内容正文:
专题提升Ⅳ 测量小灯泡电功率的实验方法
学习目录
目录
模块一、 知识掌握 1
知识点一、测量小灯泡额定功率实验探究 1
知识点二、伏阻法 3
知识点三、安阻法 4
模块二 巩固提高 5
知识重点
模块一、 知识掌握
知识点一、测量小灯泡额定功率实验探究
实验目的:探究小灯泡在不同电压下的发光情况。
实验原理:P=UI。
实验电路图:如图
实验结论:小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
实验有关注意事项:
①连接电路时,开关应该打开,滑动变阻器应达到最大位置;
②滑动变阻器的作用:用于调节小灯泡两端的电压,使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5③电表要选择合适的量程,一般遵循“能小则小”的原则;
④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片,眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压);
⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高,灯丝电阻越大);
⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大,灯泡越亮);
⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律);
⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变,功率也改变)。
[例题1] (2023•台州模拟)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3.0伏,小灯泡的额定电压为2.5伏,滑动变阻器的规格为“20欧,1安”。
(1)闭合开关前,应该把滑动变阻器的滑片移到 (选填“M”或“N”)。
(2)闭合开关,小科发现小灯泡不亮,电流表示数很小,电压表示数较大。则接下来应进行的操作是 (填字母)。
A.更换小灯泡
B.向左移动滑动变阻器滑片
C.检查开关是否接触不良
D.检查电压表是否断路
(3)小科移动滑动变阻器的滑片,测量出了5组实验数据,描点并绘制出了关于滑动变阻器的I﹣U图像,如图乙所示。则小灯泡的额定功率为 瓦。
知识点二、伏阻法
[例题2] (2023•滨江区一模)小滨同学在测量标有“2.5V”字样小灯泡电功率的实验中,连接图甲所示的电路。
(1)小滨在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打“×”,并画线把它改到正确的位置上。
(2)通过移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的亮度,并根据记录的多组数据作出了如图乙所示的I﹣U图像。根据图像推算出小灯泡的额定功率是 W。
(3)小江同学根据图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。如图所示,Ro为定值电阻,S1为单刀双掷开关,实验操作如下:
①闭合开关S,将S1置于1处,调节滑动变阻器的滑片P,使得小灯泡正常发光,记录下此时的电压表示数为U1;
②不改变滑动变阻器滑片P的位置,将S1置于2处,记录下此时电压表的示数U2。则小灯泡的额定功率可表示为:P额= (用U1、U2、Ro表示)。
知识点三、安阻法
[例题3] (2023•鹿城区三模)小明想测量实验盒中一只灯泡的额定功率,发现灯泡铭牌上额定电压值不清,额定电流为0.5A。现有实验仪器:一个电压恒定的电源(电压值未知)、一只电流表、一只标有最大阻值为R的滑动变阻器、一只已知阻值为R0的定值电阻、开关和导线若干。
(1)请你帮助小明写出实验步骤完成测量 。
要求:用测量的量表示出小灯泡额定功率(测量的各量用字母表示)。已知:小灯泡的电阻受温度影响
(2)电路图属于模型。请在教材的内容里举一例 。
模块二 巩固提高
1. (2023•临海市模拟)小金开展“测量小灯泡的电功率”实验,实验电路如图甲,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压恒为6V。回答下列问题:
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。
(2)闭合开关后移动变阻器滑片,当电压表示数为 V时,读出电流表示数,即可计算小灯泡的额定功率。
(3)实验时,小金移动滑动变阻器进行多次实验,绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图乙,
则滑动变阻器的最大阻值至少为 欧。
(4)从这次实验获得的数据来看,变阻器的滑片向右移动过程中,电流表与电压表示数的比值将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
2. (2023•慈溪市模拟)在“测小灯泡额定功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源 额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω),电流表(0﹣0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),开关和导线若干,另有标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。
(1)实验电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整。
(2)本实验选择的滑动变阻器是 (填“R1”或“