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文档简介
实验17测量小灯泡的电功率
/"必题识"麒
一、用电流表、电压表测量小灯泡电功率
1.伏安法测量小灯泡的电功率
实验目
用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率和实际功率
的
实验原(1)原理:P=UIo
理和方(2)根据电功率的计算公式P=UI,用电压表测量小灯泡两端电压,用电流表测通过小灯泡的电流,就
法可以求出小灯泡的电功率。
实验器
两节电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡一个(额定电压2.5V)、灯座、开关、导线
材
实验电
路图和
实物图
(1)根据实验要求,设计电路,画出电路图(如图甲所示)。
(2)按照图甲所示电路图连接实物电路,如图乙所示。在开关闭合之前,将滑动变阻器的滑片移到阻
值最大处(保护电路)。
(3)检查连接无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于小灯泡的额定电压,
观察此时小灯泡的发光情况,记下此时电压表和电流表的示数,填在实验数据记录表中。
(4)调节滑动变阻器的滑片(改变小灯泡两端电压,实现多次测量),使小灯泡两端电压低于额定电
实验步
压,观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同,记下此时电压表和电流表的
骤
示数,数据记录表中。
(5)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数约为额定电压的1.2倍,观察此时小灯泡的发光情况与
在额定电压下的发光情况有什么不同,记下此时电压表和电流表的示数,数据记录表中。
(6)实验结束后,断开开关,将连接电路的导线拆开,并整理好实验器材。
(7)根据测出的三组数据(不是为了求平均值,而是为了得到不同电压下的实际功率),计算出小灯
泡在不同发光情况下的电功率,并填在实验数据表中。
实验数实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W小灯泡的亮度
据记录12.50.240.6正常
表22.00.200.4较暗
33.00.280.84较亮
1)分析表格中的实验数据后,发现小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡电功率越大,小灯泡越亮。
分析论
(2)小灯泡的亮度时由它的实际功率决定的。
证
(3)小灯泡的实际电功率有多个,额定功率只有一个。
当时,P后P题,小灯泡正常发光,测得Pa=0.6W。
实验结
当UmU«!时,PmPss,小灯泡发光较暗。
论
当UQU班时,PQP颖,小灯泡发光较亮。
2.实验注意事项
电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如,额定电压为2.5V的小灯泡,至少选两节干电池作为电
源。
(1)电压表量程的选择应参照小灯泡的额定电压。
①若小灯泡的额定电压时2.5V,则选择0—3V量程;
②若小灯泡的额定电压时3.8V,则选择0—15V量程。
(2)电流表量程的选择要参照小灯泡的额定电流的大小。
选择器材①若知道小灯泡的额定电压和额定功率,则可以计算出小灯泡的额定电流的大小,电流表的路程
略大于额定电流即可;
②若不能求出额定电流大小,可用试触法确定电流表的量程。
③因为常见的小灯泡(额定电压1.5V—3.8V)额定电流均小于0.6A,故无特殊说明,电流表的量
程可以直接选择D.6A量程。
滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流,滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的
电阻差不多,以使滑动变阻器的调压效果明显。
(1)连接电路前,要把开关断开,防止由于电路连接错误而发生短路,损坏电路元件。
(2)连接电流表和电压表时,注意电流从“+”接线柱流入,从“一”接线柱流出。
连接电路
(3)连接滑动变阻器时,要“一上一下”选用接线柱。闭合开关前需把滑动变阻器的滑片置于阻值
最大处,防止电路中电流过大,损坏电路元件。
(1)移动滑动变阻器的滑片时,要紧盯电压表的示数。
(2)调节小灯泡两端的电压高于额定电压时,要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片,实际电压不能
超过额定电压的1.2倍,同时通电时间不易过长,否则容易烧坏小灯泡。
操作细节
(3)实验完毕,一定要先断开开关,然后再拆卸电路,整理器材。
(4)分析数据时,不能把三次的电功率取平均值,因为这三次的电功率是三个不同电压下的电功
率,求平均值无任何意义。
二、其他测电阻的方法
