伏安法测小电灯泡的电功率
伏安法测量小灯泡的电功率

(3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可
能是
灯泡(或电压表)短路 ;
伏安法测量小灯泡的电功率
例 1 . ( 2 0 1 8 ·莱 芜 ) 小 华 在 做 “ 测 量 小 灯 泡 电 功 率 ” 的 实 验 中 , 实 验 室 有 如 下 器 材 : 电
源(电压恒为6V),小灯泡 L(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压
伏安法测量小灯泡的电功率
例4.小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电流均小于 0.6A,额定电压是 2.5V 的灯 L1 和额定电压是 3.8V 的灯 L2,先后接在电源电压恒为 6V 的电路中,按如图甲所示 的电路进行探究。
(1)小明在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打上“×”,再画线把它改 到正确的位置上。
表、开关、规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器 R1 和“50Ω0.5A”的滑动变阻器 R2 各 一个,导线若干。
灯泡的灯丝电阻会随温度的升高而增大 (4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片 P 的位置,获得多组对应的电压值和电流值,绘 制小灯泡U﹣I图象如图乙所示,小灯泡的额定功率为 0.625 W;分析乙中图象发现小灯泡 电阻是变化的, 影响其变化的主要原因是 温度 。
表、开关、规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器 R1 和“50Ω0.5A”的滑动变阻器 R2 各
一个,导线若干。
U =6V
1.滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡正常工作时的电流
2.滑动变阻器的阻值要求
(2)为了顺利完成实验,小华应选用规格为 R2 。(“R1”或“R2”)的滑动变阻器;
伏安法测量小灯泡的电功率
实验四:测量小灯泡的电功率

次数电压U/V电流I/A 发光情况电功率P/W1 2.522330.280.30.34正常较暗较亮0.560.751.02实验四 测量小灯泡的电功率【实验目的】用伏安法测量小灯泡的电功率,进一步理解额定功率和实际功率的联系和区别。
【设计与进行实验】1.实验器材:电源、导线、开关、小灯泡(额定电压2.5V )、电流表、电压表、滑动变阻器; 2.实验原理:UI P=3.实验步骤:(1)将电压表和电流表指针调零,断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器滑片移到阻值最大处。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数依次为2.5V 、2V 和3V ,依次记下电压表示数U 和对应的电流表示数I ,分别将U 、I 记录在表格中;(3)观察并比较三次小灯泡的发光情况,将现象记录在表格中。
【分析和结论】 (1)当额实额实时,P P U U ==,灯泡正常发光; (2)当额实额实时,P P U U <<,灯泡发光较暗; (3)当额实额实时,PP U U >>,灯泡发光很亮; 【交流与讨论】 (跟测量电阻实验内容重复的在此略去)(1)使小灯泡正常发光的操作:移动滑片,观察电压表示数,当电压表示数等于小灯泡额定电压时,小灯泡正常发光;(2)小灯泡的U -I 图像不是直线(或不同电压下小灯泡电阻不同)的原因:灯丝电阻随温度的升高而增大。
(3)灯泡亮暗程度与实际功率关系:小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮;(4)实验中改变小灯泡两端电压的方式:通过移动滑动变阻器连入电路的阻值大小;(5)伏安法测电阻和伏安法测电功率的异同点相同点:①实验电路相同;②实验方法相同,都是伏安法;③测量的物理量相同,都是测量电流和电压。
不同点:①实验原理不同,测电阻的实验原理是IUR =,测电功率的实验原理是UI P =; ②实验数据处理方式不同,测电阻中,处理数据,多次测量求平均值减小实验误 差;而测电功率的实验中多次实验是寻找在不同电压下的实际电功率与灯泡亮 度之间关系。
测量小灯泡额定电功率的5种方法

测小灯泡额定功率的实验试验目的:测小灯泡的额定功率原理:P=UI一.伏安法实验步骤:1,按照电路图连接实物2,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数达到小灯泡的额定电压,记录电流表的读数,根据P额=U额I,计算出小灯泡的额定功率二.伏组法器材:一块电压表,导线,滑动变阻器,待测灯泡(只知道额定电压),已知阻值的定值电阻,开关,电源。
