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第三节 测量小灯泡的电功率
课前预习
一、实验目的:测量小灯泡的电功率
二、实验器材:电源、开关、导线、 、 、 、
。
三、实验原理:
四、实验电路图与实物图:
五、实验步骤:
1.按电路图连接电路。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片位置,使电
压表的示数等于 ,同时观察 的示数以及小灯泡的
,计算 并记录在表格中。
2. 移动滑动变阻器的滑片位置,使电压表的示数 ,同
时观察 的示数以及小灯泡的 ,计算
并记录在表格中。
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3. 移 动 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 位 置 , 使 电 压 表 的 示 数
,同时观察 的示数以及小灯泡的 ,计算
1并记录在表格中。
电 功 率
电压U/v 电流I/A 灯泡亮度
P/w
第一次测
量
第二次测
量
第三次测
量
六 、 小 结 : ① 本 实 验 中 滑 动 变 阻 器 的 作 用 是
。
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② 电 压 与 小 灯 泡 电 功 率 的 关 系 是
。
③随着电功率的增大,小灯泡的电阻 ,原因是
。
随堂练习
1. 1kW•h的电能可以供一只“220V 50W”的灯泡工作 h。
一只“110V、100W”的用电器正常工作1h消耗电能为 J。
2. 将一个标有“6V 3W”的灯泡和一个 18Ω的电阻串联后接到 12V
的电源上,此时电路中的电流是 A,灯泡的实际电功率为
W。
3. 电动吹风机标有“220V 1100W”字样,正常工作10min,消耗电能
J,它的电阻为 Ω.标有“220V 2000W”字样的电热水壶正常工
作3min,消耗电能 kW·h.
4. 在物理课外活动中,李乐同学实地测定了他家里的
电冰箱每天消耗的电功.具体操作方法是:首先,他用
2时钟测出电冰箱在 20min 内持续工作了 6min.从而求出了冰箱的
“工作时间系数”(在某段时间内电冰箱的实际工作时间与这段时间
的比值)η=________;然后,计算出这台电冰箱每天(24h)的工作时
间t =_______h;最后,根据电冰箱铭牌上所标明的额定功率P=150W,
计算出此冰箱每天消耗的电功W=_________度.然后,他又将电饭锅
单独接入电路中,利用停表计时,72s时间内铝盘转50圈,则72s内
电饭锅消耗的电能是 ,该电饭锅的电功率是
W。
5. 在做“测小灯泡的额定功率”实验时,
(1)已知小灯泡的额定电压是3.8V,额定功率小于2W,如图甲所示,
请你在实物图上用笔画线代替导线连接好(要求正确选择电压表和电
流表的量程).
(2)某同学在连接滑动变阻器时,由于接线错误使滑动变阻器滑片P
移动时不能改变小灯泡的亮暗程度.现就下面两种情况,请你判断该
同学是如何连接的?
第一种情况:小灯泡较亮时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器
的 端连接.
第一种情况:小灯泡较暗时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器
的 端连接.
(3)在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,电流表
如图乙所示,其读数
为_______A,则小灯泡的额定功率是_______W.
3达标练习
6.(13黑龙江)图甲是
在物理实验室测量
小灯泡额定功率的
实验装置,小灯泡
上标有2.5V的字样,采用两节新的干电池做电源。
(1)为保护电路元件安全,连接电路时开关应 ;图中有一根导
线还没有连好,应该把它接在电压表 (选填“0”、“3”或
“15”)接线柱上。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至 (选填“C”或
“D”)端;闭合开关后,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应
将滑动变阻器的滑片P向 (选填“C”或“D”)端滑动,直到电
压表示数为2.5V时为止。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功
率为 。
(4)利用所测数据也能计算出灯泡正常发光时灯丝的电阻为
(保留到整数位)。
4(5)他通过调节滑动变阻器
实验次数 1 2 3
U/v 2.0 2.5 2.8 的滑片,测出了三组实验数
I/A 0.30 0.38
据,如表所示.经过计算发
现小灯泡亮度不同时,不但电功率不同,而且电阻也不同,你认为造
成电阻不同的原因是 。
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7.(13重庆)小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器
材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功
率小于1W)、滑动变阻器(50Ω1A)、以及符合实验要求的电表、开关
和导线。如图甲是小亮同学没有连接完整的电路。
(1)本实验的实验原理是 2 1 世纪教育网
5(2)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整。
(3)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯
泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,则故障可能是
(写出一种即可)。
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(4)小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼
睛应注视 (选填序号)。
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A.小灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数 D.
