《测量小灯泡的电功率（基础+进阶）》-2024年中考物理复习辅导系列

测量小灯泡的电功率（基础+进阶） 1.实验目的：测量小灯泡在不同电压下的电功率。 2.实验原理：P=UI。 3.电路图：（五串一并图） 4.实验过程： ①按电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片位于最大阻值处； ②闭合开关，调节滑片P，分别使电压表示数小于、等于和略大于（约为额定电压的1.2倍）小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，记录电压表、电流表示数，计算小灯泡的实际电功率；（调节滑片P时，眼看电压表） 5.数据记录处理： 灯泡两端电压 电压U/V 电流I/A 电功率P/W P实与P额关系 亮度 U实<U额 2.5 0.24 0.60 P实<P额 暗 U实=U额 3.0 0.25 0.75 P实=P额 正常 U实>U额 3.5 0.26 0.91 P实>P额 亮 6.实验结论： 小灯泡的亮度由小灯泡实际功率决定，P实越大，灯泡越亮。 7.滑变的作用： 8.多次实验的目的： 求小灯泡在不同电压下的电功率。（小灯泡的电功率是变化的，求平均值没有意义） 9.小灯泡不发光： 10.U-I图像： ①U-I图像不是直线的原因：灯丝阻值随温度升高而变大。（不是随电压增大而增大） ( U /V I /A 0 U 额 I 额 P 额 = U 额 I 额 )②小刚在测量U额=2.5V小灯泡的电功率实验时，粗心的他将三组数据写在草稿纸上，请帮他计算小灯泡的额定功率________W。 解析：由图像知：U增大，I也增大 ∴ P额=U客I额=2.5V×0.30A=0.75W 11.误差分析： 小明设计了如下方案测小灯泡的额定功率，则测得小灯泡电功率和实际功率的关系怎样？ P测>P实（I偏大） P测>P实（I偏大） （测和之和） （测和之和） 12.额定功率与实际功率的关系 ①当时，I ＞ ；当时，U ＜ ；（看图像） ②当时，P ＞ ；当时，P ＜ ； P=UI＞ P=UI＜ （） （） ③当U=2U额时，I ＜ 2I额；当I=2I额时，U ＞ 2U额；（看图像） ④当U=2U额时，P ＜ 4P额；当I=2I额时，P ＞ 4P额； P=UI＜2U额·2I额=4P额； P=UI＞2U额·2I额=4P额 （I＜2I额） （U＞2U额） 13.实验中电压表大量程损坏，小量程小于灯泡额定电压，应采取措施： 将电压表并联在滑动变阻器两端 。 14.电阻变化关系：在某两次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，根据灯的电阻变化规律可知：ΔR1________ΔR2。 解析：当滑动变阻器的电阻变小时（总电阻也会变小），由分压原理，其分得的电压变小，根据串联电路电压的规律，则灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率增大，灯丝温度升高，则灯泡电阻变大。但总电阻变小，根据R总=R滑+R灯，可知：只有当R滑的减小量大于R灯的增加量时，才会有总电阻变小，所以：ΔR1＞ΔR2。 真题演练 1．（2023·内蒙古通辽中考题）小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片P向右端移动时，灯变亮）； （2）闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是_______________； （3）排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I-U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W； （4）测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率________（选填“大于”或“小于”），原因是____________________________________； （5）实验中，有甲“15Ω 2A”、乙“25Ω 2A”、丙“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是________（选填“甲”“乙”或“丙”）。 【答案】 小灯泡断路 0.75 大于 灯泡的电阻随电压的增大而增大 乙 4．（2023安徽中考题）用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率，电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V。滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。 序号 U/V I/A R/Ω 1 1.0 0