内容正文:
测量小灯泡的额定功率
一、实验目的:用伏安法测量小灯泡的额定功率,进一步理解额定功率和实际功率的联系和区别。
二、设计与进实验:
1实验器材:电源、导线、开关、小灯泡(额定电压2.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器。
2.实验原理:P=U1
3实验步骤:
①将电压表和电流表指针调零,断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器滑片移到阻值最大处。
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数依次为2.5V、2V和3V,依次记下电压表示数U
和对应的电流表示数I,分别将、I记录在表格中;
③观察并比较三次小灯泡的发光情况,将现象记录在表格中。
次数
电压UV
电流I/A
发光情况
电功率PW
2.5
03
正常
0.75
2
2
0.28
较暗
0.56
3
2
0.34
较亮
1.02
三、分析和结论:
L.当U实=U额时,P生=P,灯泡正常发光:
2.当U实<U箭时,P实<P额,灯泡发光较暗;
3当U实>U颜时,P实>P蘭,灯泡发光很亮。
四、交流与讨论:
1滑动变阻器的作用:保护电路、改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,从而改变灯泡的电功率:
2连接电路前,开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器应滑动到阻值最大处:
3.电表量程及滑动变阻器规格的选取:
电源点电压U
所选滑动变阻器最小值
所选滑动变阻器
R
U
小灯泡额定电压U
Ra
0-0
Ra
U-ULRL
小灯泡正常发光时电阻R
U
R
U-ULRL
U
4使小灯泡正常发光的操作:移动滑片,观黎电压表示数,当电压表示数等于小灯泡额定电压时,小
灯泡正常发光:
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5动态电路分析;
6.小灯泡的U1图像不是直线(或不同电压下小灯泡电阻不同)的原因:灯丝电阻随温度的升高面增
7灯泡亮暗程度与实际功率关系:小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮:
8实验中改变小灯泡两端电压的方式:通过移动滑动变阻器连入电路的阻值大小:
9伏安法测电阻和伏安法测电功率的异同点:
相同点:
①实验电路相同:
②实验方法相同,都是伏安法:
③测量的物理量相同,都是测量电流和电压。
不同点:
①实验原理不同,测电阻的实验原理是R=
,测电功率的实验原理是P=U
②实验数据处理方式不同,测电阻中,处理数据,多次测量求平均值减小实验误差:而测电功率的实
验中多次实验是寻找在不同电压下的实际电功案与灯泡亮度之间关系。
10多次测量的目的:
①在测量小灯泡电功率实验中,多次测量的目的是为了研究小灯泡的亮度(或电功率)与小灯泡两端
电压的关系:
②在测量小灯泡电阻的实验中,多次测量的目的是研究小灯泡的电阻是香与温度有关:
③在测量定值电阻阻值的实验中,多次测量的目的是为了求平均值,以减小实验误差:
11.不能用多次测量求电功率平均值作为小灯泡的额定功率的原因:忽略了温度对小灯泡电阻的影啊,
即小灯泡两端电压改变,实际功率也改变。
五、特殊法测额定功率:
1.缺电流表设计思路:
条件
电路设计
实验步骤及表达式
①闭合S、S1,移动滑动变阻器滑片,使电压表示
数为U额:
已知定值电阻R,阻
②断开S1,闭合S2,读出电压表示数为U:
值
③P
U-U鱼Ua
R
①调节R2的滑片到最左端,调节R1的阻值使电压
表示数为U:
已知滑动变阻器R2
②保持R1的滑片位置不变,将R2的滑片移动到最
的规格最大阻值
R2 b
右端,读出并记录电压表示数为U:
为Ra
⑧P=
UU鱼U颜
R
R
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2.缺电压表设计思路:
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,使电流表示
S2
数为1。=
已知定值电阻R。
R
阻值
Ro
②断开S2,闭合S1,读出电流表示数为:
P
①闭合S、S1,移动滑动变阻器滑片,使电流表示
数为I额:
②断开S1,闭合S2,变阻器滑片不动,调节电阻
电阻箱
箱,当电流表示数为1时,读出电阻箱连入电路
中的电阻为R:
③P=IR。
【真题演练】
1.(2023年达州中考题)25.小明学习了电功率的知识后,在家中找来了一个标有额定电压为“6V”
的小灯泡,为了测定该小灯泡的额定功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如下实验,己知
电源电压恒为8V。
↑IA
0.5
0.4
0.3
02
0.1
01234567U八V
(1)请用笔画线代替导线,帮他连接好实物图。要求闭合开关后,滑片向右移,灯泡变亮:
(2)小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,电表的示
数几乎不变,你认为出现此现象的原因是
(选填字母:
A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B.灯泡的电阻太小
C.滑动变阻器的最大阻值太小
(3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向
移动,