内容正文:
18.3 测量小灯泡的电功率
一、实验题
1.小英利用如图甲所示的器材测量小灯泡的电功率,其中器材有:2节新干电池,额定电压为2.5V的小灯泡,其电阻约为10Ω,“20Ω 0.5A”的滑动变阻器,已调零准确的电流表和电压表、开关、若干导线。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 端(选填“左”或“右”);
(2)小英按照如图甲所示电路正确连接电路后,闭合开关移动滑片位置,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(3)若小灯泡在正常发光一段时间后烧坏了,小英立刻断开开关,换用规格为“2.5V 1W”的小灯泡去替换已经烧坏的小灯泡,再次闭合开关,此时电流表的示数可能是______。
A.0.18A B.0.20A C.0.36A D.0.40A
2.在测量小灯泡电功率的实验中,使用的小灯泡上标有“2.5V”的字样,为了测量在2.5V、3.0V和2.0V三种电压下的电功率,部分实验操作如下:
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将未连接完成的电路连接完整,要求连接好后便可进行实验 ;
(2)连接好电路后,闭合开关试触,电流表和电压表均有较小偏转,于是再次闭合开关, ,小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)为了测量小灯泡两端电压为3.0V时的电功率,继续调节滑动变阻器,由于不小心将滑动变阻器滑到了最小阻值处,此时小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭,则两电表的偏转情况是 (填选项符号)。
A.电压表偏转到最右边,电流表不偏转 B.电压表不偏转,电流表偏转到最右边
C.两电表均偏转到最右边 D.两电表均不偏转
3.物理小组利用如图甲的实验电路测量小灯泡的额定功率,已知待测小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的额定功率约为1W,电源电压恒为6V。
(1)本实验的原理是 ;
(2)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整(要求滑片左移时灯泡变暗,导线不得交叉);
(3)移动滑片,某时刻电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)小超测量三组实验数据,粗心的他把三组数据随手写在草稿纸上(如图丙所示)而没有填写在对应的表格中,请你帮助小超计算:小灯泡的额定功率为 W;
(5)小明用已经测量的数据,计算2V电压下灯泡的电阻R,再根据,计算小灯泡在2.5V下的额定功率,此方法计算出的额定功率与实际的额定功率相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
4.小南在“测小灯泡电功率”的实验中,用到的实验器材有:电源电压(3V)、电流表、电压表、“2.5V”字样的小灯泡、滑动变阻器(,1A)、开关、导线若干。
序号
1
2
3
4
电压U/V
1.50
2.00
2.50
2.80
电流I/A
0.20
0.24
0.32
(1)图甲是小南同学连接的实物图,其中有一根线连接错误,请在错误连线上打“×”,并用笔画线代替导线画上正确的连接 ;
(2)闭合开关前将滑动变阻器滑片调到B端,再闭合开关。要使小灯泡正常发光,小南接下来的操作是: ;
(3)如表中是小明记录的实验数据,图乙是小灯泡正常发光时电流表示数,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)分析表中数据,表中有一组数据明显是错误的,它是第 组(填写表格中表示序号的数字),你判断的依据是 。
5.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小亮同学已连接好下图图甲所示的部分电路,小灯泡上标有“2.5V”的字样。
(1)如图甲,在小亮所连接的电路中,有两根导线还没接好,请你帮他完成电路的连接 (其他的导线不要变动);
(2)连接完实验电路后,小亮用开关试触,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数较大且接近于电源电压,其故障原因可能是 ;
(3)灯泡正常发光时,电流表的表盘如图乙所示,其示数为 A,小灯泡正常发光时灯丝的电阻约 Ω,小灯泡的额定功率是 W;
(4)小亮想继续测量另一个标有“3.8V”的小灯泡正常发光时的电功率,发现电压表坏了,于是他又找了一个电流表和一个阻值为10Ω的定值电阻R0,设计了图丙所示的电路。正确连接好电路后,闭合开关S,电流表A1的示数为0.1A,此时应调节滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,使电流表A1的示数为 A时,小灯泡正常发光。在实验测量过程中,电流表A1与R0串联起来作用相当于 。
6.小明在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用额定电压为2.5V的小灯泡,电源电压为4.5V。
(1)用笔画线代替导线,将电路连接完整 ;
(2)当电压表示数为2.3V时,为了让灯泡正常发光,此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为 W;
(4)表格是小明实验中测量的几组数据, 要完成下列表中的数据测量, 实验中滑动变阻器的阻值至少为 Ω;
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.24
0.28
0.38
(5)小明打算只利用两电表中的电流表来测量另一只额定电压为2.5V,额定电流未知的小灯泡的额定功率,他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻,和两个开关,设计了如图丙所示电路,请将电阻、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验 。
7.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应 (断开/闭合);
