内容正文:
专题 特殊方法测量小灯泡的电功率
类型一 安阻法测量小灯泡的电功率
1. 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8V)、定值电阻R0(阻值为10Ω)、开关及若干导线。
(1) 根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两根导线补充完整。
(2) 闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于 A (选填“A”或“B”)端。
(3) 正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是 小灯泡处断路 或 R0处短路 。
A
小灯泡处断路
R0处短路
(4) 排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表A2示数为 0.38 A时,小灯泡正常发光,电流表A1的示数如图丙,示数为 0.7 A,则小灯泡的额定功率为 1.216 W。
0.38
0.7
1.216
类型二 伏阻法测量小灯泡的电功率
2. (2022·泉州泉港模拟)小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率,所用器材:额定电压为2.5V的小灯泡、电池组(由二节干电池串联,电压为3V),电压表一只,滑动变阻器(规格为“10Ω 2A”)、定值电阻(R0=5Ω)、开关三个和导线若干。
(1) 用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路按照图甲所示的电路图连接完整。
(2) 闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到 右 (选填“左”或“右”)端。
(3) 连接完电路后,小明只闭合S、S1时,移动滑片P,电压表示数发生改变;只闭合S、S2时,移动滑片P,小灯泡不发光,于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如表所示,则电路中一定存在的故障是 ③ 。(填序号)
测试元件 灯泡L 开关S2
电压表 无示数 有示数
① 灯泡L处断路
② 灯泡L处短路
右
③
③ 开关S2处断路
(4) 排除故障后,小明继续实验。
① 只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为 2.5 V。
② 只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2.25V。
③ 小灯泡的额定功率为 0.75 W。
(5) 当加在灯泡两端的电压为其额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实 > (选填“>”“<”或“=”)P额。
2.5
0.75
>
类型三 替代法测量小灯泡的电功率
3. (2021·泰州)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱(0~999.9Ω)、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。请你帮助小华补全实验方案。
(1) 闭合开关S1,将开关S2拨至1,调节电阻箱R1,使 电流表示数为I额 ,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R。
电流表示数为I额
(2) 仍闭合开关S1,将开关S2拨至2,只调节R2,使电流表示数为I额。
(3) 在步骤(2)的基础上,将R1阻值调为0,R2的滑片 保持不动 (填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为I。
(4) 小灯泡额定功率的表达式P= (用已知量和所测物理量的符号表示)。
(5) 实验后小华发现,只需将电路中的 R1 和 R2 互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
保持不动
R1
R2
4. (2021·连云港二模)现有器材:铭牌模糊、仅能看清标有“0.25A”字样的小灯泡,电压恒定的电源,开关、单刀双掷开关、电流表各一个,导线若干,滑动变阻器R'(规格为“10Ω
2A”),电阻箱R(0~999.9Ω)。
(1) 如图所示为小明测量小灯泡L的额定功率时连接的实物图。
① 图中有一根线连接错误,请在这根线上画“✕”,并在图中改正。
② 为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到滑动变阻器的 A (选填“A”或“B”)端。
③ 闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向 1 (选填“1”或“2”),调节滑动变阻器的接入电阻,使电流表的示数为0.25A。
④ 将开关S2扳向另一端,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱的接入电阻,当电流表的示数为0.25A时,电阻箱的示数R=10Ω,则小灯泡的额定功率为 0.625 W。
(2) 若电路中电流表发生故障,为了完成上述测量,小明拿来一个电压表和一个已知阻值的定值电阻,用电压表替换电流表后,应将定值电阻与 电压表 并联。
A
1
0.625
电压表
类型四 利用电能表测量小灯泡的电功率
5. (2022·无锡江阴期中)如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
(1) 该电能表示数为 1469.5 kW·h。
1469.5
(2) 小明利用该电能表和秒表检测一