1、18.3 测量小灯泡的电功率一、 实验目的探究小灯泡的 亮度 与小灯泡的 功率 有什么关系?二、 实验原理 P=UI 三、 实验器材电源、小灯泡(额定电压为2.5V)、 滑动变阻器 、 电压表 、 电流表 、开关、导线。四、 实验电路五、 进行实验1 依照电路图连接实物电路。六、 进行实验1 根据电路图连接电路;2 使小灯泡两端的电压 等于 额定电压,测量它的电功率,观察小灯泡的亮度;3 使小灯泡两端的电压 低于 额定电压,测量它的实际功率,观察小灯泡的亮度;4 使小灯泡两端的电压 约为额定电压的1.2倍 ,测量它的实际功率,观察小灯泡的亮度;5 把每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录在表格中
2、,并进行分析总结。七、 记录数据实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W小灯泡的亮度123八、 实验结论灯泡的亮度随着灯泡功率的 增大 而增大。九、 注意事项1 电源的选择:电源电压应 高于 小灯泡的额定电压;2 电压表量程的选择:电压表的量程应 高于 小灯泡的额定电压;3 滑动变阻器的选择(1) 滑动变阻器的允许通过的最大电流要 大于 小灯泡的正常工作电流;(2) 滑动变阻器的最大阻值应 大于 小灯泡正常发光时所需要的的变阻器的阻值。4 记录数据的表格第一列为 实验次数 ,第二列为 电压 ,第三列为 电流 ,第四列为 电功率 ,第五列为 小灯泡的亮度 ;5 处理数据时 不需要 计算功率的平均
3、值,因为 小灯泡的功率不是一个定值,求平均值无意义 。6 该实验多次测量的目的是 使结论更具有普遍性 。练习1 (2021年百校联考一)小明同学用图甲所示实验器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,额定功率不大于1W,电源电压恒为3V,滑动变阻器R的规格为“201A”,图甲所示是该实验没有连接完整的电路。(1) 请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整;(2) 正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是 小灯泡断路 。(3) 排除故障后,通过正确操作,当小灯泡正常发光时,电流表示
4、数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 1 W;(4) 小红也做了同样的实验,并将实验数据记录在下表中。分析表中数据,指出小红在实验中存在的问题是 未计算小灯泡的功率、未观察小灯泡的亮度 。练习2 (2021年百校联考三)在“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(阻值约为10)、滑动变阻器两个(R1“200.1A”、R2“100.5A”)、开关和导线若干,部分实物电路图如图甲所示。(1) 请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑片P向右滑动时,小灯泡变亮)(2) 在该实验中应该选择的滑动变阻器是 R1 (选填“R1”或“R
5、2”)。(3) 小强连接好电路闭合开关,发现小灯泡几乎不发光,接下来他应该进行的操作是 移动滑动变阻器的滑片 。(4) 图乙是根据实验数据描出的小灯泡的I-U图象,小灯泡的额定功率是 0.5W ;通过图象还能获得的信息是 小灯泡的电阻不是一个定值 。(5) 用该实验装置还能完成的实验有 测量小灯泡的电阻 。练习3 (2021年太原中考三模)小明进行测量小灯泡电功率的实验,小灯泡的额定电压为2.5V,接在电源电压恒为6V的电路中。(1) 小明连接了如图所示的电路进行实验,在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。请你在图中找出来并打上“”,再画线把它改到正确的位置上。(2) 电路连接正确后,小明
6、继续进行实验:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测出小灯泡两端的电压和通过的电流,并设计表格记录数据和现象如下表。序号电压U/N电流I/A亮度电功率P/W电功率的平均值(W)10.50.14看不到发光0.070.5221.400.25较暗0.3532.500.30较亮0.7542.800.32很亮0.90(3) 小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出结论:小灯泡的实际功率越 大 ,小灯泡越亮。小灯泡的额定功率为0.75W。(4) 第1次实验看不到灯泡发光,电路是否断路? 否 (选填“是”、“否”),判断有据是: 电流表有示数 。(5) 在交流讨论中,小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录
