内容正文:
秘籍15 测量小灯泡电功率(原卷版)
概率预测
☆☆☆☆☆
题型预测
实验探究题☆☆☆☆☆
考向预测
①伏安法测小灯泡电功率☆☆☆☆☆;②对小灯泡电功率的理解☆☆☆;③用电能表测量用电器电功率☆☆☆。
测量小灯泡电功率是电学实验探究题中的常考热点,在电学实验探究题中考题出现概率最高,在中考试卷实验题中占据非常重要的地位。此考题的典型考试类型有:一、伏安法测制度牌电功率;二、用电能表测量用电器的电功率。考题分值一般在3分-9分之间,具体考向和解答策略见下面概括:
一、伏安法测小灯泡电功率
【实验目的】测量小灯泡工作时的电功率。
【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
【实验原理】根据公式P=UI,用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测小灯泡中的电流,利用公式P=UI计算电功率,在额定电压下测出的电功率就是额定功率。
【实验步骤】一、按电路图连接好电路
二、闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5V,观察小灯泡的亮度,并记录电流表和电压表的示数。
三、调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化,并记录此时电流表和电压表的示数(注意:小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多)。
四、调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化,并记录此时电流表和电压表的示数。
五、计算出三种情况下小灯泡的电功率。
六、整理器材。
七、实验表格
实验次数
实验要求
发光情况
电流/A
电压/V
电功率/W
1
额定电压
正常发光
2
额定电压1.2倍
较亮
3
额定电压0.8倍
较暗
【实验结论】(1)不同电压下,小灯泡的功率不同;实际电压越大,小灯泡功率越大。(2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。
【考向点拨】
1.补充电路:以某一电器为起点,观察一周,先连主电器,后连测量电器,注意连线不能交叉;
2.测量前变阻器的位置、目的:处于最大位置、为了保护电路;
3.变阻器连接:一上一下;
4.开关状态:断开状态;
5.电路故障:电流表无示数,某处断路;电压表无示数,被测电器短路或电压表连线未接好;
6.电流表、电压表反偏:正负极反接;
7.影响小灯泡亮度的因素:由小灯泡实际功率决定,功率越大,亮度越高;
8.确定划片移动方向和接入电阻大小:根据电阻与长度成正比接线;
9.实际功率大小:根据公式:进行计算;
10.分析图像求额定功率:根据额定电压确定电流,计算即得额定功率;
11.分析图象不同电压下灯丝电阻值不同:原因是灯丝电阻随温度的变化而变化。
二、其他方法测小灯泡额定功率
1.安阻法测小灯泡额定功率
电路设计
实验电路
待测物理量和待测电阻RX
用定值电阻R0和待测小灯泡并联,用两个电流表分别测量其电流,调节滑动变阻器是小灯泡电流为额定电流(已知R0阻值)
(1)闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表A1、A2读数分别为I1、I额;
(2)
用定值电阻R0和待测小灯泡并联,用一只电流表测量小灯泡电流,通过开关不同状态测出不同电路连接时的电流
(1) 闭合开关S1、S3,调节滑动变阻器使电流表读数为I额;
(2) 断开开关S3,闭合开关开关S1、S2,读出电流表示数为I1;
(3) 小灯泡额定功率为:
2.伏阻法测小灯泡额度电功率
电路设计
实验电路
待测物理量和待测电阻RX
利用串联电路中各用电器电流相同,调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为U额,求出小灯泡额定功率
(1) 闭合S,调节滑动变阻器,使电压表V1、V2分别为U1、U额;
(2)被测小灯泡电功率为:
利用电源电压不变和串联电路电流相同,用电压表测出小灯泡额定电压
保持电源电压不变,闭合开关S,调节电阻箱电阻为某一位置时,电压表示数为小灯泡额定电压U额,小灯泡额定功率为:
3.利用电能表测量用电器电功率
实验器材:被测用电器、电能表(N为消耗1千瓦时,转盘转过的转数);
实验步骤:一、关闭其他电器,只让待测用电器工作;
二、用停表测出用电器工作时转盘转动的转数n与对应的时间t。
待测用电器电功率:。
题型一:伏安法测小灯泡电功率
【例1】如图甲是阳阳同学设计的根据欧姆定律测电阻的实验电路。
(1)检查无误后,闭合开关。他将滑片P向左滑动时,电压表示数将_____(选填“增大”、“减小”或“不变”);当P滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,由此可知电阻R=_____Ω。你认为这个结果可靠吗?_____,理由是_____。
(2)做完测电阻实验后,阳阳发现桌上还有一个标有额