11.3学生实验 测量小灯泡的电功率 第1课时　伏安法测小灯泡的电功率课件 2023-2024学年京改版物理九年级全一册

三、 学生实验:测量小灯泡的电功率 第1课时　伏安法测小灯泡的电功率 第十一章 电功和电功率 - 知识点　测量小灯泡的电功率 1.在测量小灯泡的额定功率实验中,当用手移动滑动变阻器的滑片时,眼睛应观察(　　) A.灯泡的发光情况　　 B.变阻器滑片的位置 C.电压表的示数 D.电流表的示数 C 解析 知识要点分类练 2.探究“小灯泡的电功率”的实验电路如图11-3-1甲所示,实验中选择规格为“2.5 V”的小灯泡,由实验数据绘制的小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列说法不正确的是(　　) 图11-3-1 解析 知识要点分类练 A.调节滑片过程发现灯泡亮度变化,这是由灯泡的实际功率 变化引起的 B.小灯泡的额定功率为0.75 W,正常发光时其电阻为8.3 Ω C.若实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定电压,一定是 因为电源电压过小 D.用图甲的电路,通过更换灯泡L的方法,能完成探究“电功 率与电流的关系”实验 [答案] C 解析 知识要点分类练 3.图11-3-2是测额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率的电路图。 (1)该实验的原理是　　　　。  (2)电表a是　　　　表,电表b是　　　　表。  P=UI 电压 图11-3-2 电流 解析 知识要点分类练 (3)按图连接电路时,开关应　　　　,滑片P应滑到　　　1　(选填“A”或“B”)端。  (4)如果小灯泡的阻值约为10 Ω,电源由两节新干电池串联组成,电流表有0~0.6 A 和0~3 A两个量程,电压表有0~3 V和 0~15 V两个量程,那么a表应选　　　　　量程,b表应选 　　　　量程。  断开 B 0~3 V 0~0.6 A 解析 知识要点分类练 (5)闭合开关,发现小灯泡两端电压为1.8 V,应将滑片P向 　　(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为　　　　V,此时小灯泡的实际功率等于额定功率。  A 2.5 解析 知识要点分类练 4.(2023海淀期末)小海用“伏安法”测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,在实验桌上连接了部分实验电路,如图11-3-3甲所示。 图11-3-3 解析 知识要点分类练 (1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整。 [答案] 如图所示 解析 知识要点分类练 (2)闭合开关S后,小灯泡L不发光且电流表无示数,但是电压表的示数较大且接近电源电压。小海检查后发现导线完好且连接无误,则出现以上现象的原因可能是　　　　(填字母)。  A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.小灯泡短路 (3)排除电路故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,该小灯泡的额定功率为　　　　W。  C 0.75 解析 知识要点分类练 5.在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率时,小红所观察和记录的实验结果如下表所示。分析实验记录,她得出了以下结论,其中正确的是(　　) 小灯泡两端 的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3 通过小灯泡 的电流I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28 小灯泡 的亮度 暗→亮 正常 发光 过亮 解析 规律方法综合练 ①小灯泡的额定功率为0.625 W ②小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮 ③小灯泡的电阻随温度的升高而增大 ④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时,能正常发光 A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正确 [答案] D 解析 规律方法综合练 6.实验课上小明利用如图11-3-4甲所示的电路测量小灯泡的电功率,实验室有如下器材:电源(电压恒为6 V),小灯泡(额定电压为2.5 V,灯丝电阻约为10 Ω),电压表、电流表、开关各一个,规格分别为R1“10 Ω　1 A”、R2“30 Ω　1 A”的滑动变阻器各一个,导线若干。 图11-3-4 解析 规律方法综合练 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。 [答案] 如图所示 解析 规律方法综合练 (2)闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,为 　　　　V,此时电流表的示数为0.24 A,小灯泡的实际功率 为　　　　W。  (3)继续移动滑片,当电压表的示数为　　　V时,小灯泡正常发光,读出电流表的示数,可测得其额定功率。  2.3 0.552 2.5 解析 规律方法综合练 (4)小明在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如下表),你认为这样处理数据是　　　　(选填“合理”或“不合理”)的,理由:　  1 　。  不合理 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同,反映 了小灯泡的明暗程度不同,求平均值没有意义 解析 规律方法综合练 为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系,除了表中记录的内容,还需要增加的表头内容是　　 　　　　。  