内容正文:
实验18 实验测量小灯泡的电功率
基础考点梳理
1. 实验目的、原理、方法
(1)实验目的:用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率。
(2)实验原理:。
(3)实验方法:伏安法。
2. 实验器材:干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)干电池:提供电压。
(2)开关:控制电路通断。
(3)电流表:测量电流大小。
(4)导线:连接电路。
(5)电压表:测量电压大小。
(6)滑动变阻器:a、保护电路;b、改变电路中的电流大小(或者改变电阻两端电压);
(7)小灯泡:测量对象。
3. 实验步骤
步骤①根据电路图连接实物图,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。
步骤②检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数等于2.5V时,停止滑动,记录此时电流表的示数,并观察灯泡的亮度,记录在表格中。
步骤③调节滑动变阻器的滑片,分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍(注意不能超过小灯泡的额定电压太多,否则会损坏小灯泡),记录每一次对应电流表的示数,并观察灯泡的亮度,记录在表格中。
步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI,算出小灯泡的实际功率,并填人表格中。
步骤⑤整理实验器材。
4. 实验分析
(1)小灯泡的发光情况由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。
(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变,电压越大,功率越大。
(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率。
5. 实验补充
(1)实验中滑动变阻器的作用
①闭合开关前,应该先调节滑动变阻器的滑片,使其连入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏。(保护电路)
②接通电源后,移动滑动变阻器的滑片,可以调节小灯泡两端的电压。(调节电压)
(2)实验中电路故障分析
故障
现象
故障原因
灯泡不亮
闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“-”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度线处,电压表仍有示数
灯泡两端电压过高,滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
6. 常考实验问题
(1)正确连接电路后,闭合开关S,发现小灯泡不发光、电压表无示数,但电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 小灯泡短路 。
(2)实验中测量小灯泡电功率的实验原理是 。
(3)闭合开关前,应该先调节滑动变阻器的滑片,使其连入电路中的 电阻阻值 最大。
(4)电源电压应高于小灯泡的额定电压。
(5)在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下,应尽可能选用小量程。
(6)滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流,而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多,以便调节效果明显。
(7)滑动变阻器的作用:①保护电路;②将小灯泡两端电压调成额定电压。
(8)实验多次测量的目的:测量小灯泡在不同电压下的电功率,并进行比较。
(9)为什么不能通过求平均值求小灯泡的额定功率?额定功率是小灯泡额定电压下的功率,多次测量算出的功率不是额定功率。
(10)实验中,调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较亮,是由于:滑动变阻器接法错误,错误地接成了上面两个接线柱,相当于接入电路中的是导线。
(11)实验中,调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较暗,是由于:滑动变阻器接法错误,错误地接成了,滑动变阻器的下面两个接线柱,电路中相当于接入了一个定值电阻。
(12)实验中如果发现小灯泡不亮原因可能是:灯泡被短路、干路断路、电池电压太小、灯泡被短路、电路中阻值过大,电流太小。
精选真题汇编
1.(2023•上海)小海同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍)、滑动变阻器两个分别标有A“10Ω,2A”、B“20Ω,2A”字样、待测小灯(标