2020年中考必考实验专项突破 实验24 伏安法测小灯泡功率的实验(解析版)
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测量小灯泡电功率实验中考题欣赏:1.(2015年32题)图甲是小盛同学设计的测小灯泡电功率的实验电路(灯泡额定电压U额=2.5V)。
(1)小盛所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是。
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路(3)正确操作后,小灯泡发光,这时电压表的时数为2V,则应向移动滑动变阻器的滑片,直到时为止,此时电流表的示数(如图乙所示)为 A,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)同组的明月同学也设计了一个电路图(如图丙),测出了该小灯泡正常发光时的功率,其中定值电阻的阻值R=25Ω,正确操作过程如下:①只闭合开关S和,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1= A;②闭合开关S和,断开开关,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为I2,③小灯泡额定功率表达式为P额= (用符号表示)。
2.(2017年32题)小红在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选择了额定电压为2.5V 的小灯泡,电源电压保持6V不变,滑动变阻器规格为“40Ω 1A”,连接电路如图甲所示。
(1)小红所连接电路存在一处错误,请你在错误的导线上画“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中存在的故障可能是 (选填“灯泡”或“电压表”)断路。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V 时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为A ,小灯泡的功率为 W 。
(4)若使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动至电压表示数为 V 。
(5)小红想要继续探究“电流与电阻的关系”,只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻,实验时控制定值电阻两端的电压保持2V 不变,则更换的定值电阻的阻值不能大于 Ω。
专项四电学重难点25 测量小灯泡的电功率【重点知识梳理】25.1测量小灯泡的电功率1.实验原理:P=UI2.实验电路图3.几个说明(1)这里的滑动变阻器的作用:保护电路;改变小灯泡两端的电压。
(2)本实验中多次测量,是为了测量小灯泡在不同电压下的实际电功率。
不能对小灯泡在不同电压下的电功率求平均值。
(3)只有在电压为小灯泡的额定电压下的电功率,才是小灯泡的额定功率。
(4)由于小灯泡灯丝的电阻随灯丝温度的升高而增大,不能用R=U/I计算某一电压下的电阻。
在考虑温度对小灯泡电阻的影响时,一般在小灯泡的伏安特性曲线上去寻找对应的电压和电流值计算相应的电阻和电功率。
4.实验注意事项(1)连接电路时,开关要断开。
闭合开关前,滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处。
(2)注意选择电流表、电压表的量程,接线时,要让电流从它们的正接线柱流入,负接线柱流出。
(3)电压表要与小灯泡相并联。
(4)每次实验操作力求迅速,尽量减小由于灯丝长时间通电温度升高,电阻变大对小灯泡功率的影响。
【难点知识突破】25.1利用伏安曲线确定灯泡的功率1.明确伏安曲线的横、纵坐标的含义。
2.额定电压所对应的电流值,才是额定电流值,用P=U额I额,求出的功率才是额定功率。
3.用额定电压以外的各电压值对应的电流值求出的电功率,是实际功率。
由于灯泡的灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以测出的电功率是灯泡在不同电压下的实际电功率和对应的电阻,对这二者都不能求平均值!【例题分析】【例1】(2021泰安)在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作时的电阻约为12ῼ。
现有器材:电源(电压为6V,保持不变),电流表,电压表,开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择:R1(50Ω、2A)、R2(10Ω、1A)。
请完成下列问题:(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是______(选填“R1”或“R2”);(2)某同学连接成了如图甲所示的电路,该电路中存在一处连接错误,只要改接一根导线就可以使电路连接正确,请你把接错的那一根导线找出来打上“×”,再用笔画线代替导线画出正确的连接;(3)电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P 到某一位置,电压表示数如图乙所示为______V ;要测量小灯泡的额定功率,此时应将滑片P 向______(选填“A ”或“B ”)端移动;(4)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的I U 关系图象如图丙所示。
《伏安法和特殊法测量小灯泡的电功率》考点+训练测量小灯泡的电功率是初中电学的一个重要实验,是电功率一章的最后一节内容,是前面内容的一个升华,知识性综合性强。
在各省市中考的试卷中,主要以实验题的形式考查。
一、伏安法测量小灯泡的电功率:1.实验原理:P=UI。
2.电路的设计:用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流,为了多次测量,还需要滑动变阻器,还要用到组成电路必备的元件:电源、开关、导线,所以电路如下:3.实验步骤和记录表格:(1)按电路图连接实物图,连接时,开关断开,滑动变阻器“一上一下”接入电路。
