内容正文:
知识点1 伏安法测小灯泡的电功率
1. 小明按图示电路测量小灯泡的电功率,备有的器材规格如下:电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,小灯泡正常发光时灯丝电阻约为10 Ω,滑动变阻器甲的规格为“10 Ω 1 A”,滑动变阻器乙的规格为“50 Ω 0.5 A”,电流表的量程有“0~0.6 A”“0~3 A”,电压表的量程有“0~3 V”“0~15 V”,下列说法错误的是( C )
A. 当电压表示数为2.5 V时,小灯泡消耗的功率等于额定功率
B. 为减小误差,电压表量程选“0~3 V”,电流表量程选“0~0.6 A”
C. 滑动变阻器应选择甲“10 Ω 1 A”
D. 由本实验可发现,小灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同
解析:电压表测小灯泡两端的电压,小灯泡的额定电压为2.5 V,故当电压表的示数为2.5 V时,小灯泡消耗的功率等于额定功率,A正确;小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为10 Ω,额定电流I===0.25 A,故电压表量程选“0~3 V”,电流表量程选“0~0.6 A”,B正确;小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6 V-2.5 V=3.5 V,滑动变阻器接入电路中的阻值R滑===14 Ω,故滑动变阻器应选乙“50 Ω 0.5 A”,C错误;由本实验可发现,小灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同,D正确。
知识点2 实验故障的分析与判断
2. 如图所示是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况,其中错误的是( C )
A. 电流表没有串联接入电路中
B. 电压表没有与小灯泡并联
C. 滑动变阻器的接线柱的连接
D. 开关没有串联接入电路中
解析:电流表与小灯泡串联连接,故电流表接线正确,A不符合题意;电压表与小灯泡并联,因此电压表接线正确,B不符合题意;滑动变阻器没有按照“一上一下”的原则进行接线,故滑动变阻器接线错误,C符合题意;开关与小灯泡串联,故开关接线正确,D不符合题意。
3. 如图所示是测定小灯泡电功率的实验电路,电路连接正确后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针稍有偏转,电压表的指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是( D )
A. 小灯泡断路
B. 滑动变阻器短路
C. 灯丝的阻值过大
D. 滑动变阻器连入电路的阻值过大
解析:小灯泡断路时,电流表无示数,电压表有示数,为电源电压,与题中现象不符,A错误;滑动变阻器短路时,小灯泡发光,电压表有示数,为电源电压,与题中现象不符,B错误;灯丝电阻过大时,小灯泡发光,电压表有示数,与题中现象不符,C错误;滑动变阻器连入电路的阻值过大时,电路中的电流很小,小灯泡的实际功率很小,故小灯泡不亮,电流表的指针稍有偏转,电压表测量小灯泡两端的电压,由于电流很小,故小灯泡两端的电压过小,电压表的指针几乎不动,与题中现象相符,D正确。
知识点3 电能表测电功率
4. 下列各组仪器中,可以用来测量电功率的是( C )
①电能表和秒表 ②电能表和电压表 ③电能表和电流表 ④电流表和电压表
A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③④
解析:用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,由电功率公式P=UI可以求出用电器的电功率,因此用④可以测出电功率;用电能表测出用电器消耗的电能,用秒表测出用电器的工作时间,由公式P=求出用电器的功率,因此用①可以测出电功率;用②电能表和电压表不能测出电功率,用③电能表和电流表不能测出电功率。
5. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,把标有“2.5 V”字样的小灯泡L与滑动变阻器R串联起来接在电压是5 V的电源上,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,测得小灯泡的电功率为0.5 W,下列说法错误的是 ( A )
A. 电流表的读数为0.2 A,滑动变阻器两端的电压是5 V
B. 滑动变阻器连入电路中的电阻为12.5 Ω
C. 相等时间内,电流对L和R所做的功相等
D. 小灯泡L和滑动变阻器消耗的电功率相等
解析:小灯泡正常发光时,其两端的电压等于其额定电压2.5 V,由P=UI得,电流表的读数I===0.2 A,小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,小灯泡两端的电压为2.5 V,电源电压为5 V,所以滑动变阻器两端的电压U滑=5 V-2.5 V=2.5 V,故A错误;由I=得,滑动变阻器连入电路中的电阻R===12.5 Ω,故B正确;根据上面的分析可知,小灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,通电时间相等,电流相等,根据W=UIt可知,电流对L和R所做的功相等,故C正确;小灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,电流相等,根据P=UI可知,小灯泡和滑动变阻器消耗的电功率相等,故D正确。
6. 在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时,小红所观察和记录的结果见表所示。
小