5.同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中,所用电源电压为6V,灯泡的额定电压U0=3.8V,额定功率在1~1.5W的范围内。
(1)按图甲所示的电路图,请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。
(2)小杜同学在实验过程中,将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动,小灯泡的实际功率将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);同时观察到小灯泡的亮度将变_________(选填“亮”或“暗”)。
(3)另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示,此时电流表的示数是______A,电压表的示数是______V;经分析造成这种现象的原因是________________________________。
(4)小张同学重新调整电路连接后,继续探究小灯泡在额定功率时的亮度,但发现无法准确读出额定电压,他用(3)小问中所测数据先算出灯泡的电阻RL,再根据P0=U02/RL计算灯泡的额定功率。
按此方法算出灯的额定功率比真实值偏__________(选填“大”或“小”),原因是_______________________________。
6.实验室购买了一批规格为“2.5V0.8W”的小灯泡,小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,他设计了如图甲所示的电路图。
实验中各元件完好,电源电压保
持不变。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整(要求:
滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,连接导线不能交叉)。
(2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自己设计的表格。
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
平均电功率P′/W
1
2
0.34
2
2.5
0.4
3
3
0.44
Ⅰ请指出这个表格设计不合理的地方 。
Ⅱ小明操作规范读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电
压为2.5V时,求得小灯泡的电功率为 W,故小明认为该小灯泡不合格,他判断的理由是 。
Ⅲ假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度
(选填“大于”或“小于”)合格产品小灯泡钨丝的长度。
(3)小明还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成电阻,当电阻阻值是2Ω时,电流表示数为1A;要使电流表示数是0.5A,应将2Ω的电阻更换为 Ω的电阻;多次测量后作出的I-R图像是右图中的 。
7.在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定功率为2.5V.
(1)如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图(不完整).请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整.
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端.
(3)连接好电路后,闭合开关,小明发现移动滑动变阻器滑片P,小灯泡不发光,电压表的示数为零.进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好.针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:
①小灯泡短路;②小灯泡的灯丝断了;③滑动变阻器断路.根椐故障现象,猜想 (填序号,下同)是错误的.如果观察到电流表有示数,则猜想 是正确的.
(4)排除故障,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移到合适位置,读出电流表示数,即可算出小灯泡的额定功率.
(5)小平打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过图中操作(开关S接“a”、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率.图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是 (填字母).
A.两种方案都能B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能D.丙方案不能,丁方案能.
8.测电阻的实验中,小亮同学设计了如图甲的实验电路,其中R。
为已知电阻。
(1)当开关分别连接触点1和2,记下电流表的示数分别为I0和Ix,则被测电阻的表达式为Rx=。
(2)在学习了电功率的知识后,小亮同学又用这些器材外加滑动变阻器,设计出如图乙所示的电路,来测量额定电压为U。
的小灯泡额定功率,你认为图乙的设计方案是否可行?
如果可行,简要写出实验步骤及小灯泡额定功率的表达式。
如果不可行,请分析原因。
(3)请你也仅利用上面图乙的器材再设计一个能够测出额定电压为U。
的小灯泡额定功率的电路图,画在上面的虚线框内,并写出实验的步骤和表达式。
参考答案:
1、⑴
⑵灯泡处开路⑶B⑷向B端移动滑动
变阻器的滑片,使电压表的示数为2.7V,记下此时电流表的示数,然后立刻断开开关.
⑸0.75灯丝的电阻随温度的升高而增大
定值电阻
2、⑴R2⑵向左移动滑动变阻器的滑片
⑶
灯泡开路6V
⑷当U1=0.25V时I1=0.05AP1=0.0125WR1=5Ω
当U2=1.5V时I2=0.15AP2=0.225WR2=10Ω
当U3=2.5V时I3=0.2AP3=0.5WR3=12.5Ω
经计算小灯泡实际电功率随电流(电压)增大而增大,实际电功率越大说明灯丝电阻温度越高,所以图象不是直线是因为灯丝电阻随温度的升高而增大
3.⑴
⑵按电路图连接实物图,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表2的示数为2.5V,记录电压表1的示数U1,小灯泡的额定功率为P0=2.5V×U1/R0
⑶
闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,断开开关S2,闭合S1,记录电压表的示数U,小灯泡的额定功率为P0=2.5V×(U-2.5V)/R0
4.
(1)另一个电压表V2并联在R0两端
(2)最右(3)2.52.4(4)0.6(5)0.25
5.
(1)
(2)变大亮(3)0.210电压表选错量程
(4)大算出的灯泡电阻比正常发光时偏小(或灯丝电阻随温度升高会增大)
6.
(1)把灯泡的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连
(2)Ⅰ表中设计了平均电功率
Ⅱ1额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0.8W
Ⅲ小于(3)4D
7.
(1)如图所示
(2)B
(3)②①
(4)A
(5)B
8.
(1)Rx=R0I0/Ix
(2)不可行,无法控制灯两端的电压为额定电压
(3)把开关S拨到1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为U0/R0,把开关S拨到2,,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数I,小灯泡的额定功率为
P0=U0×(I—U0/R0)