(2)检查电路无误后,将滑片移动阻值最大处,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数等于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数;(3)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的发光情况,并记下电压表和电流表的示数;(4)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为额定电压的0.8倍,观察小灯泡的发光情况,并记下电压表和电流表的示数;(5)比较灯泡的电功率和小灯泡的亮度,得出结论。
U/V I/A P/W 小灯泡的亮度1234. 实验结论:(1)当U实=U额时,P实=P额,用电器正常工作;当U实>U额时,P实〉P额,用电器容易烧坏;当U实<U额时,P实<P额,用电器不能正常工作。
(2)不同电压下,小灯泡的功率不同,实际电压越大,小灯泡功率越大。
(3)小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的,实际功率越大,小灯泡越亮。
5. 交流讨论:(1)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变小灯泡两端的电压。
(2)小灯泡的I—U图像是一条曲线,原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。
(3)使小灯泡的电压高于额定电压时,要注意观察电压表示数的变化,以免电压过高,烧坏小灯泡。
(4)多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率,不是为了多次测量求平均值,所以设计的表格中没有“平均功率” 这一栏。
测量小灯泡的电功率伏安法测小灯泡额定功率P UI1.实验原理:2.实验电路图:3.滑动变阻器的作用:保护电路;调节小灯泡两端电压为额定电压;4.实验注意事项:该实验仅需测量一次(小灯泡在额定电压下的额定功率),不能多次测量取平均值。
特殊方法测小灯泡额定功率1.伏阻法:(1)一般电路图:(2)电路设计思路:灯泡与定值电阻串联,利用电压表先测小灯泡两端电压,再测小灯泡与定值电阻两端总电压。
2.安阻法:(1)一般电路图:(2)电路设计思路:灯泡与定值电阻并联,利用电流表先测通过定值电阻电流,再测灯泡与定值电阻并联后总电流。
3.等效替代法:通过调节电阻箱阻值,使其与小灯泡分得相同的电压或电流值。
4.注意:小灯泡两端电压调至额定电压后,滑动变阻器的滑片位置要保持不变。
1. 如图是“测量小灯泡的额定功率”的实验电路图。
在这个实验的具体操作中,手和眼睛最合理的分工应该是()A.手移动变阻器的滑片,眼睛观察变阻器的滑片的位置B.手移动变阻器的滑片,眼睛观察小灯泡是否发光C.手移动变阻器的滑片,眼睛观察电压表的示数D.手移动变阻器的滑片,眼睛观察电流表的示数2. 利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8V”字样。
如果闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是()A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因可能是小灯泡断路B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱C.当小灯泡的实际电压为2.5V 时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动D.电压表无示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路3.为了“测量小灯泡的电功率”,威威和亮亮所在的物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路,标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为6V10 ,电源电压不变。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整(要求:滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡变暗)。
1.(2020·广西桂林市·中考真题)如图甲所示,是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路,所用小灯泡的额定电压为3.8V,电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组。
(1)实验开始,当开关闭合,变阻器滑片P向右移动时,电流表示数_____,电压表示数_____。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)(2)同组的小红发现连线中有一处不符合实验要求,所以才出现上述现象,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验。
请你在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线(__)(3)电路连接正确后,小明他们正常进行实验并将实验数据记录在下表中。
若第二次测量时电流表的示数如图乙示,则此时电路电流为_____A,可得小灯泡的额定功率为_____W。
分析表中数据,请写出你还能得出的一个结论:_____。
(4)如果电压表的0~15V量程被损坏只有0~3V量程能正常使用,实验室里也没有其它电压表可供更换,要求利用现有器材测出小灯泡的额定功率。
请在图丙虚线框中画出你设计的电路图。
(__)【答案】变大不变0.421.596小灯泡电阻随温度升高而增大【详解】(1)[1][2]开关闭合,变阻器滑片P向右移动时,电阻变小,电流变大,电压表测电源电压,故不变。
(2)[3]电压表负接线柱接到滑动变阻器这个导线错了,应接到灯泡左侧,如下图所示:(3)[4][5]电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.42A,电压为3.8V,根据P=UI可得功率为1.596W。
[6]观察表中数据,灯泡电阻随温度升高而增大。
