1、1 数据链接 真题试做2 数据聚集 考点梳理a3 数据透视 实验剖析第22讲 测量小灯泡的电功率 目 录 数据链接 真题试做 命题点 测量小灯泡的电功率 测量小灯泡的电功率 命题点1.(2020 河北,34)学习了电功率后，小明利用如图 甲所示的电路图来探究小灯泡功率跟电阻的关系。L1规格为“2.5 V 0.25 A”，L2额定电压是4.5 V，L3额定电压是6 V，可调电压电源。图丙是小灯泡 L2和L3的I-U图象。（1）请根据图甲所示电路图用笔画线代替导线将图乙所示 实物图补充完整。返回子目录 数据链接 真题试做 1（2）电路连接完成后,小明只闭合开关S1，发现电流表有示数,但小灯泡不发光
2、,原因是 。（3）下表是实验中的相关数据。返回子目录 实验次数开关状态电源电压电流表示数小灯泡电阻小灯泡功率1只S1闭合U0.25 A R1=10 P1=0.625 W R2=2 P2=0.125 W R3 P3=0.25 W 2只S1、S2闭合2.5 V 0.50 A R3=5 P3=1.25 W 3只S1、S3闭合0.25 A R1=10 P1=0.625 W 4S1、S2、S3均闭合1.30 A R2=4.55 P2=1.375 W 电源电压低 第1次实验中电源电压U=V，L3的阻值R3=。（4）分所表中数据可得出,规格不同的小灯泡消耗的实际电功率跟电阻的关系是:；。【拓展】完成实验后,
3、老师告诉小明用一个稳压电源和一个滑动变阻器可以制作成一个可调电压电源。将自制的可调电压电源(稳压电源电压恒为6 V),电流表、小灯泡L3和开关串联,如图丁所示。将滑片置于阻值最大处,闭合开关,向左移动滑片,当滑片从A点滑到最左端B点时(A、B两点图中未标出),电流表示数变化了0.1 A,则RAB=。返回子目录 4 4 在电流相同的条件下,小灯泡电功率与电阻成正比 在电压相同的条件下,小灯泡电功率与电阻成反比 7 2.(2019 河北,34)小明利用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:额定电压为2.5 V的小灯泡、电池组(两节干电池串联,电压为3 V)、电压表一块、滑动变阻器(10
4、2 A)、定值电阻(R0=5 )、开关三个和导线若干。返回子目录 右（1）用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路按照如图甲所示的电路图连接完整。（2）闭合开关前,应将变阻器滑片滑到 (选填“左”或“右”)端。甲 乙 丙（3）连接完电路后,小明只闭合S、S1时，移动滑片P，电压表示数发生改变；只闭合S、S2时，移动滑片P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如下表所示。则电路中一定存在的故障是 (填序号)。灯泡L处断路 灯泡L处短路 开关S2处断路 返回子目录 测试元件灯泡L开关S2电压表无示数有示数（4）排除故障后,小明继续实验。只闭合S、S2，
5、移动滑片P，使电压表的示数为 V。只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25 V。小灯泡的额定功率为 W。（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实(选填“”“”或“=”)P额。【拓展】小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的电压“U”和电阻“r”两个物理量来描述它(如图丙所示)。于是小红在小明完成步骤后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片P的位置不变,只闭合S、S2时,读出电压表示数为2.55 V,则小明实验中所用电池组的电阻r是 。返回子目录 2.5 0.75 1.5（1）请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接。（2）正确连接电路
6、后,用开关试触,灯泡不亮,电压表瞬间满偏,电流表指针几乎不动,电路的故障是 。(电路中只有一处故障)3.(2017 河北,34)小明利用如图所示的实验器材“测量小灯泡的额定功率”,已知电源电压恒为6 V,小灯泡正常工作时的电压为3.8 V,电阻约为12 ,滑动变阻器的规格为“20 2 A”。返回子目录 滑动变阻器断路（3）排除故障后,继续实验,闭合开关,移动滑片,当电压表的指针在某电压值时,(请在图乙中标出相应的电压值),小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,小灯泡的额定功率是 W。1.14（4）测量完灯泡的额定功率后,小明又测量了几组数据,计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大,原因是
7、 。【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量,实验电路图如图丁所示,实验结束后,两人对实验进行了交流与评估。小红的实验结果误差较大,理由是_ 。小明的实验更不容易操作,理由是_ 。返回子目录 灯丝电阻随温度升高而增大 电压表应选择015 V量程,分度值为0.5 V,3.8 V电压的测量不够精确 表先使用015 V量程，调节变阻器后再使用03 V量程，操作比较麻烦 电源电压为6 V，操作中电压 4.(2013 河北，34)小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V、6 V的灯泡L1和L2设计了如图所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。（1）小灯泡发光时,将电能转化
8、为 能和光能。（2）探究L1的亮度时,只闭合S、S1，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路故障可能是 。返回子目录 内 灯泡L1处断路（3）探究L2的亮度时,只闭合S、S2,进行实验,收集的数据及现象如表2。（4）分析两表可知,同一规格的小灯泡发光亮度与 有关,不同规格的小灯泡发光亮度还应与 的转化效率有关。排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表1。返回子目录 实际功率 次序电压/V电流/A亮暗程度110.16暗21.50.22较亮32.50.28亮表1 次序电压/V电流/A亮暗程度110.16暗21.50.22较亮32.50.28亮表2 电能转化为光能【拓展】完成探究后,小明用电源、电