1、伏阻法测电功率
条件电路设计实验步骤及表达式
①闭合S、Sp移动滑动变阻器滑片,使电
勺尸压表的示数为U额
已知定值电—©1不
阻/阻值②断开S1,闭合S2,读出电压表的示数为U
③额
条件电路设计实验步骤及表达式
①调节七的滑片到最左端,调节用的阻值使
已知滑动变
I电压表示数为他
阻器心的规
十A②保持片的滑片位置不变,将用的滑片移动
格最大阻值
到最右端,读出并记录电压表的示数〃
为为S凡
⑸P一u-u额〃
⑷厂额—DU额
K。
2、安阻法测电功率
条件电路设计实验步骤及表达式
①闭合s、s2,移动滑动变阻器滑片,使
电流表的读数为/o=4例
已知定值电
Ko
阻为阻值
②断开S2,闭合S1,读出电流表的示数为/]
③P额=(/1额
条件电路设计实验步骤及表达式
①闭合s、S”移动变阻器滑片,使电流表示
数为/额
②断开SI,闭合S2,变阻器滑片不动,调节
电阻箱
电阻箱,当电流表示数为I额时,读出电阻箱
连入电路中的电阻为R
③P=/额2R
受"考查明星"探究
[例题1](2024•牡丹江)小江发现家里不同房间的灯亮度不同,猜想可能是与灯泡的电功率有关。
他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干,测量额
定电压为2.5V小灯泡的功率。
图甲图乙
(1)小江选择两节新干电池进行实验,连接的实物电路如图甲所示,请在方框内画出对应的电路
图。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出电流表示数,将数据记
入表格。继续移动滑片,即使将滑片移动到阻值最小的位置,小灯泡两端电压也无法达到2.5V,
解决的办法是o
(3)问题解决后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压达到2.5V。如图乙所示,此时电
流表的示数为A,小灯泡的额定功率为W»
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压为2.9V,读出电流表示数,将数据记入表
格。如表所示,小江设计的表格不足之处是o
实验次数灯泡两端电压U通过灯泡的电流I灯泡的电功率P发光情况
120.260.52较暗
22.5正常发光
32.90.320.93较亮
(5)实验表明小灯泡的亮度由决定。
【解答】解:(1)由实物图可知,将灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表测并联在灯泡两端,
如图所示:
(2)即使将滑片移动到阻值最小的位置,小灯泡两端电压也无法达到2.5V,此时电源电压均加
在灯泡两端,故可能原因是:干电池电压小于2.5V,解决的办法是加一节新的干电池;
(3)由图可知,电压表所选量程为0〜0.6A,由指针位置可知,此时电流I=0.3A,
则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5VX0.3A=0.75W;
(4)设计表格时各物理量要有单位,因此小江设计的表格不足之处是测量的物理量没有单位。
(5)由实验表明,小灯泡的亮度由实际功率决定。
[例题2](2024•长安区模拟)小林想测定额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的功率和电阻,将学
生电源调到电压为3V,使用滑动变阻器规格为“200,2A”。
学-生+电口源矽
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障是
(3)正确连接电路后,实验中当电压表的示数达到1.5V时,电流表的示数如图乙所示,此时小
灯泡的电阻为Q,为使灯泡正常发光,应将滑片向(选填“左”或“右”)移动,
同时眼睛注视(选填“电流表”或“电压表”)。
(4)根据测得的数据绘制了小灯泡的I-U关系图像如图丙所示。根据图像提供的信息,可计算
出灯泡的额定功率是W。小林分析发现小灯泡的电阻随两端的电压发生改变,这是因为小
灯泡两端电压的变化引起发生变化,从而导致电阻发生改变。
(5)小林发现实验室还有一待测小灯泡(标有“2.5V”字样、额定功率在0.5W〜0.7W之间),
接着他采用了一个学生电源(电压为2V的整数倍)重新连接线路。闭合开关后,移动变阻器的
滑片,观察到随着小灯泡亮度逐渐增加,电压表的示数逐渐变小。他经过思考后,继续移动变阻
器的滑片使小灯泡正常发光,并记下了此时电压表和电流表的示数。如果将小林所记录的电压表
和电流表的示数相乘,得到的电功率为L65W。根据相关信息可知小灯泡的额定功率为
_____Wo
【解答】解:(1)在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中,灯泡、滑动变阻器和电流
表串联,电压表应并联在灯泡两端,电路连接如下图所示