(4)[7]如果电压表的0~15V量程被损坏只有0~3V量程能正常使用,可测量滑动变阻器两端电压,当滑动变阻器电压为2.2V时,灯泡两端电压为3.8V,电路如下图所示:2.(2020·广西玉林市·中考真题)如图所示,在测定“小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω。
中考物理核心实验:测定小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率是中考重要的实验之一。
理解透彻这个实验,学会举一反三,同类型的电学实验就不是问题了。
考点目标1.会设计电路,用电流表、电压表测定小灯泡的电功率。
2.通过对小灯泡不同亮暗时测得的数据进行分析,认识比较、分析、综合等思维方法。
实验概述1.实验目的:用电流表、电压表测定小灯泡的电功率。
2.实验原理:P=UI。
3.实验器材:待测小灯泡、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
4.实验电路图:5.实验步骤:①根据电路图正确连接电路,连接电路时要断开开关。
②闭合开关前,为保护电路,需移动变阻器滑片P,使变阻器接入电路的电阻最大。
③检查电路无误后,闭合开关S,要进行三次实验:使小灯泡两端的电压稍高于额定电压、等于额定电压和稍低于额定电压,分别记录电压、电流值,注意观察三种情况下灯的发光情况。
④将每次测得的电压和电流填在实验表格内,并求出其电功率的大小,填入表中。
6.数据表格设计:实验序号电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯的发光情况1237.分析讨论:①当U实<U额时,P实<P额,小灯泡发光偏暗;②当U实>U额时,P实>P额,小灯泡发光偏亮;③当U实=U额时,P实=P额,小灯泡发光正常。
解题技巧一:理解正确连接、操作规范的含义题目中常常出现“正确连接电路”、“操作规范”(或“实验步骤正确”)等文字,要正确理解。
1.“正确连接电路”的含义:是指待测小灯泡与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测小灯泡并联。
判断的方法是:移动滑动变阻器的滑片时,电流表与电压表的示数同时变大(或变小),当滑动变阻器连入电路的阻值为0时,电压表的示数电源电压。
2.“操作规范”或“实验步骤正确”是指:闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值最大,连接电路时开关断开,电表接线柱电流“+”入“”出。
解题技巧二:电压表与变阻器并联电压表与滑动变阻器并联的题目是最常见的,判断方法如下:电压表并联在滑动变阻器两端(见图),判断的方法是:在移动滑动变阻器的滑片时,电流表与电压表示数的变化是相反的,即“一大一小”,且当滑动变阻器连入电路的电阻为0时,电压表的示数也为0。
第3节测量小灯泡电功率(知识点梳理)★考点概览一、伏安法测量小灯泡的电功率1.实验目的:学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率,并加以比较。
2.实验原理:要测量小灯泡的电功率,根据电功率公式,可以用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流。
3.实验器材:电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
4.设计并进行实验:(1)按照图所示的电路图连接好实验电路,连接电路时,开关处于断开状态,滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡两端的电压等于额定电压,记录电压表与电流表的示数,观察并记录小灯泡的发光情况。
(3)调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压,记录电压表和电流表的示数,观察并记录小灯泡的发光情况。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压约为额定电压的 1.2倍,记录电压表与电流表的示数,观察并记录小灯泡的发光情况。
(5)整理好实验器材。
(6)用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率,记录在下表中。
5.分析与论证(1)分析表格中的实验数据后,发现小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,灯泡发光越亮。
(2)小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
(3)小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时,才处于安全使用状态。
(4)小灯泡的实际功率有多个,额定功率只有一个。
6.实验结论(1)当实际电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光。
(2)当实际电压低于额定电压时,小灯泡的实际更率小于额定功率,小灯泡发光较暗。
(3)当实际电压高于额定电压时,小灯泡的实际功率大于额定功率,小灯泡发光较亮。
7.注意事项(1)电源电压应高于灯泡的额定电压;滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流,滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多,这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
实验二十四、测小灯泡的电功率的实验【实验原理】:P=UI【实验器材】:电源、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
【实验电路】:【实验步骤】:①按电路图连接好电路,断开开关,将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置;②闭合开关,调节滑动变阻器,使灯泡在额定电压下发光,观察电流表和电压表的示数,记录为I e、U e,记录小灯泡的亮度;③调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍,观察电流表和电压表的示数,记录为I1,U1,记录小灯泡的亮度;④调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压低于额定电压,观察电流表和电压表的示数,记录为I2,U2,记录小灯泡的亮度;⑤重复步骤4两次,观察电流表和电压表的示数,记录为I3、U3,I4、U4,记录小灯泡的亮度;⑥根据P=UI,算出小灯泡的额定功率P e和实际功率的电功率P1 (4)⑦分析数据,整理器材。