电路图:实验步骤:1,按照电路图连接实物2,先将表接到V1处,移动滑动变阻器,闭合开关,使U1示数达到额定电压,把表接到V2处,读数U2,用I=U2/R0计算出电流,所以小灯泡额定功率:P额=(U1乘U2)/R0三.伏组法2器材:一块电压表,导线,滑动变阻器,待测灯泡(只知道额定电压),已知阻值的定值电阻,单刀双掷开关,电源。
电路图:实验步骤:1,按照电路图连接实物2,闭合S,将S1打到1位置,移动滑动变阻器,使电压表示数为灯泡的额定电压U1,将开关S1打到2位置,电压表读数U2,用U2-U1计算出R0两端电压,I=(U2-U1)/R0,P额=(U2-U1)/R0乘U1注意:一定要先打到1,再打到2,定值电阻和灯泡的位置不能交换,不然无法使灯泡在额定电压下工作,无发求出额定电压。
四.安组法器材:一块电流表,导线,滑动变阻器,待测灯泡(只知道额定电压),已知阻值的定值电阻,开关,电源。
电路图:实验步骤:1,按照电路图连接实物2,将电流表接到A1位置,调节滑动变阻器,是这时电流表示数I1乘R0的值等于灯泡的额定电压,拆下电流表,接到A2位置,电流表示数I2,P额=I1乘R0乘I2五.安组法2器材:一块电流表,导线,滑动变阻器,待测灯泡(只知道额定电压),已知阻值的定值电阻,单刀双掷开关,电源。
电路图:实验步骤:1,按照电路图连接实物2,闭合S,将S1打到1位置,移动滑动变阻器,使电流表示数I1乘R0为灯泡的额定电压,将开关S1打到2位置,电流表读数I2,用I2-I1计算出灯泡两端电流P额=(I2-I1)乘R0乘I1注意:一定要先打到1,再打到2,定值电阻和灯泡的位置不能交换,不然无法使灯泡在额定电压下工作,无发求出额定电压。
测量小灯泡的电功率、电和热 (1)

初二物理下期(5)测量小灯泡的电功率、电和热一、一周知识回顾本周我们将学习如何测量电功率——我们的手电筒里常用的小灯泡的电功率。
我们已经知道电能可转化为内能,即电流做功可产生热量,那么电热的影响因素有哪些呢,任何事物有利有弊,我们对电热怎样“扬长避短”呢?这将是我们本周学习的内容。
二、重难点知识讲解1、测定小灯泡功率的原理和方法用伏安法测定小灯泡的电功率,即用电压表测出小灯泡两端的电压U,用电流表测定通过小灯泡中的电流I,据P=UI计算电功率。
由此设计出实验电路如图所示。
利用滑动变阻器调节加在小灯泡两端电压及通过小灯泡的电流,可测出小灯泡在不同工作状态下的电功率。
例1、一只“6V、3W”的小灯泡,用8V电源测定其功率,为了测量它的额定功率,与之串联的滑动变阻器应连入多大的阻值?2、实验注意事项(1)用伏安法测定小灯炮的功率与用伏安法测电阻两个实验中,除了计算功率用P=UI和计算电阻用R=U/I 外,在实验器材、需要测量的物理量、实验电路等方面,两个实验是相同的。
同样应注意电表量程的选择、电表极性的接法、操作习惯等问题。
(2)小灯泡额定电压是已知的,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压示数为额定电压值,说明小灯泡正常发光,此时电流表示数为小灯泡的额定电流,计算出的功率就是小灯泡的额定功率。
(3)在测量高出额定电压时的功率时,要注意电压表示数不能超出额定电压的1/5,否则将烧坏电灯。
因此,调节滑动变阻器时要小心,并随时观察电压表的示数。
例2、测定小灯泡功率的实验中,所用灯泡的额定电压是3.8V,电源电压为6V。
实验时,某同学连好电路后,闭合开关,发现电压表的示数是2.5V,为了使灯泡两端电压达到额定电压,他调节滑动变阻器的滑片,但调节过程中电压表、电流表示数始终不变。
这是什么原因?3、焦耳定律及其应用(1)焦耳定律的内容及表达式电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
人教九年级物理 18.3 《测量小灯泡的电功率》PPT(共21张PPT)

回顾伏安法测电阻
1.实验原理:
2.电路图:
3.该实验进行多次测量的目的是:
。
4.假如测小灯泡的电阻能否求平均值?
测量小灯泡的电功率
导入:同学们,我们在前面学习了电功率
的概念和它的计算方法,你能说出什么是电 功率吗?电功率有哪些计算的方法呢?
电功率是表示电流做功快慢的物理量
1.一位同学,连接好电路,在闭合开关 时发现小灯泡不亮,电流表无示数,
但电压表有示数,请分析电路中可能 出现的故障:
小电灯处断路或电流表电压表的位置接反了。
2.另一位同学在连接好电路后,闭合 开关,发现小灯泡特别亮,这说明
他在闭和开关前没有: 将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处
3. 在测量小灯泡的功率的实验中, 某同学在连接滑动变阻器时,由于粗 心,连接的电路闭合开关后,移动变 阻器的滑片 时并不能改变灯泡的亮 度,,请你根据以下情况来判断该同 学的连接过程中分别出现了何种错误? (1)小灯泡始终都亮时,原因:
5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己,这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
(2)怎样连接滑动变阻器?
答:应一上一下连接,且还要 与小灯泡串联。
3.实验中应该测量几个量?