实验 次数 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 平均功率 /W 1   0.24     2 2.5 0.26     3 2.8 0.28     小灯泡的亮度 解析 规律方法综合练 (5)分析实验数据可以发现,小灯泡两端的电压越高,它的实际功率　　　　。实验过程中应选用的滑动变阻器规格为 　　　　(选填“R1”或“R2”)。  越大 R2 解析 规律方法综合练 7.[开放探究]在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”。实验电路如图11-3-5甲所示,图乙为通过滑动变阻器的电流I随其两端电压U变化的图像。小英通过计算指出曲线上所标出的五个点中, 　　　　点并不是实验 直接测得的数据,她的理 图11-3-5 E 解析 创新情境拓展练 由是　  1 　 。  滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,由E点可知此时滑动变阻 器接入电路的电阻为25 Ω,超过其最大阻值 解析 创新情境拓展练 相关解析 谢 谢 观 看！ 全品初中 2.C　[解析] 调节滑片,变阻器连入电路的阻值发生变化,这样灯泡两端电压和通过它的电流都会发生变化,由P=UI知,其实际功率发生变化,所以灯泡亮度会发生改变,故A正确。由图像知,灯泡两端电压等于额定电压2.5 V时,通过灯泡的电流为0.3 A,所以灯泡的额定功率:P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W;由欧姆定律I=可得,灯泡正常发光时的电阻:R==≈8.3 Ω,故B正确。 实验中,移动滑片调节灯泡两端电压,但都无法使灯泡两端电压调到额定电压2.5 V,可能是因为电源电压低于灯泡的额定电压,也可能是因为电源电压过大,而变阻器的最大电阻过小,当变阻器连入电路的阻值最大时,灯泡两端电压仍高于2.5 V,故C错误。探究“电功率与电流的关系”时,可换用不同灯泡且保持灯泡两端的电压不变,观察小灯泡的亮度来比较电功率,从而得到电功率与电流的关系,故D正确。 4.(1)如图所示(答案合理即可) (2)C　(3)0.75 [解析] (1)实验时滑动变阻器应串联在电路中,且应上下各选一个接线柱连入电路。(2)闭合开关,小灯泡不发光且电流表无示数,说明电路出现断路,电压表的示数较大且接近电源两端的电压,说明电压表的两接线柱到电源两极之间不存在断路,因此故障原因可能是与电压表并联的小灯泡断路。(3)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.3 A。小灯泡的额定功率:P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。 5.D　[解析] 灯泡两端电压等于额定电压2.5 V时正常发光,由表中数据知,此时通过灯泡的电流为0.25 A,所以灯泡的额定功率:P=UI=2.5 V×0.25 A=0.625 W,故①正确; 由表中数据知,灯泡两端的电压越大,通过它的电流也越大,由P=UI可知,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,故②正确; 由欧姆定律可得,第一次实验时灯泡的电阻为R1==≈4.17 Ω;同理可知:R2=6.25 Ω,R3≈7.89 Ω,R4≈8.70 Ω,R5=10 Ω,R6≈10.71 Ω,说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故③正确; 将小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端,由表中数据知,当灯泡两端的电压为2.5 V时,对应的电流为0.25 A;此时定值电阻两端的电压:UR=IR=0.25 A×2 Ω=0.5 V,恰好满足电源电压:U=UR+UL=0.5 V+2.5 V=3 V,所以小灯泡能正常发光,故④正确。 6.(1)如图所示 (2)2.3　0.552　 (3)2.5 (4)不合理　小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同,反映了小灯泡的明暗程度不同,求平均值没有意义　小灯泡的亮度　 (5)越大　R2 [解析] (1)滑动变阻器与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,因为灯泡的额定电压为2.5 V,所以电压表应选0~3 V的量程。 (2)因为电压表选用小量程,由图乙可知,电压表的分度值为0.1 V,示数为2.3 V,灯泡的实际功率:P实=U实I实=2.3 V×0.24 A=0.552 W。 (3)灯泡在额定电压下正常发光,因此闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常发光,读出电流表的示数,可测得其额定功率。 (4)计算小灯泡的平均功率不合理,原因是小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同,反映了小灯泡的明暗程度不同,求平均值没有意义;研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率,因此表中还需要增加记录的内容为小灯泡的亮度。 (5)由表中数据可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,由P=UI可知,电压和电流都增大时,电功率增大,说明小灯泡两端的电压越高,它的实际功率越大;灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-U灯=6 V-2.5 V=3.5 V,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值: R滑==≈13.46 Ω, 故选用的滑动变阻器的规格为R2。 7.E　滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,由E点可知此时滑动变阻器接入电路的电阻为25 Ω,超过其最大阻值 [解析] 分析图乙,如果E点是由实验测得的数据,则R滑===25 Ω,超过了滑动变阻器的最大阻值,故E点不是由实验直接测得的数据。 $$