内容正文:
第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
知识梳理 导学园地
1.测量小灯泡电功率的原理:P= 。
2.需测物理量及测量器材:(1)用 测量小灯泡两端的电压;(2)用 测量通过小灯泡的电流。
3.滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变 。
4.注意:实验前,将滑动变阻器的滑片移至阻值 处,开关处于
状态。
5.分析归纳:(1)当U实<U额时,P实 P额,灯泡发光 。
(2)当U实=U额时,P实 P额,灯泡发光 。
(3)当U实>U额时,P实 P额,灯泡发光 。 在此实验中,不能多次测量求小灯泡额定功率的平均值,原因是小灯泡只有在额定电压下的电功率才为额定功率。
UI
电压表
电流表
小灯泡两端的电压
最大
断开
<
较暗
=
正常
>
较亮
目录
上页
首页
下页
知识点:伏安法测小灯泡的电功率
1.如图所示是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况,其中错误的是( )
A.电流表没有串联接入电路中
B.电压表没有与灯泡并联
C.滑动变阻器接线柱的连接
D.开关没有串联接入电路中
2.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,小明同学通过正确实验得到的数据如表所示。分析数据得到下列结论,其中正确的是( )
A.灯丝的电阻随电压的增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8 W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
C
B
目录
上页
首页
下页
3.在“测量小灯泡的功率”实验中,电源为两节干电池,小灯泡标有“2.5 V”字样。
(1)按图甲方式连接好电路,小敏刚要闭合开关时,同组同学提醒她的操作有一个不妥之处,请你帮她指出: 。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3 V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是 。
滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
小灯泡处断路
目录
上页
首页
下页
(3)排除故障后,小敏闭合开关进行实验,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)实验结束后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
名师点睛
①小灯泡的实际功率不一定等于其额定功率,只有当小灯泡两端的电压等于其额定电压时,根据P=UI计算得到的功率才是小灯泡的额定功率。
②不同电压下,小灯泡的实际功率不同,小灯泡两端的电压越大,小灯泡的实际功率越大。
③小灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,小灯泡越亮。
1.05
偏大
目录
上页
首页
下页
【基础巩固练】
1.下列各组仪器中,可以用来测量功率的是( )
①电能表和停表 ②电能表和电压表
③电能表和电流表 ④电流表和电压表
A.①② B.③④
C.①④ D.②③④
2.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.电流表的示数
B.电压表的示数
C.灯泡的发光情况
D.变阻器滑片的位置
C
B
目录
上页
首页
下页
3.在“测量小灯泡电功率”的实验中,某同学连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器连接在电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,则发生这一现象的原因是( )
A.电压表的正、负接线柱接错了 B.电压表的量程选择不合适
C.电压表坏了 D.电压表与滑动变阻器并联
4.在测量小灯泡电功率的实验中,把标有“2.5 V”的灯泡L与滑动变阻器R串联后接在电压为5 V的电源上,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,测得功率为0.5 W,下列说法不正确的是( )
A.电流表读数为0.2 A,滑动变阻器两端的电压为5 V
B.滑动变阻器连入电路的电阻R=12.5 Ω
C.相等时间内,电流对L和R所做的电功相等
D.灯泡L和滑动变阻器R的总功率P总=1 W
D
A
目录
上页
首页
下页
5.小明用家中的电能表来测量家中电热水壶的实际功率,他关闭其他所有用电器,只打开电热水壶,观察如图所示电能表的转盘在3 min时间转动了110转,则电热水壶的实际功率是 W,电热水壶正常工作时电流是 A。
6.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明要测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率,通过实验得到这个小灯泡的U-I关系图像如图所示。由图可知:小灯泡的额定功率P= W;当U=1.5 V 时,小灯泡的电阻R= Ω。
1 100
5
0.625
7.5
目录
上页
首页
下页
【素养提升练】
7.实验探究课上,老师给同学们提供了以下实验器材:一个电源、一个小灯泡、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、一个开关、若干导线,下列的实验探究课题中,你认为不能完成的是( )
A.探究导体中的电流与其两端电压和导体本身电阻的关系
B.探究灯泡的亮暗与其两端电压的关系
C.探究灯泡的亮暗与通过灯泡电流的关系
D.探究灯泡的亮暗与灯丝电阻的变化关系
A
目录
上页
首页
下页
8.小明同学在实验室做“测量小灯泡电功率”实验中,如图甲所示,电源电压恒为4.5 V,小灯泡标有“2.5 V”字样,电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω 3 A)、开关各一个,导线若干。
(1)正确连接导线后闭合开关,小灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,小明的操作不当之处是 。
(2)小明更换相同规格的灯泡后,逐渐移动滑片,看到电压表示数为2 V。为使小灯泡正常发光,应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片P。
闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处
右
目录
上页
首页
下页
(3)小明根据实验数据绘制了U-I图像,如图乙所示。观察图像,发现AB部分为线段,BC部分为曲线。为便于分析,将线段AB延长作出图像,如图乙中b所示。比较a、b两图线,发现两图线间的距离随着电流的增大而增大,说明 。根据图像计算小灯泡的额定功率P额= W。
【拓展】小红要测量小灯泡的额定功率,实验室提供的器材如下:符合要求的电源、额定电压为U额的小灯泡、阻值为R0的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线若干。
(4)她设计了如图丙所示的电路进行实验,请帮助小红将实验电路补充完整。
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
0.625
目录
上页
首页
下页
(5)连接好电路后,请将正确的操作步骤补充完整:
①将开关S扳向 (选填“1”或“2”),调节滑动变阻器,使电压表示数为U额;
②将开关S扳向另一侧,保持滑动变阻器的滑片不动,记录电压表的示数为U;
③小灯泡的额定功率P= (用已知量或所测量的物理符号表示)。
1
目录
上页
首页
下页
$$