【实验结论】:①小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮;②当小灯泡的两端的电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光;③当小灯泡的两端的电压大于额定电压时,小灯泡的实际功率大于额定功率,小灯泡发光比正常情况下亮;④当小灯泡的两端的电压小于额定电压时,小灯泡的实际功率小于额定功率,小灯泡发光比正常情况下暗。
【考点方向】:1、电源的选择:电源电压应高于小灯泡的额定电压。
例如:,至少要选择2节干电池串联作电源,学生电源选择3V的电源。
2、电压表的量程应大于,电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流;在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下,应尽可能选用小量程;例如的小灯泡电压表量程选0—3V,电流表选0—0.6A的量程。
3、滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流,而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多,以便调节效果明显。
4、滑动变阻器的作用:①保护电路;②将小灯泡两端电压调成额定电压。
5、实验多次测量的目的:测量小灯泡在不同电压下的电功率,并进行比较。
6、相同电压下LED灯比小灯泡亮的原因是:LED灯的电能转化光能的效率比白炽灯的高。
7、为什么不能通过求平均值求小灯泡的额定功率?额定功率是小灯泡额定电压下的功率,多次测量算出的功率不是额定功率。
8、实验中,调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较亮,是由于:滑动变阻器接法错误,错误地接成了上面两个接线柱,相当于接入电路中的是导线。
9、实验中,调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较暗,是由于:滑动变阻器接法错误,错误地接成了,滑动变阻器的下面两个接线柱,电路中相当于接入了一个定值电阻。
10、实验中如果发现小灯泡不亮原因可能是:灯泡被短路、干路断路、电池电压太小、灯泡被短路、电路中阻值过大,电流太小。
11、实验进行一段时间后发现,小灯泡有些变暗,电流表示数稍微减小,电池电压假设没有损耗,其中原因可能是:小灯泡的电阻随温度的升高而增大,根据欧姆定律,使电流变小。
【创新母题】:为了测量小灯泡的额定功率并探究小灯泡亮度与实际功率的关系,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路,标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V,可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R1和“20Ω1A”的R2。
(1)该实验的原理是:。
(2)为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器是__ ___。
(选填“R1”或“R2”)(3)请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整_________。
(要求:滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮)(4)电路正确连按后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针明显偏转,你认为造成这一现象的原因可能是___ __。
(选填字母)A.电流表断路B.小灯泡短路C.小灯泡灯丝断了D.滑动变阻器短路(5)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V 处,此时发现小灯泡亮度较;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向_____移(选填“左”或“右”)直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是___ __W。
(6)根据收集到的实验数据,同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。
在分析论证过程中,勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,你认为其主要原因是_____。
(7)另一小组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路并完成了该实验(电源电压不变);①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1。
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接a,读出此时电压表示数为U2。
则小灯泡额定功率P额=________(用R0、U1、U2表示)。
【答案】:(1) P=UI;(2) R2;(3)如下图(4) C ;(5)暗;右;0.65 (6) 灯的电阻随温度的升高而变大;(7) U1(U2-U1)/R0。
【解析】:(1)测小灯泡的额定功率是利用伏安法来完成的,即原理是P=UI;(2)灯的额定电压为2.5V,小灯泡电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:I= U L/R=2.5V/10Ω=0.25A,电源电压6V,当灯正常发光时,由串联电路的规律和欧姆定律,变阻器连入电路中的电阻:R滑=(U-U L)/I=(6V-2.5V)/0.25A=14Ω;选用的滑动变阻器“20Ω 1A”的R2。
