1、1三、学生实验:探究小灯泡的电功率知能演练提升ZHINENG YANLIAN TISHENG能力提升1.下图是测定小灯泡电功率的实验电路,电路连接正确后闭合开关,发现灯不亮,电流表指针稍有偏转,电压表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是 ( )A.灯泡断路B.滑动变阻器短路C.灯丝电阻值过大D.滑动变阻器连入电路阻值过大2.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当用手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置C.电压表的示数 D.电流表的示数3.在“测定小灯泡电功率”的实验中,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压高于其额定电压的 时,小灯泡的实际功率与其额定功率
2、之比为( )15A.56 B.65C.2536 D.36 254.图甲是伏安法测小灯泡电阻、电功率的实验电路。小灯泡正常工作时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是( )A.在连接电路时,应将开关断开,并将滑动变阻器阻值调至最大值B.小灯泡的额定功率为 0.72 W,此时的电阻为 8 C.如果滑片 P向 a端滑动,则电压表的示数将变大D.如果滑片 P向 b端滑动,则小灯泡的实际功率将大于额定功率25.小明同学想要研究小灯泡电功率大小与电压、电流的关系。他选用了额定电压相同、额定功率相差较大的两个小灯泡。他所设计的电路图中有一幅如图所示,图中两个小灯泡 相等,目的是研究电功率与 的关系。
3、 6.小明想测出一个额定电压已知的小灯泡的额定功率,设计了如图所示的电路。此实验中,通过 使灯泡两端电压为额定电压。若闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则可能的故障有 。 7.要求测量额定电压为 2.5 V小灯泡的电功率。(1)按照电路图甲,将图乙的实物连接成实验电路。(2)在电路连接过程中开关应处于 状态;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到 (选填“最右端”或“最左端”)。 (3)实验时某次电压表的示数为 2.20 V,对应电流表的示数如图丙所示,则小灯泡此时的功率为 W;要想测出小灯泡的额定电功率,接下来的操作是 。 8.实验室购买了一批规格为“2 .5 V 0.7
4、5 W”的小灯泡,某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时,得到了如下一组数据。次数 第一次 第二次 第三次电压/V 3 2.5 2电流/A 0.44 0.4 0.34(1)分析这组数据,你认为该小灯泡是否合格: ,原因是 。 3(2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了: ,原因是 。用这只小灯泡做实验时,容易出现的故障是 。 探究创新9.在测量小灯泡功率的实验中,小灯泡的额定电压为 2.5 V,正常发光时的电阻约为 10 。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整。(2)连接好电路,闭合开关,小灯泡发光,但电压表示数为
5、 0,经检查,图中 a、 b、 c、 d四根导线有一根断了,则该导线是 (填写字母)。 (3)排除故障后,闭合开关,测量小灯泡额定功率,移动变阻器的滑片 P,眼睛应先注视 表的示数,然后读出另一电表示数。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为 W。 (4)在小灯泡正常发光时,再将滑片 P向 B端移动到另一位置,则小灯泡的实际功率 (选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。 10.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选取了一个标有“2 .5 V”、额定功率约为 1 W的小灯泡和必要的实验器材,连接的电路如图甲所示。甲乙次数电压表示数U/V电流表示数 I/A灯泡亮
6、度41 1.50 0.32 发光微弱2 2.00 0.38 较暗3 2.50 正常发光4 3.00 0.46 很亮(1)闭合开关前,老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确。(2)经检查电路连接正确后,小明连续进行了 4次测量,并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里,其中第 3次测量时电流表的示数如图乙所示,此时的电流为 A,小灯泡的额定功率为 W。 (3)从表格中的数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而 (选填“增大”或“减小”),灯丝电阻发生变化的本质是电阻随 而增大。 参考答案知能演练提升1.D 本题可
