科學浙教版中考復習測量小燈泡額定電功率 共33張

1、測量小燈泡額定電功率 一、探究用電器的電功率實驗（伏安法） 1、提出問題：我們已經用電壓表、電流表間接測量過小燈泡的電阻了，你能設計一個方法來測量出小燈泡的電功率嗎？怎樣測量？ 2、實驗設計 （1）實驗原理PUI 根據PUI可知，只要用電壓表（伏特表）測出小燈泡兩端的電壓、用電流表（安培表）測出通過小燈泡的電流，就可以間接測量出 小燈泡的電功率了，即用伏安法測小燈泡的電功率，為了測量不同電壓下的電功率，我們要用串聯(lián)滑動變阻器的辦法來控制加在燈泡 兩端的電壓 （2）實驗器材：電源、開關、導線、電流表、電壓表、滑動變阻器 （3）實驗電路：若所用小燈泡的額定電壓是2.5V，要測出小燈泡的功率，至少需

2、安內節(jié)干電池（3V）作電源，電路圖和實物電路圖 設計如圖甲、乙所示 2 甲乙 3、實驗步驟： （1）按電路圖連接實物圖，將滑動變阻器的滑片滑到阻值最大（右）端 （2）檢查電路無誤后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數等于2.5V時，停 止滑動，記錄此時電流表的示數，并觀察燈泡的亮度，記錄在表格中 （3）調節(jié)滑動變阻器的滑片，分別使電壓表的示數低于2.5V、等于2.5V的1.4倍（注意不能超 過小燈泡的額定電壓太多，則會損壞小燈泡），記錄每一次對應電流表示數，并觀察燈泡亮 度，記錄在表格中。 3 4 實驗數據表格： 4、實驗分析：（1）小燈泡的發(fā)光情況由他的實際功率決定，實際功率越大

3、，燈泡越亮。 （2）燈泡消耗的電功率隨著加在它兩端的電壓而改變，電壓越大，功率越大。 （3）燈泡的實際功率可以等于額定功率，也可以不等于額定功率。 二、單電表測功率 1、用一只電流表測量額定電壓是U的小燈泡的功率； （1）用一個阻值為R 0的定值電阻、電流表、小燈泡、滑動變阻器、三個開關及電源連成如圖所示的電路； （2）S打到1，調節(jié)變阻器，使電流表的示數變?yōu)?，此時燈泡和電阻R 0并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光 （3）保持P滑片不動，S打到2，讀出此時電流表的示數I2 （4）計算可得到燈泡的額定功率： 5 0 R U ）（ 額 0 2 R U IUP? 2、用一只電流表測量額定電流是I的小燈泡的功率； （

4、1）用一個阻值為R 0的定值電阻、電流表、小燈泡、滑動變阻器、三個開關及電源連成如圖 所示的電路； （2）閉合S和S 2，斷開S1調節(jié)變阻器，使電流表的示數變?yōu)镮，此時燈泡和電阻R0并聯(lián)，燈泡 正常發(fā)光 （3）保持滑片P不動，閉合S1，斷開S 2，讀出此時電流表的示數I2 （4）計算可得到燈泡的額定功率： 6 02 RIIIP ）（ 額 ? 3、用一只電壓表測額定電壓是U的小燈泡的功率 （1）用一個阻值為R 0的定值電阻、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、三個開關及電源連成如圖 所示的電路。 （2）閉合開關S 1和S3，調節(jié)變阻器，使電壓表的示數變?yōu)閁，此時燈泡和電阻R0串 聯(lián)，燈泡正常發(fā)光。 （3

5、）保持P滑片不動，斷開S3，閉合S 2，讀出此時電壓表的示數,U2 （4）計算可得到的額定功率： 7 0 2 R UU UP ? ? 額 8 4、用一只電壓表測額定電流是I的小燈泡的功率 （1）用一個阻值為R 0的定值電阻、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、三個開關及電源連成如圖 所示的電路。 （2）閉合開關S和S 1，調節(jié)變阻器，使電壓表的示數變?yōu)镮R0，此時燈泡和電阻R0串 聯(lián)，燈泡正常發(fā)光。 （3）保持P滑片不動，斷開S1，閉合S 2，讀出此時電壓表的示數,U （4）計算可得到的額定功率： ）（ 額0 IRUIP? 課堂練習 1.某實驗小組用伏安法測量小燈泡的電功率，待測小燈泡的額定電壓為2.

