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作业11 实验:测量小灯泡的电功率
伏安法测小灯泡的功率
【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。
【实验原理】
【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
【实验步骤】
① 画出电路图(见右图);
② 按电路图连接实物。注意开关断开,滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。
③ 检查无误后,试触,无异常后闭合开关。移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压,每次都要观察小灯泡的亮度,测出小灯泡的功率。
④ 根据分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。
1.(2023·山东聊城·统考中考真题)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10 Ω,电源电压为6 V;
(1)图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:导线不交叉);
(2)连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过2.5 V,其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 (选填“太小”或“太大”);
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5 V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。若要使小灯泡变得更亮一些,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
小灯泡的电功率P/W
1
2.2
0.28
比正常发光暗
0.62
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.32
比正常发光亮
0.90
(4)将上表数据填完整后进行分析,发现小灯泡亮度是变化的,小灯泡的亮度是由其 (选填“实际功率”或“额定功率”)决定的;
(5)观察表中的数据发现,虽然是同一小灯泡,但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是 。
2.(2023·辽宁锦州·统考中考真题)小明利用4节新干电池,阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω的定值电阻,铭牌上标有“2 0Ω 1 A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明将10 Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4 V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10 Ω的定值电阻换成20 Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)4 V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4 V,记录电流表的示数;
(4)当小明将50 Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4 V,则原因可能是 (写出一条即可);
(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(6)完成上述实验后,小明又利用原实验器材,设计了如图乙所示的电路,测出了额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5 V;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4 V;
④小灯泡的额定功率 W。
3.(2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题)小明用如图甲所示器材做“测量小灯泡电功率”的实验,电源电压约为4.5V且恒定不变,小灯泡上标有“3.8V”的字样,电压表只有0~3V量程可用。
(1)连接电路时开关需要 。
(2)图甲的电路还差最后一根导线,请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,连好就通电实验。
(3)接下来小明为准确测出小灯泡的额定功率,实验步骤如下:
①调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3 V,然后断开开关,将电压表并联在滑