题目
林华同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压是2.5V.图是他实验时的电路,但连接不完整. (1)请用笔画线代替导线,把图的电路连接完整. (2)电路正确连接后,把滑片P移到C端,闭合开关,他发现:灯泡不亮、电压表示数较大且电流表示数为零.发生此故障的原因是:______. (3)故障排除后,当滑动变阻器的滑片P向D端移动时,电流表的示数将______,电压表的示数将______.(选填“变小”、“不变”或“变大”) (4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.3A,则该小灯泡的额定功率为______ W. |
所属题型:问答题
试题难度系数:中档
答案
(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,连接如下图所示:
(2)灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路,电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源两极相连,因此故障是灯泡断路. (3)当滑动变阻器的滑片P向D端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大;由U=IR可知,灯泡两端电压变大,故电压表示数变大. (4)灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W. 故答案为:(2)灯泡断路;(3)变大;变大;(4)0.75. |
考点梳理
初中三年级物理试题“林华同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压”旨在考查同学们对
测量电功率的实验、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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考点名称:测量电功率的实验
测量电功率实验的目的和原理:
1. 实验目的:
1)测定小灯泡额定电压下的电功率;
2)测定小灯泡略高于额定电压下的电功率;
3)测定小灯泡略低于额定电压下的电功率。
2. 实验原理:P=UI
根据公式P=UI,用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测小灯泡中的电流,利用公式P=UI计算电功率,在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法,这种方法又被称为“伏安法”。
3. 实验方法:伏安法
伏安法测小灯泡的电功率:
实验电路图 |
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实验器材 |
电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、灯座、开关、导线若干 |
实验步骤 |
(1)按电路图连接好电路;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5V,观察小灯泡的亮度,并记录电流表和电压表的示数。
(3)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化,并记录此时电流表和电压表的示数(注意:小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多)。
(4)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化,并记录此时电流表和电压表的示数。
(5)计算出三种情况下小灯泡的电功率
(6)断开电路,整理器材。 |
实验表格 |
次数 |
电压U(V) |
电流I(A) |
电功率P(W) |
灯泡亮度 |
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实验结论 |
U实=U额,P实=P额,正常发光;
U实>U额,P实>P额,比正常发光更亮;
U实<U额,P实<P额,比正常发光更暗。 |
注意事项 |
(1)选择的器材规格要合适,例如滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的额定电流;
(2)连接电路时开关断开,滑动变阻器滑到阻值最大处;
(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 |
伏安法测电阻与测功率的异同点:
补充:
(1)伏安法测功率。滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。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。
(2)伏安法测定值电阻时,滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流和电阻两端电压,因电阻阻值不变,这是为了多测几组对应的电压、电流值,多测几次电阻值,用多次测量求平均值来减小误差。
(3)伏安法测小灯泡电阻时,由于灯丝电阻大小与温度有关。在不同的工作状态下,小灯泡温度不同。灯丝电阻也不同。因此测灯丝电阻时滑动变阻器的作用是为了保护电路和改变电路中的电流,不是为了多次测量求平均值。
随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变,小灯泡的功率也在改变,不同的电压下,小灯泡的电功率不同,小灯泡的实际功率是不断变化的,因此求功率的平均值是没有意义。为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况,所以电功率不能求平均值。