7、都是正确的,但所设计的这个实验表格存在不妥之处,是 求小灯泡的平均功率 。练习4 (2021年百校联考一)在“探究小灯泡的亮度与电功率的关系”的实验中,实验小组选取了一个标有“2.5V”的小灯泡和必要的实验器材,连接的实物电路如图甲所示:(1) 如图甲所示是小明同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,将图中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。(2) 电路连接正确后,闭合开关,小明发现电压表有明显示数,电流表指针几乎不动,小灯泡不发光,产生这一现象的原因可能是 小灯泡断路 。(3) 排除故障后,继续实验,调节滑片并把多次测量的电流和电压绘制成-U图象,如图乙所示,根
8、据图象可知,小灯泡正常发光时的电流为 0.5 A,额定功率为 1.25 W。(4) 请你为实验需要测量和计算的物理量及记录的现象,画出一个记录实验数据的表格。练习5 (2021年太原中考一模)在测量额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验中,小明按照设计的电路图正确连接好图甲所示的电路,闭合开关后发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数;排除故障后,移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示;小华将实验数据记录在下表中,并算出了小灯泡的平均功率请你解答下列问题:(1) 用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;(2) 实验时的故障可能是 灯泡断路 ,测得小灯泡额定功率为 0.75
9、W;(3) 小明认为小华处理数据的方法是不合理的,理由是 灯泡在不同电压下实际功率不同,求平均功率无意义 ;(4) 根据表格中的数据你发现的结论还有 小灯泡的功率随着它两端电压的增大而增大 。次数电压U/V电流I/A电功率P/W平均电功率P/W12.00.260.5222.533.00.330.99练习6 (2021年百校联考一)在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样。(1) 连接电路时开关应 断开 ,滑动变阻器的滑片应移至 左 (选填“左”或“右”)端。(2) 甲组同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,电路故障可能是 灯泡断路 。(3
10、) 乙组同学连接的电路如图甲所示,其中有一根导线接错了,请你在接错的导线上打“”,再把它改接到正确的位置上。(4) 乙组同学正确连接电路后,通过调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 0.75 W,小灯泡正常发光时的电阻为 8.3 (保留一位小数)。练习7 (2021年百校联考二)在一次测量小灯泡额定功率的实验中,所用电源由两节新干电池串联组成,小灯泡上标有“2.5V”字样(小灯泡额定功率约为0.6W)。聪明而粗心的小刚连接了如图甲所示的电路。(1) 同组的小明发现电路连接有错,如果闭合图甲所示电路的开关,电压表的示数约为 3.0 V,电流表的示数约
11、为 0 A,小灯泡的发光情况为 不发光 (选填“正常发光”“亮度较暗”或“不发光”)。(2) 小明主张拆了以后重新连接,可是时间来不及了,小刚眼珠一转,在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置,电路就能测量小灯泡额定功率。请在图甲中错误的导线上画“”,并画出小刚改动的那条导线。(3) 待改接好电路后,在实验时,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 0.5 W。(4) 小明同学继续移动滑片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关系图像,根据图像可知:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(5) 有的同学认为“把小灯泡换成定值电阻,该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系”,你认为这种说法 合理 (选填“合理”或“不合理”)。练习1 小灯泡断路、1、未计算小灯泡的功率、未观察小灯泡的亮度练习2 R1、移动滑动变阻器的滑片、0.5W、小灯泡的电阻不是一个定值、测量小灯泡的电阻练习3 大、否、电流表有示数、求小灯泡的平均功率练习4 小灯泡断路、0.5、1.25练习5 灯泡断路、0.75、灯泡在不同电压下实际功率不同,求平均功率无意义、小灯泡的功率随着它两端电压的增大而增大练习6 断开、左、灯泡断路、0.75、8.3练习7 3.0、0、不发光、0.5、增大、合理