1、题型三:“无法准确测出小灯泡电功率”,电压表要并在滑动变阻器上或无电压表例6.()小王做“测定小灯泡电功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干,其中待测小灯上只有所标“0.22A”(指小灯正常工作电流)字样清晰可见。他正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键,移动变阻器的滑片至小灯正常发光时,变阻器接入电路的电阻恰为最大阻值的一半,但此时无法从电压表V上精确的读出额定电压。在上述实验过程中,电流表A的示数范围为0.200.22安。经思考后,他在电路中再连接一个电压表V并按规范重新实验,发现电压表V的示数从2.0伏逐渐变大、电压表V的示数从4.0伏逐
2、渐变小。(1)请写出小王将电压表V接在电路中的位置。 (2)请根据相关信息计算出小灯的额定功率。(需写出计算过程)【考点】测小灯泡的电功率【解析】此题重点是判断电压表V的位置,由电压表V的示数从4.0伏逐渐变小知电压表V并联在滑动变阻器两端,电源电压为灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和为6V,滑动变阻器最大阻值为4V/0.2A=20,灯正常发光时的电压=6V-0.22A10=3.8V,=3.8V0.22A=0.836W。【答案】(1)电压表V并联在滑动变阻器两端(2)0.836瓦【教学建议】可以告诉学生:一般无法准确读出额定电压,就说明需要改变电压表的位置了,还有就是电源电压也要求出,对电压
3、表测量不同对象时的读数要分析它们之间的关系。例7.()小汇同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验室供选择的实验器材如图所示,滑动变阻器的规格、小灯的额定电压已标注在图中,小灯的额定电流都为0.3安。他选择了所需的器材做实验。请完成:(1)画出小汇同学的实验电路图。 (2)当观察到小灯正常发光时,滑动变阻器的滑片大约在中点,此时所测小灯的额定电压为 伏,所用滑动变阻器的规格为 。小灯的额定功率为 瓦。【考点】测小灯泡的电功率【解析】此题给出的实验器材中没有电压表,要注意画图时的准确性。根据题意分类讨论:(1)当滑动变阻器接入的电阻值是5时,滑动变阻器两端的电压是0.3A5=1.5V,则灯泡额定电
4、压可能是:3V-1.5V=1.5V;4.5V-1.5V=3V;6V-1.5V=4.5V;7.5V-1.5V=6V,都不符合题意。(2)当滑动变阻器接入的电阻值是12.5时,滑动变阻器两端的电压是0.3A12.5=3.75V,则灯泡额定电压可能是:3V-3.75V=-0.75V;4.5V-3.75V=0.75V;6V-3.75V=2.25V;7.5V-3.75V=3.75V,可以判断灯泡可以选择额定电压为2.2V,此时电源电压是6V;或灯泡的额定电压是3.8V,此时电源电压是7.5V。(3)根据上面的判断实验选择滑动变阻器的规格是“25 2A”;灯泡的额定电压可能是2.2V或3.8V,灯泡的额定
5、电流是0.3A,所以灯泡的额定功率为P=UI=2.2V0.3A=0.66W,或P=UI=3.8V0.3A=1.44W。【答案】(1)(2)2.2(或3.8);25 2A ;0.66(或1.14)【教学建议】本题中画出电路图时,要注意所给实验器材是没有电压表的,作图过程不要画电压表;同时本题需要通过多种变阻器和小灯电压的组合求出电源电压。 例8.()小明、小华、小红三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中使用的小灯标有“3.8V”字样,滑动变阻器标有“20 2A”字样,电源电压为6伏且不变。小华正确连接电路闭合电键后,移动变阻器的滑片,发现无法精确测量。于是,他仔细思考后重新连接电路,
6、当电压表的示数为_伏时,判定小灯正常发光,此时变阻器的滑片恰好在中点上(即它接入电路的电阻为10欧),则小灯的额定功率为_瓦。【考点】测小灯泡的电功率【解析】(1)把电压表并联在滑动变阻器两端。所以电压表示数为电源电压减去小灯额定电压。(2)灯泡电压为额定电压时,灯正常发光;由串联电路的特点求出滑动变阻器电压,由欧姆定律求出电路电流;由P=UI求出灯泡功率。【答案】2.2;0.836【教学建议】本题对学生能力要求中等,题中出现“无法精确测量”,则电压表肯定是要接在滑动变阻器两端,这个可以教给学生作为一种规律。题型四:“电压表015伏损坏”电压表要并在滑动变阻器上例9.()小华同学利用电源、电流
7、表、电压表、电键、标有“50 2A”字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见,电压表015伏档损坏,小灯的额定功率估计为1.5瓦左右。该同学实验步骤正确。当闭合电键时,电压表和电流表的示数分别为2伏和0.2安。接着他边思考边实验,直至小灯正常发光,这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上(即变阻器连入电路的电阻为25欧)。(1)画出小灯正常发光时的电路图,并简述判定小灯正常发光的理由。(2)求出小灯泡的额定功率。【考点】测小灯泡的电功率【解析】(1)由于灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见,故当电流为0.3A时,灯泡的实际功率为额定功率;小灯泡的额定功率估计
8、为1.5W左右,故灯泡的额定电压约U=5V,电压表应使用015V的量程;由于电压表015V档损坏,故实验时不能用电压表测灯泡电压,应当去掉电压表,实验电路中只用电流表;实验时闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,直到电流表的示数为0.3A。(2)连接电路时,开关是断开的,滑动变阻器的阻值在最大位置处,当闭合开关时,电压表和电流表的示数应分别为2V和0.2A,由U=IR计算出滑动变阻器上的电压,由串联电路特点可求出电源电压;然后由U=IR求出灯泡正常发光时,滑动变阻器上的电压;根据串联电路特点求出此时灯泡两端的电压,此即为灯泡额定电压,最后由P=UI计算灯泡的额定功率。【答案】(1)略;当电流表示数等于灯泡额定电流0.3A时,灯泡正常发光(2)刚闭合开关时,滑动变阻器全部阻值都接入电路,滑动变阻器上的电压,电源电压;灯泡正常发光时,滑动变阻器上的电压;灯泡的额定电压;灯泡的额定功率【教学建议】本题可由小灯泡的额定功率范围及额定电流确定额定电压的范围,这样就可以分析该怎么应对电压表量程损坏的情况,以及如何设计后面的电路图。