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1、专题28 小灯泡电功率的测量实验问题实验目的测量小灯泡在不同状态下的电功率。实验要求分别测量小灯泡在实际电压等于额定电压、略大于额定电压、小于额定电压时的电功率。实验原理根据公式 ，测出灯泡 和 ，就可以计算出小灯泡的电功率。实验电路图根据实验的目的和原理设计实验电路图，并按电路图连接实物。 实验器材小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。实验数据(记录)表格：小灯泡的额定电压是 实验次数发光情况电流(A)电压(V)电功率(W)123实验步骤1按电路图连接实物电路。2合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。3调节滑动变阻器
2、，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。4调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录。5断开开关，整理实验器材。注意事项1按电路图连接实物电路时注意：(1)连接过程中开关应始终处于断开状态。(2)根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。(3)连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确。2合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。3调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么
3、调能使小灯泡两端电压变大或变小。实验结论由公式P=IU计算小灯泡的功率。(将计算结果填入表中，通过分析和比较得出)(1)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。(2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。【例题】(2020湖南衡阳)在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们设计了如图甲所示的电路、其中电源由3节干电池组成，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“50 2A”，电流表和电压表都是学生实验用普通电表且已选择好合适量程。(1)连接电路时，开关应断开，并将滑片移至滑动变限器的最 端(选填“左”或“右”)。(2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电
4、流表和电压表都有示数，电路 (选填“有”或“没有”)故障。(3)某次实验测量中，电压表示数如图乙所示，要使小灯泡正常发光，应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动，直至小灯泡正常发光，记下电流表的示数I1和电压表的示数U1。(4)他们想进一步了解发光二极管的发光情况，于是把电路恢复实验前状态，将小灯泡换成二极管，闭合开关，移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，则U2I2 U1I1(选填“”、“”或“”)。【对点练习】小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。(1)为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动
5、变阻器的(“A”或“B”)端。(2)闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1=A；(3)将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R=5；则步骤(2)中小灯泡的电阻R1=，测量小灯泡电阻的方法是(选填“控制变量法”或“等效替代法”)；(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1=W；(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是。AP0=2P1 BP0=3P1 CP0=4P1 DP0=5P11.(2020江苏连云
6、港)在学习电能表与电功一节内容时，同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”，小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2，连接电路如图所示。(1)闭合开关后，发现两灯均不发光，电压表V1的示数很大，电压表V2的示数为0，故障的可能原因是_；(2)排除故障后闭合开关，电压表V1的示数如图，此时的电压值为_V；(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察_来比较，所用的研究方法为_；(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中，较亮的灯泡是_。(选填“L1”或“L2”)2.(2020天津)在测量小灯泡电功率的实验中：(1)请按照图所示的电路图，以笔画
7、线代替导线，完成实物图的电路连接( )；(2)下图所示是某次实验中电表的示数，电流表的示数为_A，电压表的示数为_V，此时小灯泡的电功率为_W；3.(2020安徽)一小灯泡额定电压为2.5V，图a是测量其电阻的实验电路图。(1)请按照图a，将图b中的实物电路连接完整； _(2)闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.50V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图c所示，则此时通过小灯泡的电流为_A；(3)调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐减小，会发现灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度_(选填“升高”、“不变”或“降低”)；(4)测量数据如下表所示。电压U/V2.502.101
8、.701.300.900.50电流I/A0.260.240.210.190.16分析表中数据，可以发现小灯泡两端的电压越低，其灯丝的电阻越_。4.(2020湖南岳阳)在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用器材如下：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整( )；(2)正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_端(选填“A”或“B”)；(3)闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数，则该电路的故障可能是_(选填序号)；A小灯泡短路 B小灯泡开路 C电流表开路(
9、4)排除故障后，通过正确操作使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_W；(5)实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了图丙电路，测小灯泡的额定功率，连好电路后，操作步骤如下：断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；保持滑片位置不变，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U。则小灯泡额定功率表达式：P额=_(用U额、U、R0表示)。5.小军做测量小灯泡电功率的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V(1)请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整(2)丙图中阴影部分面积表示的物理量是_(3)实验时闭合开关，小军发