(2)闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路为断路;电压表有示数,说明与电压表并
联部分断路,故电路故障为小灯泡断路;
(3)由图乙知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,当电压表的示数达到1.5V
时,灯泡的电阻为:
nU_1.5K‘0
R=7-宣=50;
由于电压表示数小于灯泡额定电压,为使灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路
电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,
故应将滑片向右移动;
移动过程中,眼睛注视电压表,直到电压表示数等于2.5V。
(4)右图丙可知,当小灯泡的额定电压为2.5V时,流过小灯泡的额定电流为0.4A,则灯泡的额
定功率为:
P额=U额I额=2.5VX0.4A=1W;
灯泡的电阻与温度有关,当灯泡的电压改变,电流改变,电功率就改变,引起灯泡的温度就改变,
从而灯泡的电阻发生会改变;
(5)测定灯泡的功率的实验滑动变阻器和灯泡是串联的,灯泡亮度增大,是因为滑动变阻器的电
阻减小造成的,串联电路中,电阻起分担电压的作用,电阻越小,分担的电压越小,电压表的示
数减小,说明电压表并联在滑动变阻器的两端。由题意可知,滑动变阻器功率:
P=URI=1.65W;
所以电路电流:
P_1.65W
此时灯泡正常工作,灯泡的额定功率:
nc1.65W2.5VX1.65W
—rrr相rTZ丁方会
所以
2.5VX1.65W
0.5W<"J.<0.7Wo
解不等式得:
8.39VWU总W10.75V;
因为电源电压为2V的整数倍,则U总=10V,灯泡额定功率为:
2.5I/X1.65W
=0.55勿。
P额=嗓一2W
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(2024•宿迁)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5
V,滑动变阻器标有“20Q1A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“X”,用笔画线代替导线将
电路连接正确;
(2)连接电路时,开关应,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,
则电压表发生了故障;
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图
乙所示,示数为A,小灯泡额定功率为W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻(5Q、10。、15。、2011、25。各一个)探究电流
和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是。
A.1.7V
B.2.2V
C.2.7V
【解答】解:(1)图中电压表测量电源电压,应该测量灯泡电压,如图所示:
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应断开,试触时发现,电流表有示数,小灯泡发光,说明
电路是通路,电压表无示数,则电压表发生了断路故障;
(3)电流表用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,
小灯泡额定功率为P=UI=2.5VX0.24A=0.6W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻,当电阻最大为25Q时,滑动变阻器接入电路的
电阻最大,根据串联分压规律电压之比等于电阻之比,结合串联电压规律知,控制的最小电压U
为:
U:(4.5V-U)=25。:2011;
解得U=2.5V;故选C。
故答案为:(1)见解答;(2)断开;断路;(3)0.24;0.6;(4)C。
(2024•北京)某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡Li的额定功率,电源两端电压保持不变。
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在端。
②闭合开关,应以确定小灯泡Li正常发光,此时电流
表示数如图乙所示,则Li的额定功率Pi=Wo
(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与Pl的大小关系,他断开
开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将Li替换为L2,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。
依据上述现象,可推断出PiP2(选填”或“<”),他继续完成了P2的测量后,