答:根据公式P=UI,要测量小灯 泡的电功率必须测量小灯泡两端 的电压U以及流过小灯泡的电流I。
电流表 电压表
电流表要串联在电路中 电流由“+”入,“-”
专题08 伏安法实验之测量小灯泡的电功率(解析版)-2021年中考物理电学提优特训专题

专题08 伏安法实验之测量小灯泡的电功率(解析版)-2021年中考物理电学提优特训专题1. (2020山西)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5 V(阻值约为10 Ω),滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”.第1题图(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉).(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有________________作用.同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是______________________.(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到____________________,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为________Ω(结果保留一位小数).继续向左移动滑片,则可能出现的现象有______________________________(写出一条即可).(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图像,分析图像可得出结论:__________________________________________.第1题图丙【答案】(1)如答图所示(2)改变小灯泡两端电压电路连接过程中开关未断开(3)电压表示数为 2.5 V8.3小灯泡亮度变亮(答案合理即可) (4)小灯泡两端电压与通过它的电流之比不是定值(或小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大)(答案合理即可)第1题答图2. (2020青海)如图甲所示,是某小组测量额定电压为2.5 V小灯泡额定功率的实验电路.(1)用笔画线代替导线,将实物图连接完整.第2题图甲(2)根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图.(3)检查电路正确无误后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电压表、电流表指针均有示数,接下来正确的操作是________________________.(4)该实验小组根据实验测出的多组数据,绘制了如图乙所示的I-U图像,则小灯泡的额定电功率是________W.第2题图乙(5)另一实验小组的实验方案正确,实验时电表的连接和示数如图丙所示,该实验可改进的地方是____________________,原因是____________________.第2题图丙【答案】(1)如答图甲所示(2)如答图乙所示(3)移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光(4)0.75(5)电流表改用小量程被测电流小于0.6 A甲乙第2题答图【解析】(1)测小灯泡电功率时,滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器遵循“一上一下”的接线原则接入电路,如答图所示;(2)滑动变阻器滑片向右滑时接入电路的阻值变大,如答图所示;(3)闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表有示数,说明不是小灯泡短路,可能是滑动变阻器连入电路的阻值太大,电路中电流太小所致,接下来应移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光;(4)由图像可知,小灯泡两端电压为额定电压2.5 V时,额定电流为0.3 A,则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5 V×0.3 A=0.75 W;(5)图示中电流表的示数偏小,被测电流小于0.6 A,在小量程的范围内,为了减小测量误差,使读数更加准确,电流表应改用小量程.3. (2020孝感)某同学利用如图甲所示电路来测量小灯泡的额定电功率,电源电压恒定,小灯泡的额定电压为2.5 V,实验步骤如下:第3题图(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小);(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于________(选填“A”或“B”)端;(3)闭合开关S,发现电流表指针偏转,小灯泡微弱发光,而电压表指针无偏转,则故障的原因可能是电压表________(选填“断路”或“短路”);(4)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使小灯泡两端电压达到额定电压,此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为________A;(5)通过以上数据可以计算出小灯泡的额定功率为________W;第3题图丁(6)在测量小灯泡额定电功率时,另一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中,记录了多组电压表与电流表的示数,并大致描绘出了小灯泡的I-U图像,如图丁所示.通过图像可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而________.【答案】(1)如答图所示(2)A(3)断路(4)0.30 (5)0.75(6)增大第3题答图【解析】(1)要求滑片向左移动时,电流表示数变小,即变阻器接入电路中的阻值变大,故将变阻器右下接线柱连入电路中,如答图所示;(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即A端;(3)电流表指针偏转,小灯泡微弱发光,说明电路是通路,电压表无示数,电路故障只能是电压表断路;(4)如图丙所示,电流表接0~0.6 A量程,分度值是0.02 A,示数是0.30 A;(5)小灯泡额定电压是2.5 V,正常发光时电流是0.30 A,则小灯泡额定功率P=UI=2.5 V×0.30 A=0.75 W;(6)由图丁可知,灯泡两端电压增加量相同,电流增加量越来越小,由此可知灯丝电阻随温度的升高而增大.4. (2020福建)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯为3.8 V),定值电阻R0(阻值为10 Ω)、开关及若干导线.泡(U额甲乙第4题图(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整.(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端.(3)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是______________或________________.第4题图丙(4)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表示数为______A时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙,该示数为________A,则小灯泡的额定功率为________W.