内容正文:
专题28 测量小灯泡的电功率(电压表与小灯并联)
一、题目类型
在“测量小灯泡的电功率实验”时,最基本的电路就是“正确连接的电路”。是指小灯泡与滑动变阻器串联,电压表与小灯泡并联;当移动滑动变阻器的滑片时,电流表与电压表的示数同时变 或同时变 。
二、例题分析(电压表与小灯并联)
【例题1】(2022崇明区二模)小梦同学做“测定小灯泡额定功率”实验,所用的电源是新的干电池,小灯的额定电压模糊不清,可能3.5伏也可能2.5伏,估计小灯的额定功率在0.5瓦至0.9瓦之间。
该同学选了两节干电池串联并正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键,观察到电压表和电流表的示数分别为1伏和0.1安,移动滑动变阻器的滑片,小灯亮度有变化,但始终偏暗,不能正常发光。
该同学经过思考发现了问题,对实验器材进行了适当的调整,然后重新实验,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点位置时,小灯正常发光。
根据以上信息完成下列问题:
(1)在答题卡规定位置上画出该同学的实验电路图;
(2)调整实验器材前小灯不能正常发光的原因是 ;
(3)小灯的额定电压为______伏,小灯正常发光时,变阻器连入电路的电阻为 欧;
(4)小灯的额定功率为 瓦.
【例题2】(2022黄浦二模)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有器材:电源(电压保持不变)、电流表、电压表(仅0~3V档完好)、待测小灯泡(标有“4.5V”字样)、滑动变阻器(标有“20Ω 1A”字样)各一个及导线若干。他正确串联电路,将电压表并联在电路中,移动变阻器滑片P至最大阻值处。闭合开关S,电流表和电压表示数如图(a)、(b)所示,然后移动变阻器滑片P,两电表示数均有变化。
①实验中小华将电压表并联在 两端(选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源”);
②为了测出小灯泡的额定功率,经过思考,小华断开开关S,对电路进行了调整,闭合开关S,移动变阻器的滑片,当小灯正常发光时,电流表指针自图(a)位置转过五小格,请根据相关信息:
Ⅰ.通过计算说明小灯正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值 ;
Ⅱ.小灯的额定功率P额为 W。
【例题3】(2022嘉定二模)小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验,所用器材齐全且完好,其中电源电压为4.5伏保持不变,滑动变阻器有“5Ω 3A”和“10Ω 1A”两种规格可选,待测小灯泡上标有“2.5V”字样,已知其额定功率在 0.8 瓦以上。小嘉正确连接电路,实验步骤正确。闭合开关后,他观察到电压表示数如图10(a)所示。
(a) (b)
图 10
① 图10(a)中电压表的示数为 伏。
② 请判断小嘉所选用的滑动变阻器规格,并说明理由。
③ 小嘉思考后,他利用现有器材对实验电路进行了调整,并重新正确连接电路实验。实验中,他观察到小灯泡正常发光时,电流表的示数如图10(b)所示。请计算小灯泡的额定功率P额。
三、综合训练
1.(2023宝山二模)在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用器材如图(a)所示(导线未画出)。电源电压为3伏且保持不变,小灯泡的额定电压为2.2伏(电阻约为10Ω)。
①连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度不变且很暗。出现此现象的原因是: ;
②现有规格为“2Ω 1.0A”、“5Ω 0.5A”、“10Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择,为了顺利完成实验,应选用规格为 的滑动变阻器连入电路;
③正确连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录滑片处于不同位置时,电压表和电流表的示数如下表,并依据表中数据绘制U-I图像,如图(b)所示;
序号
1
2
3
4
5
电压表示数(V)
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
电流表示数(A)
0.12
0.16
0.18
0.20
0.22
则小灯泡的额定功率是 瓦;
④若不更换实验器材, (选填“能”或“不能”)做“探究导体中电流与电压的关系”实验,理由是: 。
2.(2023虹口二模)小王做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍)、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω 2A ”“50Ω 2A”字样)、待测小灯(标有“3.8V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验,正确连接电路且实验步骤正确。他闭合开关并记录第一组数据,然后移动变阻器滑片到中点附近时,发现电流表指针自原位置偏转了