7、采用排除法,若灯泡断路,则电流表应无示数,故 A错误;若滑动变阻器短路,则电流表、电压表都应有示数,故 B错误;若灯丝电阻过大,电压表应有示数,故 C错误;当滑动变阻器连入电路的阻值过大时,则通过灯泡的电流很小,它两端分的电压也很小,故 D正确。2.C 测定小灯泡额定功率实验是调节滑动变阻器使灯泡两端的实际电压为额定电压,再读出此时的电流值,利用公式 P=UI计算出额定功率。操作时手移动滑动变阻器,眼睛应观察电压表,直到电压表示数为额定电压。3.D 小灯泡的电阻不变,由公式 P= 。U2R得 P实P额 =U实 2U额 2=(U额 +15U额 )2U额 2 =(65)2=36254.D 连接电路
8、时应将开关断开,并将滑动变阻器调至阻值最大,A 项符合操作要求,说法正确。从两表指示的电流 0.3A,电压 2.4V可求出 P=0.72W,R=8,所以 B项正确。滑片 P向 a端移动时,电路的电阻变小,电流变大,由 U=IR知, R一定时, I变大, U变大,C 项也正确。滑片 P向 b端滑动时,电路的电阻变大,电流变小,由 P=UI=I2R知, R一定, I越小, P越小,灯泡电功率将小于额定功率,D 项错误。5.解析: 电功率的大小与电压大小和电流大小有关,要研究与它们的关系,必须保持其中的一个量不变,让另一个量发生变化,从而确定电功率与这个量的关系。从题图中可以看出,两灯泡并联在电路中
9、,故两灯泡两端的电压相等,而通过两灯泡的电流不同,所以研究的是电功率与电流的关系。答案: 两端电压(或电压) 电流56.解析: 在测量小灯泡电功率的实验中,要使灯泡两端的电压等于额定电压,应调节滑动变阻器的滑片,同时观察电压表示数;若闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则可能的故障有灯泡短路或电压表短路。答案: 调节滑动变阻器的滑片,同时观察电压表示数 灯泡短路或电压表短路7.解析: (1)按照电路图,从电源正极,依次连接开关、滑动变阻器(一上一下)、灯、电流表回到负极,再将电压表并接在灯两端,电流表、电压表都选择小量程;(2)在电路连接过程中开关应处于断开状态;闭合开关前
10、,要把滑动变阻器的滑片移到最右端;(3)如题图丙,电流表选的是 00.6A量程,分度值为 0.02A,示数为 0.24A,小灯泡此时的功率 P=UI=2.20V0.24A=0.528W;要测额定功率,需要将滑动变阻器的滑片向左移动,使灯两端的电压为 2.5V,读取电流表的示数,再利用 P=UI计算。答案: (1)如图所示 (2)断开 最右端 (3)0.528将滑动变阻器的滑片向左移动,使灯两端的电压为 2.5 V8.解析: (1)小灯泡的实际功率 P=UI=2.5V0.4A=1W0.75W,小灯泡不合格。(2)由 R= 可知,在电U2P压一定时,电功率越大的,电阻越小。所以这个小灯泡内钨丝长度
11、比合格产品要短,同样条件下,容易烧坏。答案: (1)不合格 在额定电压下(或电压是 2.5 V时),灯泡的功率不等于(或大于)额定功率 (2)短了 在电压一定的条件下,电阻越小,电功率越大 灯泡容易烧坏9.解析: (1)滑动变阻器的接线方式为一上一下,据此可画出图甲中电路。(2)小灯泡发光,说明电路通路,电压表测小灯泡电压,电压表没有示数说明电压表和小灯泡的连接线路有问题,也就是b、 c有问题,如果 c有问题,则灯泡断路,不会发光,因此断的导线只能是 b。(3)调节滑动变阻器的过程中眼睛应该直视电压表;正常发光时读出电流 0.24A,小灯泡正常发光时的电功率P=UI=2.5V0.24A=0.6
12、W。(4)正常发光时,滑片再向 B端移动,滑动变阻器阻值变大,电压表示数变小,所以小灯泡实际功率变小。答案: (1)如图所示(2)b(3)电压 0.6(4)小于610.解析: (1)由题图甲所示电路图可知,电压表连接错误,修改后的电路图如答案图所示。(2)由题图乙所示电流表可知,其量程为 00.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.42A,灯泡额定功率P=UI=2.5V0.42A=1.05W。(3)由表中实验数据可知,随灯丝两端电压增大,电压与电流的比值增大,即灯丝电阻增大,由此可知,灯丝电阻随电压增大而增大;这是因为灯丝电阻受温度影响,随温度升高而增大。答案: (1)电路图如图所示(2)0.42 1.05(3)增大 温度升高
