内容正文:
第09讲 测小灯泡电功率
【学习目标】
【基础知识】
知识点一、实验原理及操作
【知识梳理】
【实验目的】:测定小灯泡的电功率
【实验器材】:电源、小灯泡、电键、电压表、电流表、滑动变阻器、若干导线等。
【实验原理】:p=UI
【实验步骤】: SHAPE \* MERGEFORMAT
(1) 记下小灯泡的额定电压,额定电流。
(2) 如图所示连接电路,电键处于断开状态,滑动变阻器连入电路中的电阻处于最大值,电源电压要大于小灯泡的额定电压。
(3) 移动滑片,使得电压表的示数等于小灯的额定电压,观察小灯的发光情况,记下此时的电流表示数,根据公式计算出小灯泡的额定功率。
(4) 改变滑片的位置,使得电压表的示数分别大于或小于小灯的额定电压,记下相应的电流值并计算出相应的电功率,并观察记录小灯的发光情况。
滑动变阻器在电路中的作用是:分担一部分电压,从而改变小灯两端的电压和通过小灯的电流。
【考点剖析】
例1. 某同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,所用小灯标有“2.5V”字样,可供使用的电源有1.5V、3V和4.5V三种规格。实验电路如图16所示。
(1)实验时,应选用电压为(5)的电源;闭合电键前,滑动变阻器的滑片P应移到最 端(选填“左”或“右”)。
② (2) 实验过程中,移动滑动变阻器滑片P的目的是: 。
(3) 实验过程中,判断小灯泡正常发光的方法是: 。
【参考答案】(1)3V或4.5V。 右。
(2)使小灯两端的电压略低于、等于或略高于额定电压。
(3)电压表示数为2.5V时小灯正常发光
【解析】(1)由题知,灯泡的额定电压2.5V,所以应选择电压为3V或4.5V的电源;为保护电路,闭合电键前,滑动变阻器的滑片P应移到最大值右端;
(2)当灯泡两端电压达到额定电压2.5V时,灯泡正常发光,所以移动滑动变阻器滑片P的目的是调节灯泡两端的电压;
(3)由图电压表测灯泡两端电压,所以当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光。
【真题演练】
1. 小华做“测定小灯泡电功率”实验,所用器材如下:电源(电压保持不变)、电流表、电压表(0~15伏量程损坏)、滑动变阻器、待测小灯(标有“0.2A”字样)、电键S以及导线若干。小华先正确串联实验器材,然后将电压表并联在电路中。闭合电键后,移动变阻器的滑片,将测得数据记录在下表中。小华在分析、思考后,换用“50Ω 2A”字样的滑动变阻器,重新正确串联电路,并将电压表并联在合适的电路两端,且实验步骤正确。闭合电键S后,观察到此时电流表、电压表的示数为0.1安、1.0伏。
① 测定小灯泡电功率的实验原理是: (14) 。
② 判断小灯泡正常发光的方法是: (15) 。
③ 求:小灯泡的额定功率 (16) 。(请写出计算过程)
物理量
电压(伏)
电流(安)
1
3.0
0.16
2
2.5
0.20
3
2.0
0.24
【参考答案】 (14)P=UI;(15)当观察到电流表的示数为0.2安时,小灯正常发光;
(16)U=U灯+U滑=1.0伏+0.1安×50欧=6伏 U额=U—U滑=6伏—2.5伏=3.5伏
P额=U额I额=3.5伏×0.2安=0.7瓦
知识点二、器材选择类
【知识梳理】
正确连接——电压表测待测电阻/小灯
电表变化情况:电压表和电流表同时增加或者同时减小——电压表测待测电阻/小灯
电压表和电流表一个增加另外一个减小——电压表滑动变阻器
电压表有示数且始终不变,电路无故障——电压表测电源
电压表示数可以等于0——电压表测滑动变阻器
确定电源电压或者滑动变阻器的最大阻值(一般已知一个确定另外一个)
看实物图中连入电路的干电池的节数U=1.5n
根据公式U=Ux+UP=Ux+I×RP,代入已知的Ux、I和RP
若电压表示数始终不变,则电压表的示数就是电源电压
滑动变阻器的阻值一般根据公式U=Ux+UP=Ux+I×RP,代入已知的Ux、I和U
【考点剖析】
例1. 小王做“测定小灯泡额定功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器(“50Ω 2A”、“20Ω 2A”两种规格)、电键及导线若干,其中待测小灯上只有所标“0.18A”(指小灯正常工作电流)字样清晰可见.他连接