第18.3讲：测量小灯泡的电功率【教材为纲·探题源】-2024年中考一轮复习讲义

第18-3讲 测量小灯泡的电功率 知识点1：测量小灯泡的电功率 在这个实验中，我们将用滑动变阻器控制电路，分别测量以下三种情况下小灯泡的实际功率。 （1）使小灯泡两端的电压等于额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它的电功率，这是它的额定功率。 （2）使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它实际的电功率。 （3）使小灯泡两端的电压约为额定电压（标在灯口上）的1.2 倍，观察小灯泡的亮度，测量它实际的电功率。 实验 测量小灯泡的电功率 1. 根据实验的要求，请你自己设计电路，并画出实验电路图。 为了控制小灯泡的电功率，可以用滑动变阻器与小灯泡串联，从而控制小灯泡两端的电压。电流 表和电压表应该分别连在什么位置？ 所用小灯泡的额定电压是多少？为了不使电压过多地超过额定电压，实验中电源两端电压应该是 多少？用几节干电池串联供电？ 实验中要测量哪些物理量？画出实验记录表。 2. 检查所给的器材是否够用，是否合乎要求。然后连接电路，进行实验。在连接电路时，应该把滑动变阻器的哪两个接线柱连入电路？闭合开关前，滑动变阻器的滑片要放在什么位置？ 电流表和电压表正、负接线柱（或红、黑接线柱）的连接是否正确？估计电路中电流和电压的大小，选择合适的量程。 接好电路后，同组的同学各检查一次，保证无误后再做实验。 3. 把实验数据记录在表格里。 怎样通过测量数据计算灯泡的电功率？小灯泡的额定功率是多少？当灯泡两端的电压比额定电压高和比额定电压低时，它的实际功率各是多少？ 【典例探究1】灯泡L标有“6V，3W”字样，接在如图所示电路中，闭合开关后恰好正常发光，电源电压恒为18V，在滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．当滑片P向右移动过程中，电流表示数变小 B．为了保证电表的安全，电压表应选0~3V量程 C．灯泡L在10min消耗的电能为5400J D．滑动变阻器消耗的电功率恒为6W 【答案】D 【解析】A．由图滑片P和灯泡L串联，电压表与滑动变阻器滑片P右边部分并联，且电压表电阻很大，则电路中电流不能通过电压表，只能从滑动变阻器流过，当滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，整个电路总电阻没有发生变化，所以电流表示数不变，故A错误； B．由题已知灯泡额定电压为6V，由于在串联电路中，电源电压等于各部分电压之和，故滑动变阻器两端的电压为 所以为了保证电压表的安全，电压表应选0~15V量程，故B错误； C．闭合开关后灯泡恰好正常发光，说明此时灯泡功率为额定功率，则灯泡L在10min消耗的电能为 故C错误； D．由于滑动变阻器接入电路中电阻不变，电路的总电阻不变，则不论滑动变阻器滑片如何移动，电路中中电流都不变，滑动变阻器消耗的电功率不变。由于串联电路中电流处处相等，故通过滑动变阻器电流与灯泡电流相等，且灯泡恰好正常发光，则通过滑动变阻器电流 滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器消耗的电功率 故D正确。 故选D。 【典例探究2】在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：电源、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干； （1）小虎按图甲电路图连接电路，闭合开关，灯泡不亮，此时电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，灯泡不亮的原因是______；移动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，则电路连接时存在的问题是______；正确连接电路后，小虎为了测量结果更准确，多次调节滑动变阻器，测出了多组数据，并算出了小灯泡电功率的平均值，你认为这样做是否妥当______（填“是”或“否”）； （2）实验中，电流表出了故障，同组的小明设计了图乙所示的电路； ①正确连接电路后，将电阻箱阻值调到最大值； ②闭合开关S1，将开关S2拨至“2”位置，当电阻箱的旋钮调至图丁位置时，灯泡恰好正常发光，则电阻箱接入电路的阻值R0＝______Ω； ③再将开关S2拨至“1”位置，此时电压表示数为8V，则灯泡额定功率PL＝______W； （3）进一步分析实验数据，可判断小灯泡接入电路后，灯丝阻值的可能范围是______。 【答案】小灯泡的实际功率太小     滑动变阻器接成了两个下接线柱     否     ②14     ③1.14     2.5～12.7Ω 【解析】（1）[1]闭合开关，电流表、电压表均有示数，说明电路中没有断路，小灯泡处也没有短路。小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，由于电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，则小灯泡的电功率为 P＝UI＝0.1V×0.04A＝0.004W 小灯泡的实际功率太小，故小灯泡不发光。 [2]移动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，说明移动滑片时没有起到变阻作用，此时滑动变阻器相当于一个定值电阻，又因为开关闭合后，电路中的电流过