资源描述
单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2022/7/4,#,单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2022/7/4,#,1,数据链接 真题试做,2,数据,聚集,考点梳理,a,3,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,。,L,1,规格为“,2.5 V,0.25 A,”,，,L,2,额定电压是,4.5,V,，,L,3,额定电压是,6,V,，,可,调电压电源。图丙是小,灯泡,L,2,和,L,3,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,S,1,，,发现,电流表有示数,但小灯泡不发光,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,S,1,闭合,U,0.25 A,R,1,=10 ,P,1,=0.625 W,R,2,=2 ,P,2,=0.125 W,R,3,P,3,=0.25 W,2,只,S,1,、,S,2,闭合,2.5 V,0.50 A,R,3,=5 ,P,3,=1.25 W,3,只,S,1,、,S,3,闭合,0.25 A,R,1,=10 ,P,1,=0.625 W,4,S,1,、,S,2,、,S,3,均闭合,1.30 A,R,2,=4.55 ,P,2,=1.375 W,电源电压低,第,1,次实验中电源电压,U,=,V,，,L,3,的阻值,R,3,=,。,（,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,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,L,3,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,R,AB,=,。,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 ,2 A),、定值电阻,(,R,0,=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,、,S,1,时,，,移动,滑片,P,，,电压,表示数发生,改变,；,只,闭合,S,、,S,2,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,S,2,处断路,返回子目录,测试元件,灯泡,L,开关,S,2,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,、,S,2,，,移动,滑片,P,，,使,电压表的示数为,V,。,只闭合,S,、,S,1,，,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,、,S,2,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,。,【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,0,15 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,0,15 V,量程,，,调节,变阻器后再使用,0,3 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,L,1,和,L,2,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,将电能转化为,能和,光能。,（,2,）,探究,L,1,的亮度时,只闭合,S,、,S,1,，,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,L,1,处断路,（,3,）,探究,L,2,的亮度时,只闭合,S,、,S,2,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,1,1,0.16,暗,2,1.5,0.22,较亮,3,2.5,0.28,亮,表,1,次序,电压,/V,电流,/A,亮,暗程度,1,1,0.16,暗,2,1.5,0.22,较亮,3,2.5,0.28,亮,表,2,电能转化为光能,【拓展】完成探究后,小明用电源、电流表、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),2,R,只闭合,S,1,，,移动,变阻器滑片,使电流表示数,为,0.1,A,；,断开,S,1,，,闭合,S,2,，,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,10,15 ,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 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,S,1,，,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,S,2,，,电流,表示数为,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,R,0,=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,R,0,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,S,1,、,S,2,及,导线,，,也,完成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,1,2,3,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,的量程由,I=,或,I=,决定。,（,3,）,滑动,变阻器的规格选取由,R,滑,=,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,U,U,L,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,U,U,L,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,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,R,1,和“,20 ,1 A,”的,R,2,。,（,1,）,为了,完成实验,你认为应该选用的滑动,变阻器,是,(,选填“,R,1,”或“,R,2,”,),。,（,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,R,2,（,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“,0,15 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,P,0,与某次工作时的实际功率,P,1,满足,P,0,=,4,P,1,，,则,以下关于额定电压,U,0,与实际电压,U,1,的数值,关系,，,你,认为最有可能的是,。,A,.,U,0,=,1,.,5,U,1,B,.,U,0,=,2,U,1,C,.,U,0,=,3,U,1,D,.,U,0,=,4,U,1,（,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,(0,0.6 A,0,3 A),、电压表,(0,3 V,0,15 V),、开关各一,只,，,滑动,变阻器三,只,：,R,1,(10,0.5 A),、,R,2,(30 ,0.5,A),、,R,3,(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,“,R,1,”“,R,2,”或“,R,3,”,),。,（,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,R,2,（,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,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,1,2 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,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,/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,R,0,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,A,1,的示数为,I,1,时,小,灯,泡正常,发光,此时电流表,A,2,的示数为,I,2,则小灯泡额定功率,的,表达式为,P=,(,用,I,1,、,I,2,、,R,0,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,),I,1,R,0,(,I,2,-I,1,),
展开阅读全文