验证了推断。
【解答】解:(1)①滑动变阻器使用前应将连入电路的阻值调到最大处,由图甲可知,闭合开关
前,滑动变阻器的滑片P应放置在A端时,变阻器连入电路的阻值最大;
②小灯泡Li的额定电压为2.5V,闭合开关,应调节变阻器使电压表示数为2.5V,以确定小灯泡
L1正常发光,此时电流表示数为0.3A,则L1的额定功率Pi=UiIi=2.5VX0.3A=0.75Wo
(2)①将Li替换为L2,电压表示数由2.5V降为2.3V,即小灯泡L2两端的电压为2.3V(小于
额定电压2.5V),
②电路电源电压不变,根据串联电路电压的规律可知,变阻器两端的电压增加(增加了0.2V),
③又因为变阻器接入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流变大,记为12,
④要使小灯泡L2正常发光,根据串联电路电阻分压的规律可知,滑动变阻器接入电路中的电阻要
减小,直至小灯泡L2两端的电压增大为2.5V,此时电路中的总电阻减小,
⑤电路电源电压不变,由欧姆定律可知电路电流增加,记为13,则有0.3A<l2<l3,
⑥小灯泡L2的额定功率P2=2.5Vl3,故:Pl<P2o
故答案为:(1)①A;②调节变阻器使电压表示数为2.5V;0.75;(2)<。
(2024•平山县模拟)小明测量标有“2.5V”字样(灯丝电阻约为10Q)小灯泡的额定功率。现
有器材:电池组(三节干电池串联,电压为4.5V)、开关、电压表、电流表、导线若干1(5Q,
1A)、R2(20Q,0.5A),R3(50。,0.2A)。小明设计了如图1甲所示的电路图进行实验,请回
答下列问题:
(1)图1乙是小明连接的实物电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“X”(导
线不要交叉)。通过估算,他选用的滑动变阻器是(选填"Ri”“R2”或“R3”)。
(2)正确连接电路后闭合开关,小灯泡不亮,但电压表和电流表都有示数0
(3)解决问题后,移动滑片P至某一点时,电压表示数如图1丙所示,应将滑动变阻器的滑片P
向(选填"A”或"B”)端移动。
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,并根据记录的多组数据绘制出了如图2
所示的I-U关系图象。由图象可知小灯泡的额定功率是W。小灯泡变亮时,小
灯泡灯丝的电阻(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【拓展】小明还想测量一个定值电阻的阻值,但电流表被其他小组同学借去了,于是利用上面实
验用的小灯泡和剩余器材设计了图3所示的实验电路图
①先将小灯泡接在图中a、b两点之间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P;
②保持滑片位置不动,再取下小灯泡,将待测电阻接在a、b两点间,读出电压表的示数恰好为2
V;
③待测电阻Rx=
【解答】解:(1)原电路图中,电压表并联在灯泡和滑动变阻器两端是错误的,在测小灯泡的额
定功率实验中,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
乙
图1
当灯泡正常发光时,电流大约为:
1'=今=*=0.25A>0.2A;
根据串联电路电压规律和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻为:
R滑=j=&%*=8C>5。,所以应选择滑动变阻器R2;
(2)正确连接电路后闭合开关,电压表和电流表都有示数,说明电路是通路,且灯泡没有短路,
小灯泡不亮,说明灯泡实际功率太小;
(3)解决问题后,移动滑片P至某一点时,电压表示数如图1丙所示,电压表选用小量程,分
度值0.1V,其示数为2.1V,小于灯泡额定电压2.5V,若要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡
两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑
动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中的滑片P向A端移动;
【拓展】先将小灯泡接在图中a、b两点之间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的
示数为1.5V,由图2可知,电路中电流为L=0.2A,滑动变阻器两端的电压为U滑1=U-U1=4.
5V-1.5V=3V,滑动变阻器连入电路的电阻为:
„0滑'3K
R滑1=丁=两=15°,
保持滑片位置不动,再取下小灯泡,将待测电阻接在a、b两点间,闭合开关,读出电压表的示数
恰好为2V;此时滑动变阻器两端的电压为U滑2=U-U2=4.5V-2V=2.5V,
电路中的电流为:
,滑22.5U1.