9、流表、滑动变阻器、电阻箱()各1个,2个开关及若干条导线,对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定。请在线框内画出他设计的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。实验步骤:表达式:P额=。返回子目录(0.1 A)2R 只闭合S1，移动变阻器滑片,使电流表示数为0.1 A；断开S1，闭合S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为0.1 A时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R。5.(2012 河北,34)测量“小灯泡的电功率”。小灯泡的额定电流为0.3 A,灯丝阻值在1015 之间。所提供的器材有电流表、电压表、电源(电压恒为6 V)、开关各一个,滑动变阻器(“5 2 A”“20 1
10、 A”)两个,导线若干。（1）如图甲所示的是小明没有连接完的实物电路,请你用 笔画线代替导线将实物图补充完整。（2）小明选用的滑动变阻器的规格为 。（3）闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3 A时,电压表的 示数如图乙所示,读数为 V,小灯泡的额定功率为 W。返回子目录“20 1A”甲 乙 4 1.2（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其他器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率。请在线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。实验步骤:表达式:P额=。返回子目录.1.8 W 只闭合S1，移动滑片P，使电流表示数为0.3 A；滑片P位置不变，再闭合S2，电流表示
11、数为I。6.(2011 河北,34)如图甲所示的是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R0=15 ，滑动变阻器R(20 1 A)，电源电压为18 V，小灯泡的额定电压为6 V、额定功率约为3 W。（1）闭合开关S前,滑片P应滑到最 (选填“左端”或“右端”)。（2）请用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整。返回子目录 右端（3）小明正确连接电路后，进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的指针如图丙所示，通过小灯泡的电流为 A，其额定功率为 W。（4）电路中定值电阻R0的作用是 。（5）小明完成上述实验后，小红发现电流表已坏，她利用剩余器材和老师又给的两个开关S1、S2及导线，也完成
12、了对小灯泡额定功率的测量。请你在线框内画出小红完成实验设计的电路图。返回子目录 0.48 2.88 分压，完成对灯泡额定功率的测量 数据聚集 考点梳理 考点 测量小灯泡的电功率的实验 测量小灯泡的电功率的实验 考点1返回子目录 数据聚集 考点梳理 2 原理 P=电路图 滑动变阻器的作用（1）；（2）改变 和 ，从而实现多次测量 UI 保护电路 电压 电流 返回子目录 实验记录 结论 用电器两端电压不同,电功率就不同 小灯泡两端电压越高，功率越大，灯泡越亮；在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不一定是小灯泡断路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致电路中的电流很小，小灯泡无法
13、发光 灯丝温度越高，灯丝电阻越大 注意 不能将多次测得的电功率求平均值 续表 实验序号电压表示数/V电流表示数/A功率/W亮度123数据透视 实验剖析 实验 测小灯泡的电功率 测小灯泡的电功率 实验【命题方向】1.实验原理:P=UI。2.画电路图、连接实物图或纠错。3.连接实物电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。4.滑动变阻器的作用:（1）保护电路。（2）改变灯泡两端的电压。返回子目录 数据透视 实验剖析 3 5.电压表和电流表的使用及读数。6.电表量程及滑动变阻器规格的选取:（1）电压表的量程一般根据已知的电源电压、灯泡的额定电压和实物图中电池的节数来判断。（2）电流表的量程
14、由I=最小值或I=额额决定。（3）滑动变阻器的规格选取由R滑=额额决定。7.电路故障分析。返回子目录 8.数据与误差分析及评估。9.多次测量的目的：比较小灯泡在不同电压下的电功率。不能用多次测量的小灯泡的电功率求平均值。10.要测量小灯泡的额定功率,滑动变阻器滑片移动的方向：（1）若UUL,应将滑片向阻值增大的方向移动,直至电压表示数等于小灯泡的额定电压。（2）若UUL,应将滑片向阻值减小的方向移动,直至电压表示数等于小灯泡的额定电压。返回子目录 11.表格数据和U-I图象的分析及处理:（1）根据表格数据和U-I图象,计算小灯泡的额定功率和正常发光时的电阻。（2）小灯泡的电阻不是定值的原因:灯
15、丝电阻随温度的升高而增大。12.灯泡两端电压越大,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮;灯丝的温度越高,其电阻越大。13.特殊方法测小灯泡的额定功率(已知小灯泡的额定电压U额)。返回子目录【典型示例】1.(2021 唐山滦州市一模)测定标有“3.8 V”字样的小灯泡的额定功率。可供你使用的器材有：干电池3节，“3.8 V”小灯泡1只，电压表和电流表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，导线若干。（1）用铅笔画线代替导线将图甲所示的不完整 的电路连接完整。（2）连完电路后,闭合开关,发现电流表有示 数,电压表无示数,则电路出现的一种故障可能是 ,故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为3 V时
