内容正文:
专题训练 特殊方法测量小灯泡的电功率
类型一 用两个电压表或两个电流表和一个定值电阻测量电功率
1.小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5 V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为10 Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器调至阻值 的位置。
(3)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器使电压表V1的示数为 V,此时电压表V2的示数如图乙所示,是 V。
(4)小灯泡的额定功率为 W。
0.6
2.4
2.5
最大
如图所示
(1)请你将图甲中电路图补充完整。
(5)她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法,其电路如图丙,R0=10 Ω,并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为 A时,再读出电流表A1的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
0.25
类型二 额定电压已知,用一个电压表和一个定值电阻测量小灯泡的额定功率
2.小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5 V”的小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10 Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)该实验的原理是 。
(2)小珍连接电路时,开关处于 状态;闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S,将S1拨到触点 (选填“a”或“b”),移动滑片P,使电压表的示数为 V。
(4)在确保整个电路安全的情况下,保持滑片P位置不变,将开关S1拨到另一触点,此时电压表的示数如图乙所示,其数值为
V;通过计算可知小灯泡的额定功率是 W。
1
6.5
2.5
a
右
断开
P=UI
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实验电路连接完整。
类型三 额定电压已知,用一个电流表和一个定值电阻测量小灯泡的额定功率
3.在“测量额定电压为2.5 V的小灯泡电功率”的实验中,李敏设计的电路如图甲所示,实验过程如下:
如图所示
乙
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表均有示数,接下来应 。
(3)当电压表示数为2.5 V,电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为 W。
0.75
向左移动滑片,使电压表示数为2.5 V
右
(4)实验完成后同组的同学发现电压表损坏,于是他们又向老师借来了一个阻值为R0的定值电阻和两只开关,也测出了小灯泡的额定功率,请在虚线框中画出他们设计的电路图,并写出实验步骤及额定功率的表达式。
如图所示
实验步骤:_________________________________________
____________________________________________________
_________________________________________。
小灯泡的额定功率P= 。
①只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为; ②断开S1,闭合S、S2,滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数I
2.5 V×
类型四 额定电流已知,用一个或两个电压表和一个定值电阻测量小灯泡的额定功率
4.在“测量小灯泡电功率”的实验中,实验小组选取了电源(电压恒为4.5 V)、一个标有“2.5 V”的小灯泡、两只滑动变阻器(“10 Ω 2 A”、“50 Ω 1 A”)和一些必要的实验器材,连接的实物电路如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡变暗。
如图所示
(3)排除故障后,继续实验,调节滑片并把多次测量的电流和电压绘制成I-U图像,如图乙所示,根据图像可知,小灯泡正常发光时的电流为 A,额定功率为 W。
1.25
(2)电路连接正确后闭合开关,小明发现电压表有明显示数,电流表指针几乎不动,小灯泡不发光,此现象的原因可能是
。
0.5
小灯泡开路
(4)小灯泡的I-U图像不是一条直线,原因是 _
。
(5)这时,老师又拿来一个额定电流为I额的小灯泡,要测量这个小灯泡的额定功率。设计了如图丙所示的电路,电源电压未知、定值电阻的阻值为R0。请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关 (选填“S1”或“S2”),将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电压表V1的示数为U1。
②只闭合开关S2,再次调节滑片,直到电压表V2的示数为U1-I额R0,此时小灯泡正常发光,电压表V1的示数为U2。
③小灯泡额定功率的表达式是P额= 。
(U1-U2)I额
S1
升高而变大
灯丝电阻随温度
$$