滑动变阻器滑片
(5)小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表的示数为2.
2V,要测量小灯泡的额定功率是,应将滑片P向 端移动(选填
“A”或“B" )。当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小
灯泡的额定功率是 W,此时小灯泡的电阻是 Ω。该实验中滑
动变阻器除了保护电路外,还有 的作用。
(6)小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定
值电阻R,保持电示数始终为如图丙所示,多次更换阻值不同的定值
电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成
实验,更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
68.
(1
3
扬
州)在测“3.8V”小灯泡电功率实验中:
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图实物连接完整。
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片,发现灯泡不亮,电流表无
示 数 , 电 压 表 示 数 接 近 电 源 电 压 , 则 故 障 可 能 是 ____
_____。
(3)排除故障后,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙为
_______A,灯泡额定功率为_______W。
(4)图丙所示电路中(R阻值已知),无电压表也能测出该灯泡额定
功率的是__________。
79.(13南京)小明按如图所示的电路进行实验,已知电源电压不变,闭
合开关,改变a、b之间的电阻箱R的阻值,得到一组电压表的示数U
—R的图象如图乙所示。
(1)随着电阻箱接入电路中的阻值增大,定值电阻R 两端的电压
0
_______(选填“增大”、“减小”或“不变”) .
(2)将a、b间的电阻箱换成未知电阻Rx,读得电压表示数为4.5V,则
Rx=______Ω,此时电路中电流为______ A。
(3)取下Rx,分别将电阻R 和R 接入a、b之间,读得对应的电压表示
A B
数为1V和3V,在这两种情况下,R 上消耗的电功率变化了多少?
0
10. (13包头)某同学用电流表和电压表测某一电热
器的额定功率(额定电压已知),于是他设计了如图
所示的实验电路图。电源电压U恒定,滑动变阻器电
阻最大值为R,电热器电阻为Rx。
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⑴ 用电流表和电压表测功率的原理是 。(用公式表示)
⑵ 实验操作过程中,移动滑动变阻器的滑片,同时应观察并记
录 的示数。
⑶ 若实验操作中该同学发现不论怎样调节滑动变阻器P的位置,
8电压表的示数几乎不发生改变,且查得电路各处连接无误,电路元件
完好无损,产生这一现象的原因是 ,该同学认为在
图中只需加一根导线,就能使滑片P在滑动过程中明显的改变电热器
两端的电压。请你在图中画出这根导线。21世纪教育网
11.(13齐齐哈尔)在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,
小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:
当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交
叉。
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(2)小宇同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图
乙所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动
变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示
数为2.5V。
(3)小宇同学继续移动滑片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关系图象,根据图象信息,可计算出小
灯泡的额定功率是 W,还可以得出:小灯泡的实际功率随实
际电压的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
9(4)小叶同学按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼
的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,请你找出她在实验中两个
操作不当之处是:
①
;
②
。
12.(12扬州)在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为6V,
小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)小明在连接实验电路时还有导线未接上,如图甲所示,请用笔
画线代替导线把图甲中的电路连接好(导线不得交叉)。
(2)在检查电路连接时,滑动变阻器的滑片应该移到
(A/B)端。
(3)实验时,要使小灯泡正常发光,应移动滑动变阻器的滑片使电压
表的示数为 V,此时电流表的示数如图乙所示,其示数为
A,那么小灯泡的额定功率是 W。
10(4)小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率,她用同一套器材做了
三次实验,(她将电压表调到3.8V,图丙是其中一次实验所调的电
压表示数),获得三组数据,并进行了数据处理,如下表:
实验序 电流表示 额定功
额定功率的平均值/W
号 数/A 率/W
1 0.71 2.698
2[来
源:2
1世
纪教
育 0.69 2.622
网]2
1世
纪教
育网
3 0.68 2.584
①她测得的功率有差异的主要原因是 。
②这样处理数据的方法是否正确? (正确/不正确),其理
由是 。
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13.(13 河南)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有
“3.8V”字样,电源电压恒定。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
11(2)连接完实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,
电 压 表 的 示 数 接 近 电 源 电 压 , 其 故 障 原 因 可 能 是 :