10、现小灯泡不发光，且电流表有示数，而电压表无示数，则电路的故障可能是：_(4)故障排除后，闭合开关，小军发现电压表的示数为2V，若想测量小灯泡的额定电功率，应再调节滑动变阻器的滑片P，使P向_移动(选填“左”或“右”)，当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是_W这时小灯泡正常发光20s，产生的焦耳热为_J.6.在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10，有两个规格分别为“101A”、“502A”的滑动变阻器，电源电压为9V(1)本实验中应该选择规格为 的滑动变阻器；(2)图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整
11、；(3)实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 正确连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近9V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是 ；(4)排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 (填“变大”、“变小”或“不变”)，导致这一结果的原因是 ；(5)整理器材时发现滑动变阻器的PA部分比PB部分热，原因是 7.在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小
12、灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10，所用滑动变阻器的最大阻值40(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；(2)同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是(选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”)；(3)某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向(选填“A”或“B”)端移动滑片，同时视线应注意观察(选填“电流表”或“电压表”)示数，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；(4)某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示
13、数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于8.在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。甲 乙 丙(1)请用笔画线代替导线将图甲所示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变亮)。(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最_(填“左”或“右”)端。(3)闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，则电路故障原因是_。(4)故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为_W。若使小灯
14、泡正常发光，应将滑片向_(填“左”或“右”)端移动。完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的功率请完成下列实验步骤：闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；灯泡实际功率表达式为_(用测得量表示)。9.在做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师在实验室只给小明提供了如下器材：标有“2.5V”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
15、设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。(1)请你将甲电路图补充完整，达到能测量小灯泡功率的目的。(2)闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最大处的位置。(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，其读数是 V。(4)小灯泡的额定功率为 W。(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，其电路如图丙所示，R0=10，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。10.小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材
16、：额定电压为6V的同规格小灯泡(电阻约为25)若干个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“20 1A”和“50 0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干。(1)实验中应选择规格为“_”的滑动变阻器。(2)图中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。(3)小雨正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是_。(4)故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示，则电流表的示数为_A，小灯泡的额定功率是_W。12V11.实
17、验室有一小灯泡，上面只标有“2.5V”的字样，小滨为了测定其额定功率，从实验室找来如下器材：电流表(00.6A；03A)、电压表(03V；015V)、滑动变阻器、电源、开关、导线若干。(1)根据小滨的实验电路图，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整AV+V 3 15A2 0.63(2)小滨连接完电路后，发现小灯泡微微发光，移动滑片，小灯泡亮度都不改变，请帮助小滨分析原因：_。(3)解决上述问题后，小滨又发现他选用的电压表量程03V挡已损坏，而另一量程挡和其他器材均完好。为了测定小灯泡的额定功率，他想出了一个解决办法。用另一量程档和阻值为6的定值电阻R0，按如图(甲)所示的电路进行测量，闭合开
18、关，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，这时电压表、电流表的示数如图(乙)(丙)所示，电压表示数为V,电流表示数为_A，由此可以推断小灯泡的实际电压为_V，小灯泡的额定功率为_W。VAR0RLV0123105015153A00.20.40.621030.63甲 乙 丙12在“测量小灯泡功率”的实验中，提供的器材有：铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡、电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于(选填“左”或“右”)端闭合开关，小灯泡不亮，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 (3)排除故障后，移动变阻器的滑片，使电流表示数为0.3A，此时电压表示数如图乙所示，其值为V，小灯泡的额定功率为W(4)在实验过程中，电压表发生故障，现增加电阻箱和单刀双掷开关，设计了如图丙、丁两种方案，则能测出灯泡额定功率的方案是