实验3 用电流表和电压表测量小灯池正常发光时的电阻、电功率-【一战成名新中考】2024山东中考物理·基础夯实练

基础夯实练·山东物理 模 块 五 电 学 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 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：Ｒ＝①　　　　；测电功率：Ｐ＝②　ＵＩ　． ２．滑动变阻器的作用：ａ．保护电路；ｂ．③　改变小灯泡两端的电压　． 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Ｉ额 ＝ Ｕ额 ＲＬ ，所以滑 动变阻器允许通过的最大电流Ｉｍａｘ＞Ｉ额；滑动变阻器接入电路的最小阻值Ｒ滑ｍｉｎ＞ Ｕ－Ｕ额 Ｕ额 ＲＬ， 其中ＲＬ为小灯泡正常发光时的电阻． 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　电压　表，当该 表的示数⑤　等于小灯泡的额定电压　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． 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Ｉ－Ｕ图像确 定对应的电流值，然后利用公式Ｐ额 ＝Ｕ额Ｉ额和Ｒ额 ＝ Ｕ额 Ｉ额 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　温度　有关； （２）测电功率：测量小灯泡在不同电压下的⑦　实际功率　，并进行亮度比较． ★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Ｉ额，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Ｒ０（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 Ｕ额 Ｒ０ ，如图所示 ９１１ 基础夯实练·山东物理 模 块 五 电 学 【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Ｕ额） 已知定值电阻的阻值为Ｒ０，实验步 骤如下： （１）闭合开关 Ｓ、Ｓ１，断开开关 Ｓ２， 调节滑动变阻器的滑片 Ｐ，使电压 表的示数为Ｕ额； （２）断开开关 Ｓ１，闭合开关 Ｓ、Ｓ２， 保持滑片Ｐ位置不变，读出此时电 压表的示数为Ｕ 小灯泡正常发光时的 电阻： ＲＬ＝ Ｕ额 Ｕ－Ｕ额 Ｒ０ 额定电功率： Ｐ额 ＝ （Ｕ－Ｕ额）Ｕ额 Ｒ０ 已知滑动变阻器Ｒ２的最大阻值为 Ｒ０，实验步骤如下： （１）闭合开关 Ｓ，将滑动变阻器Ｒ２ 的滑片Ｐ移至ａ端，调节滑动变阻 器Ｒ１的滑片，使电压表示数为Ｕ额； （２）保持滑动变阻器Ｒ１的滑片位置 不变，将滑动变阻器Ｒ２的滑片Ｐ移 至ｂ端，读出此时电压表的示数为Ｕ 小灯泡正常发光时的 电阻： ＲＬ＝ Ｕ额 Ｕ－Ｕ额 Ｒ０ 额定电功率：　　 Ｐ额 ＝ （Ｕ－Ｕ额）Ｕ额 Ｒ０ 缺电压表 （已知小灯 泡的额定电 流为Ｉ额） 已知电源电压为Ｕ，实验步骤如下： （１）闭合开关 Ｓ１，断开开关 Ｓ２，调 节滑动变阻器的滑片 Ｐ，使电流表 示数为Ｉ额； （２）闭合开关Ｓ１、Ｓ２，保持滑动变阻 器的滑片Ｐ位置不变，读出此时电 流表的示数为Ｉ１ 小灯泡正常发光时的 电阻：ＲＬ＝ （Ｉ１－Ｉ额）Ｕ Ｉ额 Ｉ１ 额定电功率： Ｐ额 ＝ＵＩ额（１－ Ｉ额 Ｉ１ ） 已知定值电阻的阻值为Ｒ０，实验步 骤如下： （１）闭合开关 Ｓ、Ｓ２，断开开关 Ｓ１， 调节滑动变阻器的滑片，使电流表 的示数为Ｉ额； （２）断开开关 Ｓ２，闭合开关 Ｓ、Ｓ１， 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Ｉ１ 小灯泡正常发光时的 电阻：ＲＬ＝ （Ｉ１－Ｉ额）Ｒ０ Ｉ额 额定电功率：　　　 Ｐ额 ＝Ｉ额 Ｒ０（Ｉ１－Ｉ额） ０２１ 书 基础夯实练·山东物理 模 块 五 电 学 【例１】（２０２３临沂２８题改编）用图甲所示电路测量额定电压为２．５Ｖ的小灯泡的电阻，电源电 压为３Ｖ． 甲 　　　　 乙 （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． （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 　Ｃ　（选填序号）． Ａ．短路　　　　　　Ｂ．开路　　　　　　Ｃ．实际功率太小 （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　２　Ｖ．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　左　（选填“左”或“右”）端 移动． 实验次数 １ ２ ３ ４ ５ 电压Ｕ／Ｖ ０．６ １．０ １．５ ２．５ 电流Ｉ／Ａ ０．１６ ０．２ ０．２４ ０．２６ ０．３ 电阻Ｒ／