内容正文:
压轴题05 测量小灯泡电功率实验
1. 根据要求或电路图连接实物图,实物图连接改错,电路连接注意事项;
2. .根据小灯泡的发光情况、电表示数有无分析故障原因,或利用元件检测电路故障位置和类型;
3. 测量小灯泡额定功率的操作(使小灯泡两端电压达到额定电压);
4. 根据电表数据或小灯泡的U-I/I-U图像,计算小灯泡的电功率;
5. 在缺电压表或电流表的情况下利用等效替代思想测小灯泡的电功率.
测定小灯泡的电功率
1.实验原理:
2.实验器材:电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
3.电路图:
4.实验步骤
(1)按电路图连接好电路,断开开关,将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使灯泡在额定电压下发光,观察电流表和电压表的示数,记录为Ie、Ue,记录小灯泡的亮度;
(3)调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍,观察电流表和电压表的示数,记录为I1,U1,记录小灯泡的亮度;
(4)调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压低于额定电压,观察电流表和电压表的示数,记录为I2,U2,记录小灯泡的亮度;
(5)重复步骤4两次,观察电流表和电压表的示数,记录为I3、U3,I4、U4,记录小灯泡的亮度;
(6)根据P=UI,算出小灯泡的额定功率Pe和实际功率的电功率P1……P4;
(7)分析数据,整理器材。
5.实验结论:
小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮;
当小灯泡的两端的电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光;
当小灯泡的两端的电压大于额定电压时,小灯泡的实际功率大于额定功率,小灯泡发光比正常情况下亮;
当小灯泡的两端的电压小于额定电压时,小灯泡的实际功率小于额定功率,小灯泡发光比正常情况下暗。
方法小结:
特殊方法测小灯泡电功率
1. 设计思路:特殊方法测小灯泡的电功率和特殊方法测小灯泡的电阻(见下①、②) 两个实验方案
的设计思路是相同的,都利用的是等效替代法.
特殊方法测小灯泡的电阻:①. 缺电流表
设计思路:利用电压表并联阻值已知的定值电阻等效替代电流表,并通过移动滑动变阻器的滑片
使小灯泡正常发光.如图甲
注:在等效替代的过程中,在小灯泡正常发光后,电路中的电流不能发生变化,即电路中的总电阻不
能发生变化.
②. 缺电压表
设计思路:①利用电流表串联阻值已知的定值电阻等效替代电压表,通过移动干路上滑动变阻器
的滑片使小灯泡正常发光.如图乙
2. 方案设计要点:当小灯泡的额定电流(或额定电压)已知时,用等效替代法测出小灯泡正常发光时 的电压(或电流),或利用电阻箱替代小灯泡,测出小灯泡正常发光时的电流、电压,然后用电功率公式进行计算..
3.额定功率与实际功率大小相关分析
小灯泡部定电压与新定动率的关系足 ,但因小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是一
个定值,故不能直接通过未正常发光时的电阻求解小灯泡的额定功率.
目录:
01 直接法测量电功率
02 直接法测量电功率(含I-U图像)
03 间接法测量电功率—电压表不在小灯泡两端
04 间接法测量电功率—多开关问题
05 不含电路图题型
06 测完电功率进一步改装探究题
07 间接法测量小灯泡电功率——没有电流表
08 间接法测量小灯泡电功率——没有电压表
09 间接法测量小灯泡电功率——复杂的电路改装
10 自主设计探究类(含电阻箱、发光二极管等)
11 测量小灯泡电功率与其他电学实验综合
01 直接法测量电功率
1.(2024·安徽合肥·一模)小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和电功率。
(1)用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大 ;
(2)实验时,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表的示数为2V。要测量小灯泡正常发光时的电阻和电功率,应将滑动变阻器的滑片P向 端移动(选填“A”或“B”);
(3)灯泡正常发光时,电流表示数如图丙,该灯泡的电阻为 Ω(保留一位小数);该灯泡的额定功率为 W。
2.(2024·云南曲靖·模拟预测)兴趣实验小组在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时,选用的实验器材:标有“2.5V”字样的待测小灯泡、两节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及若干导线。
(1)设计的实验电路图如图甲所示,根据电路图连接实物电路时开关应 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至 (选填“a”或“b”)端;
(2)连接好实物电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表始终无示数,电流表有示数且移动滑片P其示数发生变化。经检查,导线连接完好,则电