滑1
定值电阻的阻值为:
D_出_2,_仆八
Rx—————12/2o
hUo
故答案为:(1)见解答图;R2;(2)灯泡实际功率太小;(3)A;(4)0.625;变大;【拓展】12。
4.(2024•怀化模拟)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V不变,小灯泡的额定
电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为1011,备有两只滑动变阻器(规格分别为“30Q2A”和
“50Q1A”)。甲乙
(1)小明同学连接了如图甲所示的部分实物电路,还有一根导线未连接,请你用笔画线代替导
线,将导线连入电路。
(2)连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的
故障可能是。
(3)排除故障后,当电压表的示数为1.8V时,要使灯泡正常发光应向o(选填"A”或
“B”)端调节滑片。灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率是
(4)小明同学想用该实验电路探究电流与电压的关系,你认为这样做是否可行,并说明理由
(5)该组同学又将小灯泡换成5。、10。、20Q定值电阻探究电流与电阻的关系,并使电压表的
示数始终保持2V不变,为了能够完成实验,选择滑动变阻器的规格应为,这
样选择的理由是。
【解答】解:(1)原电路中,变阻器滑片以左部分与电流表串联后再与变阻器滑片以右电阻与灯
串联的电路并联,电压表串联在电路是错误的;变阻器应与电流表串联后再与灯串联,电压表与
灯并联,改正后如下所示:
(2)连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,
电压表与电源连通,则电路中发生的故障可能是灯泡断路;
(3)灯在额定电压下正常发光,示数为L8V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串
联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,
故滑片向A移动,直到电压表示数为额定电压,灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,电流
表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,则小灯泡的额定电功率为:P=UI=2.5VX0.24
A=0.6W;
(4)这样做不可行;探究电流与电压的关系,要控制电阻的大小不变,而灯的电阻随温度的变化
而变化;
(5)电阻两端的电压始终保持Uv=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:11滑=
U-Uv=6V-2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20。电
阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2X200=40。,为了能够完成实验,选择滑动变阻器的
规格应为“50。1A",这样选择的理由是滑动变阻器连入电路的电阻至少为40。。
故答案为:(1)如上图所示;(2)灯泡断路;(3)A;0.6W;(4)不可行;灯的电阻随温度的
变化而变化;(5)50Q1A;电压表的示数始终保持2V不变,为了能够完成实验,滑动变阻器连
入电路的电阻至少为40。。
(2024•茂南区校级模拟)小明做测“小灯泡电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,
额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1)如图甲所示是小明已连接的电路,有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“X”,
并用笔代导线完成正确的连接;
(2)小明正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片小灯泡都不亮,电流表无示数,电
压表有示数且接近于电源电压,出现此现象的原因可能是小灯泡(选填“短路”或“断
路”);
(3)排除故障后,小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制
成了如图乙所示的U-I图象,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是
W;
(4)实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系,小明想要完成五组
实验,准备好的定值电阻有5。、10。、15。、20。、2511;
①将电路连接正确后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2V,此时电流
表的示数如图丙所示为A,则定值电阻的阻值为O;
②断开开关,将定值电阻换成阻值为1011电阻,闭合开关,滑动变阻器滑片应向(选填
“左”或“右”)移动;为完成此四组实验,滑动变阻器最大电阻应不小于fio
【解答】解:(1)图中电压表与灯泡串联,电流表与灯泡并联,应该将电压表与灯泡并联,电流
表与灯泡串联,如下图所示:
(2)小明连好电路闭合开关后,发现无论怎样移动滑片小灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路
发生了断路故障,电压表有示数且接近于电源电压,说明电压表能连通电源的两极,则故障是与
电压表并联的部分断路了,所以其原因可能是小灯泡断路;
(3)由绘制成了如图乙所示的U-I图像知,灯的电压为2.5V时,电流大小为0.2A,小灯泡的
额定功率是:
PL=ULIL=2.5VX0.2A=0.5W;
(4)①闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2V,此时电流表的示数如图
丙,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,大小为0.4A,由欧姆定律,则定值电阻的阻值为:
R=7=U^=5C;
