模块五（三）电学重点实验 实验四 测量小灯泡的电功率（基础知识训练册）-【一战成名】2023山西中考物理中考源动力中考总复习

一战成名·山西物理 数如图丙所示，为　０．３　Ａ，则被测小灯泡正常发光时的电阻值为　８．３　Ω（保留一位小数）． （５）另一实验小组同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个最大阻值为Ｒ０的滑动变阻器 Ｒ０，他设计了如图丁所示电路，电源电压为Ｕ恒定不变，也测出了小灯泡在额定电压Ｕ０＝２．５Ｖ 时的电阻．请补全下列实验步骤： ①闭合开关Ｓ，先移动滑动变阻器　Ｒ０　（选填“Ｒ０”或“Ｒ”）的滑片到最左端，再调节另一滑动 变阻器的滑片，直到电压表的示数为Ｕ０； ②接着　移动变阻器Ｒ０的滑片到最右端　，读出此时电压表的示数为Ｕ； ③小灯泡正常发光时电阻值的表达式ＲＬ＝　　　　　（用Ｕ、Ｕ０、Ｒ０表示）． 实验四　测量小灯泡的电功率（１０年４考） 【实验原理】①　Ｐ＝ＵＩ　． 【实验电路】 　　　　 【设计与进行实验】 １．滑动变阻器的作用：ａ．保护电路；ｂ．②　改变小灯泡两端的电压　． ２．滑动变阻器规格的选取 根据小灯泡的额定电压和正常发光时的电阻，求得Ｉ额 ＝ Ｕ额 ＲＬ ，所以滑动变阻器允许通过的最大 电流Ｉｍａｘ＞Ｉ额；滑动变阻器接入电路的最小阻值Ｒ滑ｍｉｎ＞ Ｕ－Ｕ额 Ｕ额 ＲＬ，其中ＲＬ为小灯泡正常发光 时的电阻． ３．使小灯泡正常发光的操作 （１）电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的同时，眼睛观察③　电压　表，当该表 的示数④　等于小灯泡的额定电压　时，记下此时对应的电流表示数，并观察小灯泡的发光 情况； （２）如图电路中，当电压表的示数小于小灯泡的额定电压时，为使小灯泡正常发光，应把滑动 变阻器的滑片向⑤　左 　（选填“左”或“右”）移动，直至电压表示数等于小灯泡的⑥　额定 电压　； （３）移动滑动变阻器的滑片，记录多组电压表、电流表的示数，并观察小灯泡的发光情况． （注意：电压表的示数可以比小灯泡的额定电压大一些，但不能超过其额定电压的１．２倍，否 则会烧坏小灯泡） ５２１ 一战成名·山西物理 【分析实验现象和数据】 １．设计测量小灯泡电功率实验数据的记录表格（如下表）． 实验 次数 电压 Ｕ／Ｖ 电流 Ｉ／Ａ 电阻 Ｒ／Ω 电功率 Ｐ／Ｗ 灯泡亮 暗情况 １ ２ ３ 　　　 　　 ２．如图，小灯泡的Ｉ－Ｕ图像（或Ｕ－Ｉ图像）是曲线的原因是⑦　小灯泡的电阻随温度的升高而 变大，不是一个定值　． ３．计算小灯泡的额定功率和正常发光时的电阻 当小灯泡两端的电压为额定电压（正常发光）时，根据电流表读数、表格数据或Ｉ－Ｕ图像确定 对应的电流值，然后利用公式Ｐ额 ＝Ｕ额Ｉ额和Ｒ额 ＝ Ｕ额 Ｉ额 分别计算小灯泡的额定功率和正常发光 时的电阻． ４．小灯泡亮度的影响因素：小灯泡的实际功率越大，小灯泡的亮度越⑧　亮　，但不能超过额定 功率，否则可能会损坏小灯泡． 【交流与反思】 １．多次测量的目的⑨　测量小灯泡在不同电压下的实际功率　，并进行亮度比较；不能用多次 测量求平均值计算小灯泡电功率的原因⑩ 　． ２．实验中电压表示数太大，通过调节滑动变阻器始终达不到小灯泡的额定电压，可采取的措施： 瑏瑡　减　　　　　　小电源电压　或瑏瑢　更换最大阻值更大的滑动变阻器　． ３．若实验中电压表大量程损坏，而小量程又小于小灯泡的额定电压，可采取的措施瑏瑣　将电压 表并联在滑动变阻器两端　． ★特殊方法测小灯泡正常发光时的电阻和额定电功率 １．实验设计思路 类型 缺电流表 缺电压表 思路引导 利用电压表与定值电阻并联（或已知 最大阻值的滑动变阻器）等效替代电 流表 利用电流表与定值电阻串联（或已知 最大阻值的滑动变阻器）等效替代电 压表 等效电路 ６２１ 一战成名·山西物理 ２．实验方案及表达式 类型 电路图 步骤 表达式 缺电流表 （已知小灯 泡的额定 电压为 Ｕ额） 已知定值电阻的阻值为 Ｒ０，实验 步骤如下： （１）闭合开关 Ｓ、Ｓ１，断开开关 Ｓ２， 调节滑动变阻器的滑片Ｐ，使电压 表的示数为Ｕ额； （２）断开开关 Ｓ１，闭合开关 Ｓ、Ｓ２， 保持滑片 Ｐ位置不变，读出此时 电压表的示数为Ｕ 小灯泡正常发光时的 电阻： ＲＬ＝ Ｕ额 Ｕ－Ｕ额 Ｒ０； 额定电功率： Ｐ额 ＝ （Ｕ－Ｕ额）Ｕ额 Ｒ０ 已知滑动变阻器 Ｒ２的最大阻值为 Ｒ０，实验步骤如下： （１）闭合开关 Ｓ，将滑动变阻器Ｒ２ 的滑片Ｐ移至ａ端，移动滑动变阻 器 Ｒ１的滑片，使电压表示数 为Ｕ额； （２）保持滑动变阻器Ｒ１的滑片位置 不变，将滑动变阻器Ｒ２的滑片Ｐ移 至ｂ端，读出此时电压表的示数为Ｕ 小灯泡正常发光时的 电阻： ＲＬ＝ Ｕ额 Ｕ－Ｕ额 Ｒ０； 额定电功率：　　 Ｐ额 ＝ （Ｕ－Ｕ额）Ｕ额 Ｒ０ 缺电压表 （已知小灯 泡的额定电 流为Ｉ额） 已知电源电压为 Ｕ，实验步骤 如下： （１）闭合开关 Ｓ１，断开开关 Ｓ２，移 动滑动变阻器的滑片Ｐ，使