【答案】(1)如答图所示(2)B(3)小灯泡处断路R0处短路(4)0.380.7 1.216第4题答图【解析】(1)由图甲知,电流表与R0串联后与小灯泡并联,滑动变阻器按“一上一下”原则串联接入电路,具体如答图所示;(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片滑到阻值最大处,即B端;(3)闭合开关,发现灯不亮,可能是电路断路或并联部分出现短路,两电流表有示数且相同,说明是小灯泡处断路或R0处短路;(4)定值电阻与小灯泡并联,它们两端的电压相等,当并联电压等于小灯泡的额定电压U L=3.8 V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为I2=U LR0=3.8 V10 Ω=0.38 A,由图丙知,电流表的量程是0~3 A,分度值是0.1 A,示数为I1=0.7 A,流过小灯泡的电流I L=I1-I2=0.7 A-0.38 A=0.32 A,小灯泡的额定功率P=U L I L=3.8 V×0.32 A=1.216 W.5. (2020镇江改编)小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明).(1) 图甲是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路,请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:①__________________;②__________________.(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3 V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则图甲中导线______(选填“①”“②”或“③”)发生了________(填写故障名称).甲乙丙第5题图(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示,则根据记录的数据和图像可知:①小灯泡的额定功率为________W.②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______.A. 5 Ω 2 AB. 10 Ω 2 AC. 20 Ω 1 AD. 30 Ω 1 A③小华对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”).(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图丙中的虚线________(选填“①”“②”或“③”),你选择的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.【答案】(1)①开关未断开②滑动变阻器滑片未移至阻值最大处(2)①断路(3)①0.75②D③偏大(4)①小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变或小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等【解析】(1)连接电路时为了保护电路,开关应断开,滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处,所以图甲中在器材操作上存在的两个不妥之处:①开关未断开;②滑动变阻器滑片未移至最左端(阻值最大处);(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3 V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则是图甲中导线①发生了断路;(3)根据记录的数据和图像可知:①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5 V时,通过小灯泡的电流为0.3 A,所以小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5 V×0.3 A=0.75 W;②当小灯泡两端的电压为0.5 V时,电流为0.1 A,此时滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U灯=3 V-0.5 V=2.5 V;滑动变阻器接入电路中的阻值为R=U滑I=2.5 V0.1 A=25 Ω;所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为“30 Ω 1 A”,故选D;③由图知,电压表与小灯泡并联,所测电压较准确,而电流表测通过小灯泡和电压表的电流之和,所测电流值偏大,由P=UI可知所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大;(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图丙中的虚线①,选择的依据是小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变或小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等.6. (2020贺州)如图所示,在探究“测量小灯泡额定功率”的实验中,现有器材:额定电压为3.8 V 的小灯泡(电阻约为12 Ω)1个,12 V电源1个,电流表、电压表、开关各1个,规格分别为A:“10 Ω 1 A”、B:“20 Ω 1 A”、C:“50 Ω 1 A”的滑动变阻器各1个,导线若干.第6题图(1)为了完成该实验,应选用滑动变阻器________(选填“A”“B”或“C”).(2)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整(导线不得交叉).(3)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端.(4)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现小灯泡均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路故障可能是________________(选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”).(5)排除故障后,继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8 V,此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是________W.(6)测量结束后,应先断开开关,然后拆除________两端上的导线,再拆除其他导线.(7)以下不能用该实验装置完成的实验是()A. 探究串联电路中的电流规律B. 探究串联电路中的电压规律C. 探究电流与电压的关系D. 