内容正文:
18.3 测量小灯泡的电功率
一、实验题
1.某小组研究小灯泡电功率,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压恒定不变,有规格为“20Ω,2A”的滑动变阻器一个。
(1)如图2甲所示,连接电路时,需将滑动变阻器的滑片P置于 (填“A”或“B”)端,其目的是 ,除此之外滑动变阻器的作用还有: ;
(2)连接好电路后接着用开关迅速试触,灯泡发光,电压表示数如图乙,此时灯泡两端电压为 V。为了使灯泡正常发光,接下来应将滑动变阻器的滑片向 (填“A”或“B”)端调节;
(3)实验中,移动滑动变阻器的过程只需要注视: 表;
(4)实验中收集信息如下表:
次数
电压表示数/V
电流表示数/A
电功率/W
灯泡亮度
1
2.5
0.30
较亮
2
3
0.32
0.96
很亮
3
2
0.26
0.52
稍亮
分析表格中信息可得,小灯泡额定功率为 W。
2.某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用器材连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω),电流表有“0~0.6A”、“0~3A”两个量程,电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接,注意导线不能交叉 ;
(2)连接电路时,开关要 (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器滑片应该移到 端(选填“A”或“B”);
(3)实验小组闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,若电路中仅有一处故障,则故障原因不可能是 ;
A.电流表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察两电表示数,记录数据。实验小组根据实验数据绘制的图像如图乙所示,根据图像可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(5)完成电功率测量实验后,小明还想利用图甲电路探究电流与电压的关系,你认为是否可行? (选填“可行”或“不可行”)。
3.在“测量小灯泡功率”的实验中,提供的器材有:铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡、电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整 ;
(2)闭合开关,小灯泡不亮,两电表均无示数,现将电压表接在变阻器两端时有示数,接在开关两端时无示数,则电路故障是 ;
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.3A,此时电压表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W;
(4)在实验过程中,电压表发生故障,现增加电阻箱和单刀双掷开关,设计了如图丙、丁两种方案,则能测出灯泡额定功率的方案是 ;
(5)小明在实验室又完成了另一组“测量小灯泡电功率”的实验。实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”;
在图甲中移动变阻器的滑片P,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,继续移动滑片P,并记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的小灯泡的I﹣U图像。由图像可知:当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小”),如果小灯泡两端的电压为1.9V,则小灯泡的实际功率 0.38W(选填“大于”、小于”或“等于”);
4.某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率,电源电压为6V。小灯泡标有:“2.5V”字样(灯丝电阻约为10Ω),有以下两种规格的滑动变阻器可选用:A.“50Ω,2A”B.“10Ω,1A”。
(1)应选用滑动变阻器 (填“A”或“B”);
(2)连接完电路,该同学发现闭合开关后小灯泡不亮,电流表和电压表指针都有较小的偏转,则小灯泡不亮的原因是 ;
A.小灯泡烧坏
B.小灯泡短路
C.小灯泡的实际功率太小
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端移动;
(4)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.25A,小灯泡的额定功率是 W。
5.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小丹同学设计了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电流 I额=0.3A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电源电压U=3V。
(1)闭合开关后发现,无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数始终为 V,且电流表始