专题测量小灯泡电功率

专题：测量小灯泡电功率
1．小强同学要测量额定电压为2.5V小灯泡的功率：
⑴连接的不完整实物电路如图（甲）所示．请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
⑵检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是．
⑶排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
⑷若接下来要测量该灯泡比正常发光略亮时的电功率，请详细叙述操作步骤.
⑸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图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是W．观察图丙所示的I﹣U图象不是直线的原因是．
⑹若想接着探究电流与电压的关系，需要补充的实验器材是．
2.在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图所示．
⑴应该选用的滑动变阻器是（选填“R1”或“R2”）．
⑵电路正确连接后．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．
⑶移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是，电压表有示数 V．
⑷如图是根据实验数据绘成的U---I图象．该图象不是直线，主要原因是什么呢?请结合图象中的实验数据进行分析．
3.在小宁测定小灯泡的额定功率的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，.实验器材有电源、
开关一个、小灯泡、两只电压表、定值电阻R0、滑动变阻器、导线若干，完成下面问题(1)连接实物图，再画出对应的实验电路图.
⑵写出实验步骤及小灯泡额定功率的表达式.
(3)小晗认为如果用两只开关，只用一个电压表
而且不用拆接电路也可以完成实验.请画出电路
图，写出实验步骤和表达式.
4.小明到实验室做“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“2.5V”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10Ω的定值电阻R0、导线若干．他根据所给定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．
（1）请你将甲电路图补充完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至端．
（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．
（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=10Ω，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．
5. 同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为6V，灯泡的额定电压U0=3.8 V，额定功率在1~1.5 W的范围内。

（1）按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。

（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；同时观察到小灯泡的亮度将变_________（选填“亮”或“暗”）。

（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是______A，电压表的示数是______V；经分析造成这种现象的原因是________________________________。

（4）小张同学重新调整电路连接后，继续探究小灯泡在额定功率时的亮度，但发现无法准确读出额定电压，他用（3）小问中所测数据先算出灯泡的电阻R L，再根据P0=U02/R L 计算灯泡的额定功率。

按此方法算出灯的额定功率比真实值偏__________（选填“大”或“小”），原因是_______________________________。

6．实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡，小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，他设计了如图甲所示的电路图。

实验中各元件完好，电源电压保持不变。

（1）请你用笔画线代替导线，将图乙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泡变暗，连接导线不能交叉)。

（2）小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据，填入他自己设计的表格。

次数电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率P′/W
1 2 0.34
2 2.5 0.4
3 3 0.44
Ⅰ请指出这个表格设计不合理的地方。

Ⅱ小明操作规范读数正确，根据表中数据，当小灯泡两端电
压为2.5 V时，求得小灯泡的电功率为W，故小明认为该小灯泡不合格，他判断的理由是。

Ⅲ假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度（选填“大于”或“小于”）合格产品小灯泡钨丝的长度。

（3）小明还想探究电流
与电阻的关系，于是将
甲图中的小灯泡换成电
阻，当电阻阻值是2Ω
时，电流表示数为1 A；
要使电流表示数是0.5 A，应将2Ω的电阻更换为Ω的电阻；多次测量后作出的I-R图像是右图中的。

7．在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定功率为2.5V．
（1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）．请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整．
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于（选填“A”或“B”）端．（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零．进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好．针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想：①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路．根椐故障现象，猜想（填序号，下同）是错误的．如果观察到电流表有示数，则猜想是正确的．
（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时应将滑片P向（选填“A”或“B”）端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率．
（5）小平打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接“a”、”b”各一次）来测量小灯泡的额定功率．图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是（填字母）．
A．两种方案都能B．两种方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能D．丙方案不能，丁方案能．
8.测电阻的实验中，小亮同学设计了如图甲的实验电路，其中R。

为已知电阻。

(1)当开关分别连接触点1和2，记下电流表的示数分别为I0和I x，则被测电阻的表达式为R x= 。

(2)在学习了电功率的知识后，小亮同学又用这些器材外加滑动变阻器，设计出如图乙所示的电路，来测量额定电压为U。

的小灯泡额定功率，你认为图乙的设计方案是否可行?如果可行，简要写出实验步骤及小灯泡额定功率的表达式。

如果不可行，请分析原因。

(3)请你也仅利用上面图乙的器材再设计一个能够测出额定电压为U。

的小灯泡额定功率的电路图，画在上面的虚线框内,并写出实验的步骤和表达式。

参考答案：
1、⑴
⑵灯泡处开路⑶B ⑷向B端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.7V，记下此时电流表的示数，然后立刻断开开关.
⑸0.75 灯丝的电阻随温度的升高而增大
⑹定值电阻
2、⑴R2⑵向左移动滑动变阻器的滑片
⑶灯泡开路 6V
⑷当U1=0.25V时 I1=0.05A P1=0.0125W R1=5Ω
当U2=1.5V时 I2=0.15A P2=0.225W R2=10Ω
当U3=2.5V时 I3=0.2A P3=0.5W R3=12.5Ω
经计算小灯泡实际电功率随电流(电压)增大而增大, 实际电功率越大说明灯丝电阻温度越高, 所以图象不是直线是因为灯丝电阻随温度的升高而增大
3.⑴
⑵按电路图连接实物图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表2的示数为2.5V,记录电压表1的示数U1，小灯泡的额定功率为P0=2.5V×U1/ R0
⑶
闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V,断开开关S2，闭合S1，记录电压表的示数U，小灯泡的额定功率为P0=2.5V×（U-2.5V）/ R0
4．(1)另一个电压表V2并联在R0两端
(2)最右 (3)2.5 2.4 (4)0.6 (5)0.25
5.（1）
（2）变大亮（3）0.2 10 电压表选错量程
（4）大算出的灯泡电阻比正常发光时偏小（或灯丝电阻随温度升高会增大）6．（1）把灯泡的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连
（2）Ⅰ表中设计了平均电功率
Ⅱ1 额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0.8W
Ⅲ小于（3）4 D
7.（1）如图所示
（2）B
（3）②①
（4）A
（5）B
8. （1）R x=R0I0/I x
（2）不可行，无法控制灯两端的电压为额定电压
（3）把开关S拨到1,调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为U0/R0, 把开关S拨到2,，保持滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数I，小灯泡的额定功率为
P0=U0×（I—U0/R0）。