内容正文:
专题训练 特殊法测量小灯泡的电功率
类型一 伏阻法
1. (2023·泰安)物理实验小组连接了如图甲的电路,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,电压表两个,电流表一个,开关、导线若干.
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(1) 图甲连接的电路有一处错误,请把接错的那根导线找出来并画“✕”,用笔画线代替导线画出正确的线路.(只改接一根导线)
(2) 正确连接电路后,当滑动变阻器的滑片P在中点时,小灯泡正常发光.该实验所用的电源电压为 4.5 V,小灯泡的额定功率为 0.5 W.
4.5
0.5
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(3) 滑动变阻器的滑片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 1.8 V,此时小灯泡的电阻为 10 Ω.
1.8
10
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(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L的额定功率,经检查无误后进行实验.请你帮助他们将实验过程补充完整:
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① 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表 V1 (V1/V2)的示数为U额,同时读出另一个电压表的示数,记为U.
② 用已知物理量和所测物理量的符号表示出小灯泡额定功率P额=
.
V1
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2. “测量小灯泡的电功率”实验中,小明同学想测量额定电流为I额的小灯泡L的额定功率,发现电流表已经损坏,于是他又找来两个开关和一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图所示的电路.请你完成下面的实验步骤:
(1)闭合开关S和S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为 I额R0 .
(2)保持滑片P位置不变,闭合开关S和S2,断开开关S1,读出电压表示数为U1.
I额R0
(3)小灯泡额定功率的表达式为P额= (U1-I额R0)I额 (用I额、R0、U1表示).
(U1-I额R0)I额
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(1) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 A (A/B)端.
(2) 某次实验时,闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表的示数都不为0,则原因可能是 滑动变阻器接入电路的阻值太大 .
A
滑动变阻器接入电路的阻值太大
类型二 安阻法
3. (2023·南通模拟)“测量小灯泡的电阻”实验电路如图甲所示.电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V.
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(3) 某次实验时,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表的示数为2.2V,若想让小灯泡正常发光,应将滑片P向 B (A/B)端移动,若小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则示数为 0.32 A.此时小灯泡的电阻比电压表示数为2.2V时大,原因是 温度 对小灯泡的电阻有影响.此小灯泡的额定电功率为 0.8 W.
B
0.32
温
度
0.8
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(4) 此实验还可以只用电流表测小灯泡的额定功率P额,其电路如图丙所示,R0=10Ω,操作如下:
① 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2示数为 0.25 A.
② 读出电流表A1示数为I1.
③ 小灯泡的额定功率的表达式为P额= 2.5V·I1 (用已知量和测量量表示).
0.25
2.5V·I1
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4. 小明设计了如图所示的电路,测量正常工作电流为I1的小灯泡的额定功率.请完成实验步骤:(R1为定值电阻)
(1)只闭合开关S1和 S2 ,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为I1.
S2
(2)只闭合开关S1和 S3 ,不改变滑动变阻器R2的滑片的位置,读出电流表的示数为I2.
(3)整理器材,小灯泡的额定功率表达式为P额= (I2-I1)I1R1 .(用已知量和测量量表示)
S3
(I2-I1)I1R1
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类型三 等效替代法
5. (2022·镇江)某灯泡的额定电压为2.5V,如图甲是测量该灯泡额定功率的实验电路.
(1) 请用笔画线代替导线,将电压表正确接入电路.
(2) 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 右 (左/右)端.
右
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(3) 当电压表示数调至2.5V时,电流表示数如图乙所示,灯泡的额定功率为 0.75 W.
0.75
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②在保持 滑片位置不动 的情况下,仅闭合S2,调节电阻箱R1使电压表示数为 4 V,此时R1接入电路的阻值为20Ω.
③ 该灯泡的额