________________________________.
(3)故障排除后,开始实验,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视
_____ 的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所
示,则灯泡的额定功率为_________W。
(4)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R 的电阻和一
0
个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电
路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S ,将S 拨到触点________(选填“1”或“2”) ,移动
1 2
滑片,使电压表的示数为______V;
②再将开关 S 拨到触点____________(选填“1”或“2”),保持滑
2
片的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为 P =______________________(用已知量
额
和测量量表示)。
1214.(12河南)用如图所示的实验电路,测量一个标有“2.5V”字样的
小灯泡的额定功率。
(1)请在虚线框内画出与图甲对应的电路图。
[
(2)闭合开关后,电流表和电压表的示数都较小,小灯泡不发光,其
原因是:__________________________________________ 。
(3)经过调整后,小灯泡发光,但如何使小灯泡正常发光呢?你的措
施是:
__________________________________________________________
________。
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(4)爱探究的小强用另一只电流表A 和一个5W的定值电阻R,连接
2
了如图乙所示的电路,同样测出了小灯泡的额定功率。具体操作是:
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A 的示数为___ __A,
2
小灯泡正常发光。此时电流表A 的示数如图丙所示,则小灯泡的额定
1
13功率为___ __W。
15.(11河南)小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中,所用小灯泡上
标有“2.5V"字样。
(1)如图是小亮未连
实验次 1 2 3
接好的电路,请你用
数
U/N 2.0 2.5 2.8
笔画线代替导线,将
I/A 0.22 0.25 0.26
R/Ω
实物图补充完整:
(2)电路连好后,小亮分别测出了小灯泡的
几组电压和电流值.记录在表格中。
① 小 灯 泡 正 常 工 作 时 的 电 阻 为
Ω。
②小亮从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响电阻变化
的主要因素是 。
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(3)完成上述实验后,小亮看到滑
动动变阻器的铭牌模糊不清,于
是想测量变阻器的最大阴值 R 。
x
他从实验室找来一个阻值已知为
R 的定值电阻替换了灯泡.同时
0
撤去了发生故障的电流表,并利用余下器材(电压未知的电源、量
程合适的电压表、滑动变阻器、开关各—个。导线),在不改动电压
表位置及其连线的情况下,很快测出了R 的大小。
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14①请把你设计的电路电路图在虚线框内。
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示:
(i)
;
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(ii)
;
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③R= (用已知量和测量量表示)。
x
15第四节 测量小灯泡的电功率
课前预习
二、小灯泡;电压表;电流表;滑动变阻器 三、P=UI
四 、
五、1. 额定功率;电流表;亮度;额定功率 2. 低于额定电压;电流表;亮度;实际功率
3. 约为额定电压的1.2倍;电流表;亮度;实际功率 六、①改变小灯泡两端的电压
②小灯泡两端的电压越大,其电功率越大 ③变大;灯丝的温度升高了
随堂练习
【出处:21教育名师】
1. 20;3.6×105 2. 0.4;1.92 3. 6.6×105;44;0.1
4. 30%;7.2;1.08;0.02 kW·h(或7.2×104J);1000
5. (1)如右图
(2)C、D; A、B
(3) 0.32; 1.216
达标练习
6.(1)断开;3 (2)D;C (3)0.9W (4)7Ω
(5)小灯泡亮度增大时,其电功率也增大,造成灯丝温度升高,所以灯丝电阻变 大
7.( 1)P=UI (2)如图1 (3)小灯泡开路 (4)B (5)B;0.5 ;12.5 ;改变小灯泡两
端的电压 (6)25
8.(1)如图2 (2)灯泡断路 (3)0.3;1.14 (4)C
9. (1)减小 (2)15;0.3 (3)3.2W
10. ⑴ P=UI ⑵ 电压表和电流表 ⑶ R<Rx ,导线连接如图3所示:
11.(1) 如图4 (2) 2.2; B (3) 0.5;增大
(4) ①连接电路时开关没有断开
②闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置。(没说“闭合开关前”
也给分)(滑动变阻器连入电路的阻值很小或阻值为零等其它合理的答案均可)
12.(1)如图5 (2)A (3)3.8;0.7;2.66(4)①电压表3.8V读数有误差(电流表读数有误差、
电表读数有误差)②正确;减小实验误差
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13. (1)如图6 (2) 灯泡处断路(或灯泡的灯丝断路、灯泡与底座接触不良等)
(3)电压表;1.52 (4)①2 ;3.8 ②1
1614.(1) 如图7 所示 (2)滑动变阻器接人电路的阻值太大,电流过小,小灯泡的实际功率
较小,没有达到发光功率 (3)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于2.5V。(4) 0.5
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;l
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15. (1)如图8所示 (2)① 10 ②灯丝温度
(3)①如图9所示
②(i)将滑动变阻器的滑片调到阻值为零处,记下电压表的示数U
(ii)将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,记下电压表的示数U。
③
17