内容正文:
模块五 电学
三、“伏安法”实验
实验三 用电流表和电压表测量小灯泡正常发光时的电阻、电功率
山东物理
物理
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用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻、电功率.
1.实验原理:测电阻: _ __;测电功率: ____.
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2.滑动变阻器的作用: .保护电路; .③______________________.
3.滑动变阻器规格的选取:根据小灯泡的额定电压和正常发光时的电阻,
求得 ,所以滑动变阻器允许通过的最大电流 ;滑动变
阻器接入电路的最小阻值 ,其中 为小灯泡正常发光时
的电阻.
改变小灯泡两端的电压
3
4.使小灯泡正常发光的操作
(1)电路连接无误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片的同时,眼睛观
察④______表,当该表的示数⑤______________________时,记下此时对
应的电流表示数,并观察小灯泡的发光情况;
(2)移动滑动变阻器的滑片,记录多组电压表、电流表的示数,并观察小灯泡的发光情况.
电压
等于小灯泡的额定电压
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5.计算小灯泡的额定功率和正常发光时的电阻
当小灯泡两端的电压为额定电压(正常发光)时,根据电流表读数、表格
数据或 图像确定对应的电流值,然后利用公式 和
分别计算小灯泡的额定功率和正常发光时的电阻.
6.实验中多次测量的目的
(1)测电阻:为了研究小灯泡的电阻是否与⑥______有关;
(2)测电功率:测量小灯泡在不同电压下的⑦__________,并进行亮度比较.
温度
实际功率
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★特殊方法测小灯泡正常发光时的电阻和额定电功率
【设计思路】
缺电流表 缺电压表
测量电流:利用电压表并联定
值电阻(或已知最大阻值的
滑动变阻器)等效替代电流
表,间接测出通过小灯泡的电
流 ,如图所示 测量电压:使小灯泡正常发光,利用电流表
串联定值电阻 (或已知最大阻值的滑动
变阻器)等效替代电压表且与小灯泡并联,
调节滑片的位置,使电流表的示数等于
,如图所示
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【实验方案及表达式】
类型 电路图 步骤 表达式
缺电流表
(已知小
灯泡的额
定电压为
) 已知定值电阻的阻值为 实验步骤如下:
(1)闭合开关 、 ,断开开关 ,调节滑动变阻器的滑片 ,使电压表的示数为 ;(2)断开开关 ,闭合开关 、 ,保持滑片 位置不变,读出此时电压表的示数为
小灯泡正常发
光时的电阻:
额定电功率:
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类型 电路图 步骤 表达式
缺电流表
(已知小
灯泡的额
定电压为
) 已知滑动变阻器 的最大阻值为 ,实验步骤如下:
(1)闭合开关 ,将滑动变
阻器 的滑片 移至 端,调节滑数为 ;(2)保持滑动变阻器 的滑动变阻器 的滑片,使电压表示片位置不变,将滑动变阻器 的滑片 移至 端,读出此时电压表的示数为 小灯泡正常发
光时的电阻:
额定电功率:
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类型 电路图 步骤 表达式
缺电压表
(已知小
灯泡的额
定电流为
) 已知电源电压为 ,实验步骤如下:
(1)闭合开关 ,断开开关 ,调节滑动变阻器的滑片 ,使电流表示数为 ;(2)闭合开关 、 ,保持滑动变阻器的滑片 位置不变,读出此时电流表的示数为
小灯泡正常发
光时的电阻:
额定电功率:
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类型 电路图 步骤 表达式
缺电压表
(已知小
灯泡的额
定电流为
) 已知定值电阻的阻值为 ,实验步骤如下:
(1)闭合开关 、 断开开关 ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ;(2)断开开关 ,闭合开关 、 ,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出此时电流表的示数为 小灯泡正常发光时的电阻:
额定电功率:
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【例1】 [2023临沂28题改编]用图甲所示电路测量额定电压为 的小
灯泡的电阻,电源电压为 .
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(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确.
第(1)题答图
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(2)改正错误并检查无误后闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表均
有示数,可能是小灯泡___(选填序号).
A. 短路 B. 开路 C. 实际功率太小
√
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(3)实验记录的数据如下表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙
所示,为___ .接下来测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的
滑片向____(选填“左”或“右”)端移动.
实验次数 1 2 3 4 5
电压 0.6 1.0 1.5 2.5
电流 0.16 0.2 0.24 0.