6、5V. (1)請用筆畫線代替導線,完成如圖甲實物電路的連接.(要求：連線不得交叉,電壓表量程要正確) (2)檢查電路連接無誤后，閉合開關S，燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動。產生這一現(xiàn)象的原因可能 是。 (3)故障排除后進行實驗，通過移動滑片記錄了多組數據，并作出了如圖乙所示的I? U圖象。據圖可知小燈泡的額定功 率為 W。 (4) 現(xiàn)將該小燈泡與一個10的定值電阻串聯(lián)后接入電壓為 3V的電源兩端，此時小燈泡的實際功率是W。 9 【解析】解答 解：（1）待測小燈泡的額定電壓為2.5V3.0V，電壓表選用小量程，將電壓表并聯(lián)在小燈泡的兩端，如右圖所示； （2）電路中無電流，則為斷路，電

7、壓表有示數，則與電壓表并聯(lián)的之外部分一定完好，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡所在支路斷路而導 致電壓表串聯(lián)在電路中了，可能的原因是小燈泡斷路（或小燈泡壞了或燈座處接觸不良）； （3）由圖乙知，燈額定電壓2.5V對應的電流為0.3A，所以其額定功率P額=U額I=2.5V0.3A=0.75W； （4）由圖乙知，只有當燈電壓U燈=1.0V，對應的電流I=0.2A時，根據串聯(lián)電路電流的特點，通過定值電阻的電流大小等于0.2A，此 時定值電阻的電壓U定=IR=0.2A 10=2V，又根據串聯(lián)電路電壓的特點，燈和定值電阻的總電壓 U=U燈+U定=1V+2V=3V 剛好為電源 電壓 所以，此時小燈泡的實際功率P實=

8、U燈I=1V0.2A=0.2W 故答案為：（1）如右上圖所示；（2）小燈泡斷路（或小燈泡壞了或燈座處接觸不良）； （3）0.75；（4）0.2 10 2.實驗室電源電壓為6V,要測量小燈泡的額定功率,小偉選擇一個額定電壓為2.5V, 電阻大約為10左右的小燈泡,小強畫 出了電路圖(圖甲). (1)小偉看到電路圖后提出一個建議：簡化實驗，去掉滑動變阻器測量小燈泡的額定電功率。你認為小偉的實驗方案 可行嗎?為什么? (2) 若按照小強設計的電路圖進行實驗，實驗室里有最大阻值是10和60的滑動變阻器，你認為應該選擇最大阻值為 的滑動變阻器。 (3)將圖乙中的滑動變阻器和電壓表(選用合適的量程)接入電

9、路。 11 (4) 在實驗器材選擇無誤，電路連接正確的情況下，閉合開關，小燈泡不亮，但電壓表和電流 表都有示數，按照圖乙的電路連接圖判斷，要讓燈泡發(fā)光，你的操作是：。 調整電路正常后開始實驗，在調節(jié)滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表的示數突然 變得無示數，電壓表的示數是6V，你判斷故障可能是：。 (5) 為進一步確定小燈泡亮度與電壓的關系,做了多次實驗,并根據實驗數據繪出了小燈泡的U? I 圖象(如圖丙所示).請根據圖象信息計算出小燈泡的額定功率是 W。 12 13 3. 在測定標有“3.8V”小燈泡(阻值約為10)額定功率的實驗中 ,所給的器材如下：學生電源(有3V、6V二檔)、 電阻

10、R1=5、兩塊電流表 (0 ? 0.6 ? 3A) 、兩只滑動變阻器(A 、“52A”,B、“10 1A”).請完成下列實驗： (1) 請根據圖甲中的電路，將圖乙中實物電路補充完整。 (2) 在這個實驗中,你將選用學生電源的 V檔,選擇(選填“A”、“B”)滑動變阻器。 (3) 實驗時,先調節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表A2的示數為 A，此時另一只電流表示數如圖丙所示， 則小燈泡的額定功率為 W。 14 15 4. 在“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，小燈泡上標有“3.8V ”的字樣，電源電壓恒定不變。 （1）請你用筆劃線代替導線，將甲圖中的實物電路完整，要求滑片向左移動時燈泡變亮。 （2）閉合