(3)滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联,如下所示:(4)A.若电流表断路,整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;B.若小灯泡短路,则电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意;C.若小灯泡灯丝断了,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表与电源连通测电源电压,电压表指针明显偏转,符合题意;D.若滑动变阻器短路,电流表有示数,电压表有示数,不符合题意,故选C;(5)灯在额定电压下正常发光,排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,某同学从“0-15V”量程的刻度线看出指针停在10V处,则对应小量程的2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压;此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.26A,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;(6)灯的实际功率越大,灯越亮,灯的温度越高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯丝的电阻越大,由欧姆定律,灯两端的电压与电流的比值即为灯的电阻,故不一样。
(7)因为R0与灯泡串联,所以R0两端的电压为U2-U1,所以干路电流I=(U2-U1)/R0,所以P额=U1I=U1(U2-U1)/R0。
练习1:(2019 毕节)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供的器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为9Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)小杨同学检查器材完好后,按图1所示的电路图连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于(选填“A”或“B”)端。
(2)当闭合开关时,发现电流表指针偏转情况如图2所示,造成这种现象的原因是。
(3)小杨同学纠正了错误,正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,请分析出现这种现象的原因是。
(4)为测量小灯泡的额定功率,接下来的操作应该是调节滑动变阻器,,读出并记录电流表的示数。
(5)当电压表的示数如图3所示,电路中的电流为0.3A时,则小灯泡的实际功率为W。
【答案】:(1)B;(2)电流表正负接线柱接反了造成的;(3)小灯泡实际功率太小,不足以让小灯泡发光;(4)使小灯泡两端电压为2.5V;(5)0.72。
【解析】:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片在阻值最大处,即B端;(2)由图2所示电流表可知,测量电流过程中,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;(3)闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表示数均较小,则说明滑动变阻器的电阻较大,使得灯泡的实际功率太小造成;(4)要想测量小灯泡的额定功率,此时应减小滑动变阻器的阻值,使小灯泡两端电压为2.5V;(5)电压表选择0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压表的示数为2.4V,小灯泡的实际功率为:P=UI=2.4V×0.3A=0.72W。
练习2:(2019 枣庄)在“测量小灯泡的电功率”实验中,提供的器材有:6V的电源一个,2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)一个,电流表(0~0.6A,0~3A)和电压表(0~3V,0~15V)各一个,“50Ω 2A”的滑动变阻器A和“10Ω 1A”的滑动变阻器B各一个,开关一个,导线若干。
(1)通过估算,你应选用的滑动变阻器是(选填“A”或“B”)。
(2)闭合开关前,经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的连线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(3)连线好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡(选填“短路”或“断路”)。
(4)故障移除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是W,小灯泡正常工作时的电阻是Ω,(小数点后保留1位小数)(5)根据测出的数据,作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图线,发现该图线不是一条直线,如图丙所示,其原因是温度升高,灯丝电阻(选填“增大”或“减小”)。
【答案】:(1)A;(2)如下;(3)短路;(4)0.75;8.3;(5)增大。
【解析】:解:(1)2.5V的小灯泡,电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:I0.25A,由串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发时变阻器连入的电阻:R滑14Ω,故选滑动变阻器是A;(2)原电路中,灯短路了,电压表串联在电路中是错误的,灯与电流表串联,电压表与灯并联,如下所示:(3)连线好电路后,闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,发现小灯泡不亮,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡短路;(4)故障移除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,由欧姆定律,小灯泡正常工作时的电阻是:R8.3Ω;(5)如图丙所示,小灯泡的电流I与电压U的关系图线不是一条直线,其原因是温度升高,灯丝电阻增大。