测量小灯泡的电阻【答案】(1)C(2)如答图所示(3)A(4)小灯泡断路(5)B 1.14(6)电源(7)C第6题答图【解析】(1)小灯泡的额定电压为3.8 V,电阻约为12 Ω,灯泡正常发光时的电流I=U LR L=3.8 V12 Ω≈0.32 A,小灯泡正常发光时,滑动变阻器需要分压U滑=12 V-3.8 V=8.2 V,此时滑动变阻器连入电路中的阻值R滑=U滑I=8.2 V0.32 A=25.625 Ω,故选用C规格的滑动变阻器;(2)实验中电压表应与小灯泡并联测小灯泡两端的电压,由于小灯泡的额定电压为3.8 V,所以电压表应选用0~15 V量程,如答图所示;(3)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处,即A端;(4)移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路存在断路,电压表有示数则故障可能是小灯泡断路;(5)电压表选的是0~15 V量程,分度值为0.5 V,此时电压表的示数为3 V,小于小灯泡的额定电压3.8 V,因此为了使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,根据串联分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,即将滑动变阻器的滑片向B端移动;电流表接小量程,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,小灯泡的额定功率P额=U额I=3.8 V×0.3 A=1.14 W;(6)测量结束后,应先断开开关,然后拆除电源两端的导线,再拆除其它导线;(7)将电流表分别串联在电路不同处,可探究串联电路电流的特点;将电压表分别并联在小灯泡和滑动变阻器的两端,可探究串联电路电压的特点;探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,因此不能用该装置探究电流与电压关系;根据欧姆定律,可以用该装置测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,进而测量小灯泡的电阻.故选C.7. (2020淄博)小明用图中所示的器材测量小灯泡的电功率.待测小灯泡的额定电压为2.5 V,额定功率估计在0.8 W左右.第7题图(1)请画出导线,完成电路连接.(2)小明刚连好最后一根导线,小灯泡就发出了明亮的光,他在连接电路中出现的错误是:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________.(3)改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况,测量数据和实验现象记录在下表中.①小灯泡的额定功率是________W;②实验结果表明:________越小,小灯泡的实际功率越小,小灯泡越暗;③分析数据发现小灯泡的电阻是变化的,原因是________________________.(4)小明和同学交流时发现,他在实验设计中存在不完善的地方是____________________,修改实验方案后,接下来的操作是把滑动变阻器的滑片向____(选填“A”或“B”)调节,记录电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的发光情况.【答案】(1)如答图所示(2)①连接电路时开关未断开②闭合开关前滑动变阻器滑片未调至阻值最大处(3)①0.7②电流(或电压)③金属的电阻随着温度的变化而变化(4)电池组用两节即可B第7题答图【解析】(1)小灯泡额定电压为2.5 V ,额定功率估计在0.8 W左右,则正常工作的电流I=PU额=0.8 W2.5 V=0.32 A,小灯泡的左接线柱接电流表的“0.6”接线柱,小灯泡的右接线柱接电压表的“3”接线柱,具体如答图所示;(2)他在连接电路中出现的错误是:①连接电路时开关未断开;②闭合开关前滑动变阻器滑片未调至阻值最大处;(3)①根据表格数据可知,实际电压等于额定电压 2.5 V时,通过灯泡的电流为0.28 A,则小灯泡的额定功率为P额=2.5 V×0.28 A=0.7 W;②由数据可知,小灯泡两端的电压越小(或流经小灯泡的电流越小),小灯泡的实际功率越小,小灯泡越暗;③小灯泡电阻变化的原因是,随着电流的变化小灯泡的灯丝产生热量发生变化,而金属的电阻随着温度的变化而变化;(4)实验设计不完善的地方是:小灯泡的额定电压为2.5 V,电源用两节干电池即可;修改后需要把滑动变阻器的滑片向B端移动,从而调节小灯泡两端的电压至2.5 V.8. (2020玉林)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2.5 V,电阻约为8 Ω.(1)连接电路时,开关应________(选填“断开”或“闭合”).(2)图甲中有一根导线连接错误,请你把它找出来并打上“×” (表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线.第8题图(3)改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表和电流表均无示数,原因可能是下列选项中的________( 用字母表示).A. 灯泡短路B. 灯泡断路C. 滑动变阻器短路D. 滑动变阻器断路(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5 V,此时电流表的示数如图乙所示,其读数为________A,由此可知小灯泡的额定功率为________W.(5)现有两个额定电压均为15 V的灯泡L1和L2,它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示,将L1和L2串联后接在15 V的电源上,则两灯消耗实际功率的差值为________W.【答案】(1)断开(2)如答图所示(3)D(4)0.340.85(5)1第8题答图【解析】(1)为了保护电路安全,连接电路时开关应断开;(2)小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为8 Ω,小灯泡的额定电流约为I=UR=2.5 V8 Ω=0.312 5 A,则电流表应该选0~0.6 A量程,串联在电路中,电压表应该选0~3 V量程,并联在灯泡两端,因此应将小灯泡右接线柱与电压表的“-”接线柱相连,具体如答图所示;(3)小灯泡始终不亮,电流表、电压表均无示数,说明电路中某处发生了断路;如果灯泡断路,则电压表有示数,因此可能是滑动变阻器断路,故选D;(4)电流表选0~0.6 A量程,分度值为0.02 A,其示数为0.34 A,小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5 V×0.34 A=0.85 W;(5)两灯串联,串联电路的电流处处相等且总电压为15 V,由丙图可知,电路中的电流为0.2 A,两个灯泡两端的电压分别为10 V和5 V,因此它们消耗的实际功率的差值为ΔP=U1I-U2I=10 V×0.2 A-5 V×0.2 A=1 W.9. (2020云南省卷)如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5 V,额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图.第9题图(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处:①__________________________;②__________________________.(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数.但小灯泡不亮,可能的原因是________(填写选项中的字母).A. 小灯泡短路B. 连接小灯泡的导线接触不良C. 滑动变阻器接入电路的电阻过大(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示).下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格.请你补出阴影处所缺的内容:______________________,分析数据后得到小灯泡的额定电流为________A,额定功率为________W.(4)实验后,小明将一只5 Ω的定值电阻与标有“20 Ω 1 A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3 V 的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为________W.