11、開關，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數， 電壓表無示數，其故障原因可能是。 （3）排除故障后，開始實驗，閉合開關，電壓表的示數為2.5V，此時應將變阻器滑片向（選填“左”或“右”）端調節(jié)，在移 動變阻器滑片的過程中，眼睛應注視的示數，直至燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數為0.4A，則燈泡的額定功率 為 W。 （4）完成上述實驗后，又找來了一個阻值為R0的電阻和兩個開關，并借助部分現(xiàn)有的實驗器材，設計了如圖乙所示的電路，也測出 了小燈泡的額定功率，請完成下列的實驗步驟： 閉合開關S1和S3，移動滑片，當電壓表的示數為3.8V時，停止移動滑片，然后再斷開閉合的開關； 保持滑片的位置

12、不動，再閉合開關S1和S2，讀出此時電壓表的示數為U； 燈泡額定功率的表達式為P額=（用已知量和測量量表示）。 16 【解析】（1）根據滑片向左滑動，燈泡變亮，說明電路中電流變大，滑動變阻器電阻變小，靠近下接線柱，應接左邊下接線柱，如 圖所示： （2）閉合開關，電流表有示數，說明電路中存在短路，電壓表無示數，說明與電壓表并聯(lián)的小燈泡短路； （3）燈泡兩端實際電壓為2.5V小于額定電壓3.8V，為了測量額定電壓，電壓表示數應變大，根據串聯(lián)分壓， 滑動變阻器電阻應變小，滑片應向左滑動；為了確定燈泡兩端電壓等于額定電壓，眼睛應注視電壓表； 燈泡額定功率P=UI=3.8V0.4A=1.52W； （4）

13、讓燈泡兩端電壓等于額定電壓3.8V，使燈泡正常工作，應閉合開關S1和S3，移動滑片電壓表示數為3.8V； 使燈泡能夠正常工作，能夠通過已知電阻R0計算出通過燈泡電流，應閉合開關S1和S2，讀出電壓表示數U，由R0兩端電壓：U0=U- U燈，通過R0電流：I0=U0/R0 ； 當閉合S1和S3時，R0和燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，當閉合S1和S2時，電壓表測R0和燈泡兩端總電壓，由R0兩端電壓， U0=U-U 燈=U-3.8V，通過R0電流I0=U0/R0=（U? 3.8V）/R0， 燈泡的額定功率P=U燈I=3.8V(U ? 3.8V)/R0 17 5. 某班同學到實驗室做“測定小燈泡額定

14、功率”的實驗被測小燈泡的額定電壓為3.8V ，電阻約為10實驗室有如下器材： 電源（電壓約為6V左右）、電流表（00.6A，03A）、電壓表（03V，015V），開關各一只，導線若干，滑動變 阻器兩只：R1 （5 0.5A）、 R2 （10 0.5A）。 （1）請你說出在這個實驗中，滑動變阻器所起作用是：。本實驗中電壓表應選用擋，滑動變阻 器應選用 （R1/R2） （2）實驗電路接好后，合上開關時，部分同學發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障，主要有下列的情況，請根據現(xiàn)象分別指出故障的可能 原因：。 連接好電路，閉合開關后，看到電壓表指針如圖 1偏轉； 18 （3）排除故障后，調節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表的015V

15、量程已壞，為了測小燈泡的額定功率，姚遠 小組設計了另一種實驗方案（電阻R的阻值已知，電源電壓未知） 電路如圖2所示，連接好電路； 開關S拔到位置1，移動滑片P至任一位置，讀出電流表示數I1； 開關S拔到位置2，滑片位置不動，讀出電流表示數I2。 先算出燈泡的電阻和R兩端電壓，再根據， 計算燈泡的額定功率他們按此方案測量，發(fā)現(xiàn)實 驗結果與真實值相差較大，仔細分析后，他們認為要準確測出燈泡的額定功率，只需將上述步驟改 為。 19 R U P 2 ? 【解析】(1)滑動變阻器所起作用：閉合開關前，為防止電路中電流過大，損壞電路元件，應將變阻器的滑片滑到最大值處；為測定小燈泡的額定功率， 應調節(jié)滑片使

