内容正文:
特殊方法测灯泡的额定功率
实验原理:P额=U额I额
方法思路:
1.审清题干,是已知U额还是I额,第一步一定是让小灯泡正常发光。
2.给定滑变最大值,则一定会调到其最大阻值处(当作定值电阻)。
一、单电压表
1.已知U额
2.已知I额
①闭合S、S1,调节滑片P,使示数为U额;
②断S1、闭S2,保持P位置不动,读示数为U1。
③表达式:
①闭合S、S1,调节滑片P,使示数为I额R0;
②断S1、闭S2,保持P位置不动,示数为U1。
③表达式:
记忆方法:只有电压表,与R0串联。已知U额,并;已知I额,并R0。
二、单电流表
3.已知I额
4.已知U额
①闭合S、S2,调节滑片P,使示数为I额;
②断S2、闭S1,保持P位置不动,示数为I1。
③表达式:
①闭合S、S2,调节滑片P,使示数为;
②断S2、闭S1,保持P位置不动,示数为I1。
③表达式:
记忆方法:只有电流表,与R0并联。已知I额,串;已知U额,串R0。
电路设计:请在虚线框内填入合适的元件,测量小灯泡的额定电功率。(中间放开关)
①已知I额,元件:、、、、;
②已知U额,元件:、、、、。
三、其他方法
5.已知U额及R2最大阻值为R2。
①闭合S,P2移至a端,调节P1,使示数为U额;
②保持P1不动,P2移至b端,示数为U1。
6.已知I额和电源电压U
7.已知I额和滑变最大值R
①闭合S,调节滑片P,使示数为I额;
②再闭合S1,保持滑片P不动,示数为I1;
③计算:,
(
将电源电压
U
换成
I
2
R
)
①闭合S,调节滑片P,使示数为I额;
②再闭合S1,保持滑片P不动,示数为I1;
③将滑生P移至最右端,示数为I2;
④计算:,,
四、等效替代法
8.已知I额和滑变R1最大值为R1。
①闭合S、S1,调节R1的滑片P,使示数为I额;
②断开S1,闭合S2,保持滑片P1位置不动,调节滑片P2,使示数仍为I额(使R2的阻值等于灯泡阻值);
③保持滑片P2位置不动,将滑片P1调至最左端,示数为I1;再将P1调至最右端,A示数为I2;
(R2等于RL)
真题演练:
1.(2023湖北荆州中考题)课后服务社团活动中,“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(正常发光时电阻约为12Ω)。
(1)为能顺利完成该实验,下列不同规格的滑动变阻器应选用________(选填字母);
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B.“20Ω 2A”的滑动变阻器
C.“5Ω 1A”的滑动变阻器
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是_______________________;
(3)故障排除后重新连接电路,闭合开关,移动滑片,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________端移动(选填“左”或“右”);
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为________W;
(5)实验结束后,某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V,定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器R′的滑片,使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表的示数为8V;
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电压表的示数为14V;
④小灯泡的额定功率P额=________W。
【答案】(1)B (2)小灯泡断路 (3)左 (4)0.5 (5)1.8
2.(2023山东泰安中考题)物理实验小组连接了如图甲所示的电路,做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有:电源(可选电压为4.5V、6V),规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个,小灯泡(额定电压为2.5V,额定功率小于0.75W)一个,电压表、电流表各一个,开关、导线若干。
(1)甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线);
(2)正确连接电路后,当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为________V,小灯泡的额定功率为________W;
(3)变阻器的滑片P移至某处时,电流表示数为0.18A,电压表示数如图乙所示为________V,此时小灯泡的电阻为________Ω;
(4)该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路,利用阻值为R0的定值电阻和电压表V1、V2等器材,测量额定电压为U额的小灯泡