【答案】(1)①电压表选用0~15 V量程②滑动变阻器连接成两个下接线柱(或电流表的正、负接线柱接反)(2)C (3)小灯泡的发光情况(或小灯泡的亮度)0.300.75 (4)0.45【解析】(1)第9题解图①滑动变阻器的接法:①滑动变阻器按“一上一下”接入电路,滑片到下接线柱的距离越长,接入电路的阻值越大;②根据电路图连接实物图时,滑片移动时,电路图和实物图中滑动变阻器接入电路中的阻值变化情况应相符;②电表连接与量程的选取:电流表与被测元件串联;电压表并联在被测元件两端,电流均正进负出.a.电流表量程的选取:根据电源电压、电路总电阻,由欧姆定律求得电路电流,或根据小灯泡的U额、P额求出额定电流,确定电流表量程;b.电压表量程的选取:根据电源电压(实物图中电池的节数)或根据灯泡的U额确定电压表的量程0~3 V;(2)若小灯泡短路,则电流表有示数,电压表无示数,小灯泡不亮,不符合题意;若连接小灯泡的导线接触不良,即小灯泡断路,电流表和电压表均无示数,小灯泡不亮,B不符合题意;若滑动变阻器接入电路的电阻过大,由欧姆定律I=UR可知,电路中的电流非常小,电流表和电压表均有示数,由P=I2R可知,小灯泡的实际功率很小,不能发光.C正确,故选C;(3)小灯泡的亮暗程度是由小灯泡实际功率决定的,实际功率越大,小灯泡越亮,所以图中阴影部分应填上“小灯泡的亮暗”;小灯泡在2.5 V的电压下正常发光,通过小灯泡的电流随其两端电压的增大而增大,对应图乙中的三组数据可知,2.5 V时的电流应为0.3 A,则小灯泡的额定功率为P=U L I L=2.5 V×0.3 A=0.75 W;(4)滑动变阻器消耗的功率P=I2R滑=(UR+R滑)2R滑=U2R滑(R+R滑)2=U2R滑(R-R滑)2+4RR滑,当R滑=R时,P最大,则滑动变阻器消耗的最大功率P滑=(3 V)24×5 Ω=0.45 W.10. (2020 包头)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源由三节新干电池串联组成,小灯泡额定电压为2.5 V,阻值约为8 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”.图甲是某实验小组未连接完整的实验电路.第10题图(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,导线不能交叉.(2)闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,电流表和电压表均无示数.小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻(阻值为10 Ω),一端接在电源负极接线柱上,另一端依次触碰接线柱A、B、C,只有触碰到C时,灯泡才发光.若导线无断路,且导线和器材连接均完好,电路只有一处故障,则故障是__________________________.(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为________V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W.(4)某同学想利用该电路“测量定值电阻R x的阻值”.于是取下小灯泡,将电阻R x.接入小灯泡所在位置,滑动变阻器滑片移至最大阻值处,闭合开关,移动滑片,测量四组对应的电压和电流值.数据如下表:由数据可得,电阻R x的阻值为________Ω.(5)能否将阻值约为50 Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置(其他连接均不变),测量其阻值.你的判断是________.理由是___________________________________________.【答案】(1)如答图所示(2)电流表断路(3)2.50.7 (4)5(或5.03)(5)不能电阻两端电压超过电压表所接量程第10题答图【解析】(1)滑动变阻器与灯泡、电流表串联,采用“一上一下”接线柱接入电路,本题中滑动变阻器的左下接线柱与开关的接线柱A连接即可.如答图所示;(2)闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,说明电路断路:找来一根完好的导线一端连在电源负极,另一端触碰接线柱A、B、C,当发现只有触碰接线柱C时,灯泡才发光,因为导线无断路,且导线和器材连接均完好,故电路故障是电流表断路;(3)灯泡额定电压为2.5 V 闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2.5 V .小灯泡正常发光.电流表使用0~0.6 A 量程,分度值为0.02 A .由图乙知电流表的示数为0.28 A .故小灯泡的额定功率为P =U L I L =2.5 V×0.28 A = 0.7 W ;(4)根据R =U I ,由表中数据可得四次测量的电阻值分别为:R 1=U 1I 1=1.2 V 0.24 A =5 Ω;R 2=U 2I 2=1.6 V 0.32 A =5 Ω;R 3=U 3I 3=2.0 V 0.39 A ≈5.13 Ω;R 4=U 4I 4=2.4 V 0.48 A =5 Ω.故电阻R x 的阻值为R x =R 1+R 2+R 3+R 44=5 Ω+5 Ω+5.13 Ω+5 Ω4≈5.03 Ω;(5)电源电压为4.5 V ,电压表选用量程为0~3 V .将阻值约为50 Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置,当滑动变阻器全部接入电路时,由串联电路的电压关系得,U R U 滑=50 Ω20 Ω=2.5,又U R +U 滑=4.5 V ,解得:U R ≈3.2 V .故此时电阻两端电压超过电压表所接量程,滑动变阻器接入电路的阻值减小时,电阻分得的电压更大.故不能将阻值约为50 Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置测量其阻值.11. (2020咸宁)有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5 A”的字样,小强为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验.第11题图(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3 V 保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是________(选填字母);A. 拧紧开关两端的接线柱B. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱(2)他测量小灯泡额定功率的实验原理是______(填公式),图甲中________(填仪器名称)的量程选择不合理;(3)排除故障后,正确连接电路.使小灯泡正常发光,电压表示数如图乙所示为________V ,小灯泡的额定功率为________W ;(4)小强对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只已知额定电流为I 1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为________;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为R0;③则小灯泡的额定功率表达式P=________(用字母表示).