16、燈泡兩端電壓達到額定電壓3.8V；燈泡正常發(fā)光時電壓3.8V, 電流約為I=U/R=3.8V/10=0.38A， 此時滑動變阻器連入阻值：R滑=U滑/I=(6V ? 3.8V)/0.38A5.8，所以應選擇10,0.5A的滑動變阻器； (2)由圖甲可知，電壓表指針偏轉到了最大值了，所以原因是電壓表使用了0 ? 3V量程，應使用0 ? 15V 量程； 燈泡不亮，電流表無示數，電路斷路，電壓表示數較大，把燈泡取下，兩表的示數不變，所以燈泡斷路； (3)因為燈泡電阻隨溫度的變化而變化,題中移動滑片P至任一位置所求電阻值RL與燈泡正常發(fā)光時的阻值不相等，所以根據P 0=U2/RL， 求出的功率與額定功

17、率的真實值相差較大；要準確測出燈泡的額定功率,只需將上述步驟2改為：開關S拔到位置1,移動滑片P直到電流 表示數為I1=U 0/R=3.8V/R 為止,讀出電流表示數I1；所以燈泡的額定功率為P=UI=3.8V(I2? 3.8VR). 故答案為：(1)保護電路;調節(jié)燈泡兩端電壓使之達到額定電壓;R2；(2)電壓表量程應選015V；燈泡處發(fā)生斷路； (3);開關S撥到位置1,移動滑片P使電流表示數I1=3.8VR;P 額=3.8V(I 2? 3.8V/R) 。 20 6. 在做測量小燈泡電功率的實驗，所用小燈泡額定電壓為2.5V ，額定功率不超過1.5W。 (1)小明和小紅先用伏安法測小燈泡的額

18、定功率，他們連好的部分電路如圖1所示，請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整。 (2)小明在實驗中連接好電路，閉合開關后，移動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，原因可能 是。 (3)排除故障后,小明同學閉合開關移動滑片P到某一點時發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表情況如圖2所示,此時小燈泡的實際電流是A,此時小燈泡的 亮度 (選填“正?！?、“較亮”或“較暗”),要想測出小燈泡的額定功率需要把滑片向 端移動(選填“ A”或“B”)。 21 (4) 小明和小紅嘗試用其他方法測該小燈泡的額定功率,他們設計的電路如圖3所示,請你把他們的實驗步驟補充 完整,并根據他們的實驗數據計算

19、出小燈泡額定功率的大小(電源電壓保持不變)。 a:閉合開關S和S2 ，滑片移動到最左端，選擇電壓表合適量程，讀出電壓表示數為4.5V。 b:閉合開關S和S1 ，選擇電壓表的合適量程，移動滑片直到電壓表示數為小燈泡額定電壓2.5V。c:保持滑片位 置不變，閉合開關，讀出此時電壓表示數為2.7V，則可知小燈泡的額定功率大小是 W。 22 【解析】(1)由P=UI可知,燈泡的額定電流約為：I=P額/U額=1.5W/2.5V=0.6A，因此電流表量程選擇00.6A；燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表的量程選擇 03V；將燈泡與電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；如下圖所示： (2)燈泡不亮，電流表無示

20、數，說明電路為斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連， 因此電路故障為燈泡斷路； (3)電流表的量程為00.6A ，分度值為0.02A，示數為0.42A；由于電路電流小于燈泡的額定電流， 因此滑動變阻器接入電路的阻值需減小，故將滑片向B端移動； (4)閉合開關S和S2，滑片移動到最左端，電壓表測量電源電壓，則電源電壓為4.5V ；當斷開開關S2,閉合開關S、S1時，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)， 根據串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：U=UL+UR，即：4.5V=2.5V+IR? 保持滑片位置不變,斷開開關S1、同時閉合開關S、S2時,滑動變阻器與電阻R0串聯(lián)，根據串聯(lián)電

21、路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得： U=U0+UR,即： U=U0+I0R ，所以,4.5V=2.7V+2.7V/6R? 解可得，R=4； I=0.5A ；則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V0.5A=1.25W。 23 7.如圖甲是額定電壓為25V 小電燈功率（正常發(fā)光時電阻約為8）的實物電路，電器為兩節(jié)新干電池。 （1）開關閉合前，滑動變阻器滑片應該移動到（選填“左”或“右）； （2）開關閉合后，若電路連接正確，發(fā)現(xiàn)小電燈不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動。產生這 一現(xiàn)象的原因是。 （3）排除故障后，移動滑片，獲得多組對應的電壓、電流值，繪出如下I-U圖象，則小電燈的額定功率 為

