第2课时测量小灯泡的电功率

第2课时测量小灯泡的电功率用“伏安法”测小灯泡的电功率1.原理：

;2.在方框内画出电路图。P=UI3.注意事项：(1)连接电路的过程中，开关应该是断开的；(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；(3)按照电路图连接实物图时，为了不造成连接上的混乱，可先将干路中的元件串联起来，最后把电压表并联在小灯泡的两端，即所谓“先串后并”的方法。4.分析实验数据：在不同的电压下，小灯泡的电功率是不同的，电压越高时，电流越大，灯泡的实际功率也越大，灯泡亮度也越亮。只有当实际电压等于额定电压时，实际功率才会等于额定功率，小灯泡正常发光。当实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率，小灯泡发光很亮，若电压过高，则灯丝会因为温度过高而烧断。当实际电压低于额定电压时，实际功率低于额定功率，小灯泡发光较暗，若电压过低，灯丝甚至会因为实际功率达不到发光需要而不能发光。5.不必多次测量取平均值。因为小灯泡在不同电压、电流下实际功率本身就不同，所以不需要对不同情况下的电功率计算平均值以得到灯泡更为准确的电功率，这一点与测小灯泡电阻时，不需要计算不同电压、电流下灯丝电阻的平均值是相似的。★在探究小灯泡额定功率的测定中，一定要从P=UI出发，想方设法测出U和I，结合串联电路和并联电路的特点，采用“替代法”(对于只有一个电表)、“间接法”寻找突破口，在设计电路时，不要先画开关，而通过分析后再确定哪些是开关位置。例某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W左右。(1)连接电流表时应选用

的量程；0～0.6A(2)请用笔画线代替导线，完成图6-4-11甲所示的实物电路的连接(要求：连线不得交叉)；(3)检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这 一现象的原因可能是

；灯泡处开路(或“灯泡灯丝断了”“灯泡与灯座接触不良”等合理答案均可)(4)故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流表示数如图6-4-11乙所示，请读出电流表的示数，并填入表格中；(5)实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整；1.140.3(6)小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡 的发光亮度是由灯泡的

决定的，且

，灯泡发光越亮。实际功率越大实际功率1.在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析数据得到的下列结论，正确的是()A.灯丝的电阻随电压增大而减小B.小灯泡的额定功率为0.8WC.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比B2.学校实验室新进了一批“2.5V0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω2A”“50Ω1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、两节1.5V的干电池、开关、导线。(1)请根据如图6-4-13甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图6-4-13乙所示的实物电路补充完整；(如图)(2)按图连接实物电路图时，开关S应该

；(3)正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验 过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小， 原因是

；应换用铭牌为

的滑动变阻器；断开滑动变阻器阻值太小“50Ω1A”(4)小明更换器材后完成实验，应用实验 数据作出“I-U”关系图像如图丙所示， 由图可得小灯泡实测的额定功率为

W，该小灯泡

(选填“符合”或“不符合”)制造规格；(5)由“I-U”关系图像可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是

Ω；进一步分析图像可得小灯泡的电阻随着它两端电压的升高而

(选填“增大”“减少”或“不变”)。0.75符合5增大1.在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察()A.灯泡的发光情况B.变阻器滑片的位置C.电压表的示数D.电流表的示数C2.在“测定小灯泡的功率”的实验中，为了测出额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，比较关键的一步是()A.移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，记下电流表的示数B.移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，记下电流表的示数C.移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V， 记下电流表的示数D.移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.3V，记下电流表的示数C3.某同学利用如图6-4-14所示电路，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.通过实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮B4.小明同学在测定额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率时，发现电压表“0～15V”量程坏了，而“0～3V”量程完好，实验所用其他器材完好，所用的电源电压恒为6V，在不更换实验器材的情况下，同学们帮助小明同学设计下列四种实验电路图，则能完成实验的电路图是()B5.按如图6-4-15所示的电路图做测量小灯泡额定功率的实验时出现下列两种情况：(1)一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数。出现这种故障的原因是

；ab段电路发生了断路(2)另一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡比正常工作时亮，这说明他在闭合开关前没有

。将滑动变阻器的阻值调到最大6.小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。(1)小华连接好图6-4-16甲所示电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是

。滑动变阻器同时接了下面两个接线柱(2)小华改正实验错误后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，发现电流表示数如图6-4-16乙所示，由此可知，此时通过小灯泡L的电流为

A；小灯泡L的额定功率为

W。0.30.757.某兴趣小组在测量额定电压为2.5伏小灯泡电功率的实验中，实验电路如图6-4-17甲所示。(1)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到

；阻值最大处(2)实验时，电压表和电流表读数记录在下表中，实验结束后，同学们想知道小灯泡的额定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率？有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R，再利用P额=求出小灯泡的额定功率，请判断是否可行并说明理由：

；不可行；灯丝的电阻受温度影响(3)有同学将表中数据转换为图6-4-17乙的I-U曲线，由图可知小灯泡的额定功率为

瓦。0.58.如图6-4-18所示，在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的实验中，电源为两节新干电池。(1)连接电路时，开关应

。请用笔画线将图乙电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，接入电阻变小。断开(如图)(2)电路连接后，闭合开关，移动滑片(未达到最小阻值)，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是

。(3)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为

V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是

W。灯泡短路2.50.75(4)若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R0=5Ω的电阻，设计了如图丁所示的电路及实验方案：①调节滑片使电压表的示数为额定 电压；②保持滑片位置不变，只将电压表 的a点接线改接到c点，测出R0两 端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率。指出他的设计方案中存在的两个问题：问题一：

；问题二：

。无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压9.如图6-4-19甲是用“伏安法”测小灯泡的电功率和电阻的实验电路图。小灯泡正常工作时，两电表的示数如图乙、丙所示，则下列说法中不正确的是()BA.在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器阻值调至最大值B.小灯泡的额定功率为0.72W，此时小灯泡的电阻为40ΩC.如果将滑片P向a端滑动，则电压表的示数将变大D.如果将滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将小于额定功率10.如图6-4-20所示是“测量小灯泡额定功率”的实验，其中灯泡的额定电压为3.8V，电源电压未知，请你将实验过程补充完整。(1)如图甲是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路实物图补充完整，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大(导线不允许交叉)。(如图)(2)实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向

(选填“左”或“右”)端滑动。灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为

A，则灯泡的额定功率为

W。左0.31.14(3)为了考查同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整。①

(填开关S、S1、S2的通断情况)，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为；②闭合开关S、S2，断开S1，

(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”)，读出电压表的示数为U；③灯泡额定功率的表达式为P=

。闭合开关S、S10.2A×R保持滑动变阻器的滑片不动0.2A×(U-0.2A×R)11.按如图6-4-21的电路图做“测量小电灯的功率”的实验，所用器材：标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻 器、电流表(量程为0～0.6A、0～3A)、电压表(量程为0～3V、0～15V)、 开关及导线若干。(1)某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成()A.电流表烧坏B.电压表烧坏C.小电灯烧坏D.小电灯不亮D(2)另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是

，排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是

。小电灯断路开关闭合前没有将滑动变阻器的滑片放在阻值最大值处(3)小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表：①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为

W，还可得出关于灯丝电阻的结论是

；②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为