16、,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。返回子目录 灯泡(或电压表)短路 A（3）电压调节合适后,小灯泡正常工作，此时电流表的示数如图乙所示，则可知通过小灯泡的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W。（4）实验过程中记录了几组电流和电压值，通过计算发现小灯泡电阻不是固定值，其原因是 。【拓展】由于电压3.8 V不能准确测量，为减小误差，请你提出对实验改进的一条建议：。返回子目录 0.24 0.912 灯泡的电阻随温度的变化而变化 将电压表的小量程并联在滑动变阻器两端 2.(2021 石家庄二十八中)为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电
17、路,标有“2.5 V”字样的小 灯泡电阻约为10 ,电源电压6 V不变,可供选用的滑动变阻 器有“10 1 A”的R1和“20 1 A”的R2。（1）为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器 是 (选填“R1”或“R2”)。（2）请你用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充 完整。(要求:滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡变暗)返回子目录 R2（3）电路正确连接后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,你认为造成这一现象的原因可能是 。(选填字母)A.电流表断路 B.小灯泡短路 C.小灯泡灯丝断了 D.滑动变阻器短路（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“01
18、5 V”量程的刻度线看出指针停在10 V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。测量后他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响，该实验所测小灯泡电功率偏 (选填“大”或“小”)。返回子目录 右 B 0.65 大（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I-U图象如图丙所示，主要原因是灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次
19、工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是 。A.U0=1.5U1 B.U0=2U1 C.U0=3U1 D.U0=4U1（6）有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系,你认为这种说法 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。返回子目录 小灯泡的电阻随 温度的变化而变化 不合理 C 3.(2021 承德平泉市一模)某小组同学进行“测量小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡L标有“2.5 V”字样，电阻约为10 ；电源电压恒为6 V，电流表(00.6 A 03 A)、电压表(03 V 015 V)、开关各一只，滑动变阻器
20、三只：R1(10 0.5 A)、R2(30 0.5 A)、R3(200 1 A)，设计的电路如图甲 所示。（1）本实验中应选择滑动变阻器 (选填“R1”“R2”或“R3”)。（2）请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。返回子目录 R2（3）闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，小灯泡L均不亮，电流表有示数而电压表无示数，则电路出现的故障可能为 。（4）排除故障后，调节滑动变阻器滑片在某一位置时，电压表的示数如图丙所示，若要测量小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)端移动。小灯泡L正常发光时的电流如图丁所示，则它的额定功率P额=W。返回子目录 灯泡被短路
21、 右 0.75【拓展】另有一只小灯泡M上所标字样如图A所示，额定电压的整数部分模糊不清。已知它的额定功率在12 W之间，现利用图B所示电路测量其额定功率：电源电压为1.5 V的整数倍且保持不变，移动变阻器的滑片并记录相应的电压表和电流表的示数。实验数据如表格所示。根据以上信息求：电源电压U=V，小灯泡M的额定功率为 W。返回子目录 实验序号 电压U/V 电流I/A 1 3.5 0.30 2 3.2 0.31 3 3.0 0.32 9 1.65 4.(2021 唐山路南区二模)小明做“测定小灯泡电功率”的实验，小灯泡有“2.5 V”字样，电源电压有2 V、4 V、6 V、8 V、10 V和12
22、V六挡，规格为“10 1 A”“20 2 A”滑动变阻器各一个，实验器材齐全且完好。（1）如图甲所示是小明连接的电路，检查发现接错 了一根导线，请你在这根导线上打“”，并补画 出正确连接的那根导线。返回子目录（2）电路连接正确后，小明选用的电源电压为6 V挡，并选取一个滑动变阻器进行实验。实验步骤正确，闭合开关时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图乙所示。此时电路中的电流为 A，实验中选用的滑动变阻器的规格是 。（3）若要测出这个小灯泡的额定功率，下一步可采取的方法有_ 。(写出一种即可)（4）小明选择合适的器材，操作正确，进行多次测量，测量的数据如下表所示。返回子目录 电压U/
23、V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 0.32 10 1A 调节电源电压为 4 V挡(或换用“20 2 A”的滑动变阻器)小灯泡L正常发光时的电功率为 W。分析表中数据,发现灯泡两端电压与通过它的电流的比值不是常数,原因是 。【拓展】小明经过思考,发现两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率,他设计的电路如图丙所示,具体操作是,闭合开关S,调节L滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时,小灯 泡正常发光,此时电流表A2的示数为I2,则小灯泡额定功率的 表达式为P=(用I1、I2、R0表示)。返回子目录 0.75 灯丝电阻随温度的升高而增大(或灯泡的电阻是变化的)I1R0(I2-I1)