22、 W小電燈的電阻值隨電壓的升高而逐漸 。 24 （4）若實驗中電流表壞了，為了測量小燈泡的額定功率，小明選用一個R=5的電阻，設計 了如圖丙的電路及實驗方案： 將單刀雙揮開關S打至2位置，調節(jié)滑片使電壓表的示數為額定電壓； 保持滑片位置不變，將單刀雙擲開關S打至1的位置，讀出電壓表的示數U0，計算得到小燈 泡的額定功率。指出他的設計方案中存在的問題是。 25 【解答】解：（1）閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處，即據圖可知，閉合開關前，滑片處于最左邊； （2）閉合開關，燈泡不亮，可能是燈泡短路或電路存在斷路，電流表指針幾乎不動，說明電路存在斷路， 電壓表有示數，說明電壓表與電源兩極

23、相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路。 （3）由圖象可知，燈泡額定電壓2.5V所對應的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V0.2A=0.5W； 由圖象可知，隨電壓增大，燈泡電阻增大。 （4）由題意知，電源電壓約為3V ，燈泡正常發(fā)光時電阻約為8，當變阻器電阻為零時，設燈泡兩端的電壓為 U， 故答案為：（1）左；（2）燈泡斷路；（3）0.5；增大；（4）無論怎樣調節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光。 26 8. 圖甲是小明同學設計的測小燈泡電功率的實驗電路（燈泡額定電壓U額=2.5V）。 （1）小明所接的實驗電路存在連接錯誤，但只需改動一根導線，即可使電路連接正

24、確，請你在應改動的導線上打“”，并用筆畫線代替導線畫 出正確的接法。 （2）電路連接正確后，閉合開關發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數，接下來應進行的操作是。 A更換小燈泡B檢查開關是否閉合C移動滑動變阻器滑片D檢查電壓表是否斷路 （3）正確操作后，小燈泡發(fā)光，這時電壓表的時數為 2V，則應向 （左/右）端移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數等于 時為止，此時電流表的示數（如圖乙所示）為 A，則小燈泡的額定功率為W。 27 （4）同組的小悅同學也設計了一個電路圖（如圖丙），測出了該小燈泡正常發(fā)光時的功率， 其中定值電阻R的阻值為25，正確操作過程如下：只閉合開關 S和S2，調節(jié)滑動變阻器的 滑片，

25、使電流表示數為I1= A；閉合開關S和，斷開開關，保持滑動變阻器滑片的位 置不動，讀出電流表示數為I2；小燈泡額定功率表達式為P額=（用符號表示）。 28 【解答】解：（1）測小燈泡的功率實驗中電流表、燈泡、滑動變阻器應串聯(lián)在電路中，電壓表測燈泡兩端電壓。由圖可知：電壓表與燈泡串聯(lián)了，電流表 與燈泡串聯(lián)了，所以將電流表與燈泡右邊的導線接在電壓表的負接線柱，如圖所示： （2）正確的操作，在閉合開關前，滑動變阻器是在阻值最大處，電流表有示數， 小燈泡不亮，說明電路中電阻太大，需要移動滑動變阻器滑片，觀察燈泡是否發(fā)光，故選C； （3）小燈泡發(fā)光，這時電壓表的示數為2V，要使燈泡正常發(fā)需提高燈泡兩端電

26、壓， 由串聯(lián)電路的分壓原理可知應將滑片向右移動，直到電壓表示數為2.5V為止； 由圖乙知電流表使用00.6A量程，分度值0.02A，所以燈泡正常發(fā)光時通過的電流為0.3A，所以燈泡的額定功率：P=UI=2.5V0.3A=0.75W； （4）由實驗電路圖可知主要測量步驟： 閉合開關S和S2，斷開S1，調節(jié)滑動變阻器使電流表示數為 閉合開關S和S1，斷開開關S2，保持滑動變阻器的阻值不變，記錄此時電流表的示數為I2； 通過燈泡的電流IL=I2-I1，則燈泡L的額定功率P=U額（I2-I1）。 故答案為：（1）見上圖；（2）C；（3）右；2.5；0.3；0.75；（4）0.1；S1；S2；U額（I2-I 1）。 29 A V R U I1 . 0 25 5 . 2 1 ? ? ? 額 9. 小剛在“測該小燈泡的額定功率”的實驗中,實驗室提供如下器材：被測小燈泡(額定電壓時2.5V, 電阻約為10)、電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、開關各一個，規(guī)格分別為 “101A”“500.5A”的滑動變阻器兩個，導線若干。 (1)按如圖1甲設計的電路，他應選用規(guī)格為 的滑動變阻器。 (2)實物連