(2)将电路连接完整;
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(6)闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,两电表均无示数,现将电压表接在变阻器两端时有示数,接在开关两端时无示数,则电路故障是 ;
(7)若有一只额定电压为“2.5V”的小灯泡两端实际电压为1.5V时,电流表的示数如图丁所示,小灯泡的额定功率可能是 。
A.0.75W B.1.05W C.1.25W D.1.35
8. 小明用如图甲所示的电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡(电阻约为10Ω)的电功率。电源电压为6V,可供选用的滑动变阻器a、b,规格分别为“10Ω1A”和“20Ω1A”。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片向右滑动时,小灯泡变亮;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,电路故障是 ;
(3)为了完成实验,小明应该选用的滑动变阻器是 (选填“a”或“b”);
(4)调整电路后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测得小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端滑动,移动滑片P直至电压表示数为 V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙,则小灯泡额定功率为 W;考虑到电压表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来误差,那么这种方法测量出来的电功率 (选填“大于”“小于”或者“等于”)真实值;
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图戊所示的电路也可测量该小灯泡的额定功率,已知定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器, ;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为= 。
9.一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验。
(1)测量小灯泡额定功率的实验原理是 。
(2)连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3V保持不变。为了排除故障,接下来的操作合理的是 。
A.拧紧开关两端的接线柱 B.将小灯泡与底座拧紧
(3)实验中,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,同时应观察 (选填“电压表”或“电流表”)示数,将小灯泡调至正常发光。此时电压表示数如图乙所示,为 V,小灯泡的额定功率为 W。
(4)利用如图丙所示的电路也测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤。
①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 (填字母)。
②保持滑动变阻器滑片位置不变,开关S2连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数与步骤①相同,读出电阻箱的示数为R0。
③小灯泡的额定功率表达式P额= 。(用已知量和测得量符号表示)
10.小欣在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压恒为6V,小灯泡额定电压为2.5V(灯丝电阻约为)。
(1)小欣检查图甲的电路时,发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 。若小欣并未检查出该错误,先将滑动变阻器的滑片移至最右端,然后闭合开关向左移动滑片的过程中,电压表示数 (选填“变小”“变大”或“不变”);
(2)小灯泡用久了,钨丝会变细,在2.5V电压下,小灯泡的实际功率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率;
(3)电路故障排除后,闭合开关,逐步移动滑片,电压表示数如图乙,为使灯泡正常发光,应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片P;图丙为灯泡的图像,小欣发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当小灯泡两端电压为2V时,其实际功率在下列选项 的范围内;
A.0~0.5W B.0.32W~0.4W C.0.4W~0.5W D.0.32W~0.5W
(4)测完小灯泡的电功率之后,小欣绘制出该用电器的和图像如图所示,下列正确的是 ;
(5)在某次实验中,小欣向左调节滑动变阻器,滑动变阻器的功率减小了,灯泡的功率变化了,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
参考答案
1.(1)右
(2)0.6
(3)C
2.;调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V;0.75;A
3.(1)
(2)
(3)2.2;B
(4)0.75
(5)偏大
4.;向左调节滑动变阻器滑片,观察电压表示数,直至电压表示数为2.5V;0.75;2;灯丝电阻随温度的升高而增大
5.;小灯泡断路;0.3;8.3;0.75;左;0.38;电压表
6.;右;0.75;17.5;
7.断开;;A;2.2;B;0.5;滑动变阻器断路;B
8.(1)
(2)灯泡断路
(3)b
(4)B;2.5;0.65;大于
(5)使电流表示数为;
9.P=UI;B;电流表;2.4;1.2;I1;I12R0
10.;不变;小于;右;变大;B;B;小于
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