额【答案】(1)B(2)P=UI电流表(3)2.4 1.2 (4)I1I21R0【解析】(1)闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路出现了断路;电压表示数接近于电源电压,说明电压表与电源正负极之间是接通的,所以故障是灯泡断路,因此应拧紧小灯泡和它两端的接线柱,检查是否是由此引起的断路,故选B;(2)伏安法测小灯泡额定功率的实验原理是P=UI;小灯泡的额定电流为0.5 A,电流表应选小量程,图甲中的电流表选择大量程,故电流表的量程选择不合理;(3)图乙所示电压表选择小量程,分度值为0.1 V,示数为2.4 V,即小灯泡额定电压为2.4 V,小灯泡的额定功率P=U额I额=2.4 V×0.5 A=1.2 W;(4)①闭合开关S1,开关S2连接b,滑动变阻器与灯泡串联,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1, 此时小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,滑动变阻器与电阻箱串联,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为R0,此时电阻箱连入电路的电阻与小灯泡正常发光时灯丝电阻相同;③则小=I21R0.灯泡的额定功率P额12. (2020雅安)小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时,实验室提供了如下器材:电源(电压恒为8 V),一个电流表,一个电压表,滑动变阻器“20 Ω 2 A”,小灯泡(额定电压2.5 V,额定功率小于1.2 W),一个阻值已知的定值电阻R0,开关及导线若干.(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成实验电路图乙的连接(要求连线不能交叉).(2)正确连接电路后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示.当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为________W.第12题图。
测量小灯泡额定功率实验报告单

二、实验电路图:
三、进行实验:
1、按照设计的电路图连接电路,连接电路时开关要断开。
2、检查电路连接无误后,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。
3、闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡在额定电压下发光,观察小灯泡的发光情况,并读出相应的电压值、电流值,记录在表格中,并算出小灯泡的额定电压;
4、调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压高于额定电压1/5,观察小灯泡的发光情况,并读出相应的电压值、电流值,记录在表格中并算出小灯泡的实际功率;
5、调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压低于额定电压,观察小灯泡的发光情况,并读出相应的电压值、电流值,记录在表格中并算出小灯泡的实际功率;
6、实验结束后,将电路接线拆开,并整理好仪器。
试验次数
电压表的示数U/V
电流表的示数I/V
灯泡功率P/W
小灯泡的亮度
1
2
3
四、注意事项:
1、连接电路时,开关必须断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片必须置于阻值最大处;开始试验钱要试触检查电路。
实验课题
测量小灯泡的额定功率
实验目的
1、会用伏安法测电功率;
2、进一步熟悉电压表、电流表、滑动变阻器的使用方法。
实验器材
干电池2节(或学生电源1台)、实验用2.5V小灯泡1只、滑动变阻器1个、开关1个、电流表1只、电压表1只、导线若干
实验时间
姓名
探
究
过
程
一、实验原理:
根据欧姆定律P=UI。即测出被测电阻两端的电压和流过它的电流,就可以间接测量出小灯泡的电功率。
专题11 伏安法和特殊方法测量小灯泡的电功率(解析版)

专题11 伏安法和特殊方法测量小灯泡的电功率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,是各省市中考中最常考的电学实验。
伏安法测电功率主要考查电路的连接、电路故障、电流表的读数及电功率的计算,特殊方法测电功率侧重考查电路的设计、实验步骤及表达式的书写等。
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,所以电路图如下:3.实验过程和记录表格:连接电路,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数分别等于小灯泡的额定电压、实际电压为额定电压的1.2倍、实际电压为额定电压的0.8倍,并记下电压表和电流表的示数,观察小灯泡的亮度,将数据和观察到的灯泡的亮暗情况填入下表: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。
例题1、(2021山西中考真题)“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5V考点透视迷津点拨与点对点讲(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉,其他接法合理即可)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表指针不动。
但用手按住开关,发现电流表指针摆动,出现这种现象的原因是______ 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。
(4)小组的同学在实验中又测出了几组数据,请你帮他们设计一个实验记录表。
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五、教学重点及难点
重点 用伏安法测定小灯泡的额定功率和实际功率。 难点 对额定功率和实际功率的理解,使用电流表和电压表和滑动变阻器的能力。 六、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
一、复习
1.电功率是描
快速阅读。
述
的物理量,
计算电功率的公式
自主答题。
有
和
。
2.到目前所学的电学知识为止,
对照答案。
我们学了哪些物理量?哪些可以 自主纠错。 直接测量?哪些不能?
。
积极思考。
回答问题。
体会不同电压下小 灯泡实际功率与额 定功率的区别,认识 到实际功率是变化 的,额定功率是不变 的。
比较测量伏安法测电阻电路
能根据实验中产生 的现象,准确地找出 电路连接时产生的 故障。
引导学生学会知识 的迁移。
【课堂小结】
学生Байду номын сангаас要求主动回答问题。
1.这节课同学们有哪些收获呢?
通过讨论和交流,培养学生合作学习的意识和态度.
三、学习者特征分析
学生虽然学习了“电流表与电压表的使用,”但仍然有部分学生不会使用电流表和电压表。在设
计实验方面,只有基础好一些的学生能设计出实验方案。多数学生必须要教师的指导下才能完成。
四、教学策略选择与设计
本节课,主要是根据 P=UI,明确实验中需要测量的物理量是用电器的电流和电压, 根据需要测量的物理量,设计出符合要求的实验电路图,再根据电路图选择符合需要的 实验器材与仪器,再根据实验步骤进行小灯泡实际功率的测量。实验探究过程中,应突 出实验探究过程及实验过程中应思考的问题,并通过实验数据的分析与推理,进一步加 深学生对实际功率的理解,知道实际功率与额定功率的区别,使学生了解电流、电流是 如何影响用电器的实际功率的。因此,本节课设计主要分三个流程:
创个 性、设计巧妙性、应用艺术性。
性 (20 分)
2、设计案例和活动的有效 性、突破性和创新性。
充分体现
能够体 现
勉强体 现
难以体 现
【设计实验】
1.实验原 理:
。
学生自主设计实验
考查学生自主设计 实验方案的能力。
2.实验目 的:
。
3.实验电路图:
4.实验表格:
进行实验】
问题 3:电路连好了,接下来怎么
做呢?