②根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Q改接成10。的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的
规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所
以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V;
电阻两端的电压始终保持2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
4V
U滑=6V-2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的元=2倍,根据分压原理,当接入20。电
阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=2X200=40。,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40。的滑动变阻器。
6.(2024•南岗区校级四模)实验室中常用的小灯泡上标有“2.5V、3.8V、6V”字样,但并没有标
清小灯泡的额定功率。涵涵选择了2.5V小灯泡来研究小灯泡的电功率。
(1)请用笔画线代替导线正确连接好电路。
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,若两电表
均完好,则故障可能是o
(3)排除故障后,涵涵开始测量小灯泡的额定功率,她闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片,
直至电压表的示数为2.5V,观察到电流表示数如图所示,则小灯泡的额定功率为Wo
(4)涵涵想要在此基础上继续测量小灯泡在1.2倍额定电压下的实际功率,则其下一步的实验操
作应为:O
(5)轩轩选用了“3.8V”的小灯泡来进行实验,更换灯泡过后,他发现利用此电路图无法准确的
判断小灯泡何时正常发光,请你帮他分析问题所在。
【解答】(1)实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流,
滑动变阻器的连线一上一下,开关闭合前,滑片在阻值最大处,故滑动变阻器的A接线柱接入电
路,如下图所示:
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电流表有示数,说明电路是通路,小灯泡不发光,电压表
无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路;若两电表均完好,则故障可能是小灯泡短路;
(3)由实物图可知,电流表选用小量程;观察到电流表示数如图所示,电流表分度值为0.02A,
其示数为0.28A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5VX0.28A=0.7W;
(4)涵涵测量了小灯泡在额定电压下的电功率后,打算测量小灯泡在1.2倍额定电压下的实际功
率,即小灯泡在3V电压下的实际功率,因此应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应
减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故他下一步的操
作是:继续向左移动滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为3V,记录此时对应的电流表示数;
(5)小灯泡的额定电压为3.8V,因此选用小量程。〜3V无法测量;选用大量程。〜15V进行测
量时,其对应的分度值为0.5V,无法准确读出小灯泡正常发光时的电压3.8V;因此无法通过电压
表示数准确判断小灯泡何时正常发光。
故答案为:(1)见解答图;(2)小灯泡短路;(3)0.7;(4)继续向左移动滑动变阻器的滑片,直
到电压表的示数为3V,记录此时对应的电流表示数;(5)见解答内容。
(2024•平桥区一模)如图,某同学做“测定小灯泡功率”的实验,电源电压恒为3V,小灯泡
的额定电压为2.5V,连接电路后,闭合开关,在滑片P从最左端向右移动时,发现电压表的示
数随着灯泡的变亮而减小。
①请根据上述实验现象用笔画线代替导线连接电压表。
②在实验过程中,当滑片P移到某点时,电压表示数为2V,电流表的示数如图乙所示,此时小灯
泡的功率为W。
③要使小灯泡正常发光,滑片P应在②的基础上向移(选填“左”或“右”)。
【解答】解:①灯在滑片P从最左端向右移动时,变阻器的电阻变小,由分压原理,变阻器的电
压变小,灯的电阻变大,灯变亮,故发现电压表的示数随着灯泡的变亮而减小的额定电压为2.5
V,故电压表选用小量程与变阻器并联,如下所示:
②在实验过程中,当滑片P移到某点时,电压表示数为2V,灯的电压为:
U=3V-2V=1V;电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时小灯泡
的功率为:
P=UI=1VXO.2A=O.2W;
③灯在额定电压下正常发光,示数为IV,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联
电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故
滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压。
故答案为:①如上所示;②0.2;③右。
(2024•临漳县模拟)课后服务社团活动中,“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实
验中先用如图甲所示的器材进行实验,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(正常发光
时电阻约为12C)。
(1)请将电路连接完整(要求滑动变阻器滑片左移时,灯泡变亮)。
(2)为能顺利完成该实验,下列不同规格的滑动变阻器应选用(选填字母)。
A.“10。0.5A”的滑动变阻器
B.“20Q
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