回答:开关置于断开的状态;
分别测量以下三种情况下的实际 电流表、电压表的选择合适的
功率。
量程和正负接线柱;滑动变阻
器滑片置于阻值最大端。根据 1.使小灯泡在额定电压下发光, 小灯泡的额定电压,选择合适 并记录电流表、电压表数值。 的干电池按要求规范操作,准
课题: 用伏安法测电功率
科目:物理
教学对象: 九年级
课时: 4
提供者:陈彩琴
单位:云南省普洱市江城县宝藏中学
一、教学内容分析
测量小灯泡的电功率是继“伏安法测电阻”之后的又一综合性实验,两 者的共同点很多,因此教学中充分利用学生过往的经验。
二、教学目标
1、知识与技能 (1)加深使用对电功率的理解, (2)巩固使用电流表和电压表的技能, (3)培养学生理论知识和探究目的设计实验方案,选用实验器材的能力。 2、过程与方法 (1)通过测量,体验额定功率和实际功率的区别, (2)培养学生根据测量公式(p=uI)设计实验方法的理解。 3、情感、态度与价值观
确记录实验数据,观察小灯泡 2.使小灯泡两端电压是额定电压 的亮度变化。 的 1.2 倍,并观察小灯泡亮度,
并记录电流表、电压表数值。
3.使小灯泡两端电压低于额定电 压 0.2 倍,并观察小灯泡亮度,
引导学生注意电学 实验操作中,要注意
并记录电流表、电压表数值。
【分析论证】
根据实验记录数据,分别计算小 灯泡的额定功率是多少?当小灯 泡两端电压低于或高于额定电压 时,它的实际功率是多少?
2.同学们调节变阻器的过程中, 小灯泡的电压不在 2.5V 时,它 此时的功率还等于它的额定功率 吗?灯泡的亮度将如何变化呢? 电压能太大吗?
3.实验中对小灯泡的实际功率进 行了三次测量,是否可以将三次
体会 1.小灯泡实际功率随灯泡 两端电压增加而变大;小灯泡 的额定功率始终保持不变。
体会 2.用小灯泡两端电压高于 或低于其额定电压,小灯泡不 能正常工作。用电器应在额定 电压下工作。
3.画出伏安法测小灯泡电阻的
电路图。实验原理
是:
。
检查学生在新 课学习前,是否具备 或已经掌握与新课 学习所必要的和密 切相关物理知识,为 新课学习做好前提 性诊断和及时补偿 矫正。
【提出问题】
问题 1:如何测量一个额定电压为 2.5v 小灯泡的额定功率?说出你 的实验方法,所要测的物理量, 需要的实验器材,并请画出电路 图。
流程一是引导学生根据实验原理制定和设计实验方案,知道根据实验方案如何选择 符合实验需要的实验器材。
流程二是根据实验方案,进行实验与证据收集。具体包括实验步骤确定,实验中的 小灯泡工作状态的观察以及实验测量数据的记录。
流程三是交流与合作,对小灯泡三次不同电压下测量的实际功率进行比较,讨论为 什么不求电功率的平均值?本次实验与“伏安法测小灯泡电阻”进行比较有哪些异同点。
进一步领会和 理解小灯泡实际功 率与额定功率不同。
进一步理解本 次实验探究目的。
测量的功率求平均值? 【巩固练习】
作业布置 七、教学评价设计
完成课后《动手动脑学物 理》第 1、2、4 题。
按要求完成.
等级评定
评价结果
优
良
中
差
总分
评价实施细则
15~20 分
10~15 分
5~10
0~5 分
原
1、创意新颖性、构思独特
问题 2:如果要测量低于或高于额 定电压下的小灯泡实际功率,还 需要什么电路元件可以帮助改变 小灯泡两端电压?
围绕老师问题,通过对比伏 安法测电阻的实验,按要求回 答问题。
按要求回答:滑动变阻器。
利用已学伏安法测 电阻和电功率知识, 引导学生思考如何 进行测量小灯泡电 功率电路设计引导 学生掌握利用滑动 变阻器改变小灯泡 两端电压,为实验探 究小灯泡不同电压 下的实际功率奠定 基础。
比较小灯泡的发光情况与实际功 率的变化关系。
电路安全及电路元 件的保护根据实验 原理,进行实验探 究。
【交流评估】
1.实验中,一位同学连接好电路,
在闭合开关时发现小电灯不亮,
电流表无示数,但电压表有示数。 试分析电路中可能出现的故障。
根据实验测量的数据进行
实际计算。
2.另一位同学连接好电路后,闭 合开关时发现小灯泡特别亮。这 说明他在闭合开关前没 有