第17讲 测量小灯泡的电功率

“伏安”法测小灯泡的电功率

1．(2017·泰安)有一个小灯泡标有5.0 V字样，现要测定它的额定功率．已知小灯泡正常发光时的电阻值约为10 Ω，电源电压为6 V.

(1)请你用笔画线代替导线，连接完成图中电路．

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该在________(填“a”或“b”)端． (3)某次连接好电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，以下3种故障中可能的是________． A．灯丝断了

B．开关接线处断路 C．小灯泡的灯座短路

为了避免出现上述故障时损坏电流表，选择的滑动变阻器的最大阻值不应小于________Ω.

(4)排除故障后，移动变阻器滑片，使________表示数为________时，记录另一个电表的示数，就可以计算出小灯泡的额定功率．

特殊法测小灯泡的电功率

2．(2017·孝感)小明同学利用图甲所示的电路来测量一未知电阻Rx的阻值．

(1)请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整．

(2)闭合开关后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为1.2 V时，电流表的示数如图乙所示，则Rx＝________Ω. (3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路，测量小灯泡正常发光时的电阻和额定功率，其中R0是阻值已知的定值电阻，请把实验步骤补充完整．

①闭合开关S，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光； ②S′接________，测出灯泡与R0串联后的总电压U；

③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，再将S′接________，测出R0两端的电压U1；

④小灯泡正常发光时的电阻RL＝____________；小灯泡的额定功率P额＝____________．(用R0、U、U1列表达式)

实验突破1 伏安法测小灯泡的电功率 1．(2017·乐山)某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡的电功率．已知电源电压恒为6 V不变，待测灯泡的额定电压为3.8 V，额定功率估计为1.2 W左右．

(1)请在图甲中用笔画线表示导线，将实验电路连接完整(须选择合适的电流表量程)． (2)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于________(填“A”或“B”)端． (3)闭合开关后发现：电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压．则此时电路故障为____________． (4)故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，眼睛盯着电压表，使电压表的示数为3.8 V时，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则电路中的电流为________A，待测灯泡的额定功率为________W.

(5)如果闭合开关后，小灯泡发出了微弱的光，移动滑片，小灯泡的亮度不发生变化，请写出这种故障的原因：________________________________________________．

(6)在接完最后一根导线后，小灯泡立即发出明亮的光，请写出连接实物过程中的两个错误． ①________________________________； ②________________________________．

(7)很多电学实验中用到滑动变阻器，并多次测量电压和电流值，但滑动变阻器的作用以及对测量数据的处理方式并不相同．下列说法正确的是________．

A．探究电流与电压的关系实验是为了多次测量求平均值来减小误差，滑动变阻器的作用主要是保护电路 B．伏安法测电阻实验是为了多次测量寻找普遍规律，滑动变阻器的作用主要是改变电阻两端的电压 C．伏安法测电功率实验是为了比较实际功率与额定功率，滑动变阻器的作用主要是改变灯泡两端的电压 (8)实验得出三组数据后，将三组数据相加求平均值，得到小灯泡的额定电功率．你认为该小组的数据处理过程是否正确，请说明原因：________________________________________________________________________.

(9)闭合开关，如果发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端电压总不能达到3.8 V，原因可能是____________________________________．

实验突破2 特殊法测小灯泡电功率 2．(2017·绥化)小明同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借来一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变．

(1)在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确．(所画的导线要用实线，不可用虚线)

(2)该实验的原理是________．

(3)连接电路时，开关应该________．

(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，他发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数．则故障原因可能是________________．

(5)在实验时，电压表出现了故障不能使用．小明向老师借了一只定值电阻R0(R0阻值已知)，设计了如图乙所示的电路，继续测量额定电压为U的小灯泡的额定功率．测量时，应先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为____________时，小灯泡正常发光；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率P额＝____________(用I、U额和R0表示)．

(6)实验中电流表突然损坏了．他们找到了一个阻值为10 Ω的定值电阻和一个单刀双掷开关并设计出电路如图丙所示，重新进行了测量．请完成以下步骤：

①S2与接线柱1接通，闭合S1，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为________．

②保持滑动变阻器阻值________(填“变大”“不变”或“变小”)，将S2改与接线柱2接通，读取电压表读数UR. ③断开S1、S2，整理器材．写出灯泡额定功率的表达式P＝____________．(用已知量和测量量表示)

1．(2017·潍坊)现要测量小灯泡的功率，小薇同学选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图甲所示．

(1)请添加一根导线，完成图甲所示的实验电路的连接．

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至________(填“a”或“b”)端．

(3)闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为1.9 V时，电流表示数如图乙所示，为________A，此时小灯泡的功率是________W.

2．(2017·鄂州)实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.75 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，得到了如下几组数据．

次数 电压/V 电流/A 第一次 2 0.34 第二次 2.5 0.4 第三次 3 0.44 (1)分析这几组数据，你认为该小灯泡________(填“合格”或“不合格”)，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(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________(填“长了”或“短了”)．用这只小灯泡做实验时，容易出现的故障是____________．

3．(2017·南充)南南同学用两节干电池串联作电源来测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率，电路图如图所示，

分别测量小灯泡两端电压为2 V、2.5 V、3 V时的实际功率．

(1)按要求连接好电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端．

(2)闭合开关，移动滑片P，完成了2 V、2.5 V的测量后，南南同学发现将滑片移到A端时，电压表的示数也只达到2.8 V，不能达到3 V，你认为可能的原因是________________．

(3)南南同学记录的实际数据如表所示，则其小灯泡的额定功率为________W. 次数 电压/V 电流/A 1 2.0 0.28 2 2.5 0.30 3 2.8 0.31 (4)南南同学分析1、2、3组数据，发现三次小灯泡的电阻逐渐增大，你认为造成小灯泡电阻增大的原因是灯丝________发生了变化．

4．(2017·邵阳)某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为3 V，待测小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约为10 Ω.

(1)请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接．(要求：连线不得交叉，电流表量程要正确)

(2)检查电路连接无误后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表几乎无示数．产生这一现象的原因可能是________．

A．变阻器断路 B．电压表短路 C．电压表断路 D．小灯泡断路

(3)故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示．要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向________(填“A”或“B”)端移动．

(4)通过移动滑动变阻器的滑片P，记录了多组数据，并作出如图丙所示的I－U图象．根据图象可知小灯泡的额定功率为________W.

5．(2017·兰州)为了研究小灯泡在不同电压下工作时(实际电压不允许超过额定电压五分之一)，消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为2.5 V的小灯泡进行实验．

(1)请你帮他设计电路并画出电路图．

(2)他还准备了：蓄电池(6 V)、电流表(0～0.6 A、0～3 A)、电压表(0～3 V、0～15 V)、滑动变阻器R1(10 Ω 0.6 A)、滑动变阻器R2(50 Ω 0.6 A)、开关、导线若干．为了完成实验，应选择滑动变阻器________接入电路，电压表选用________量程．

(3)由实验测得通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示．由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是________A，此时消耗的电功率为________W.

(4)通过数据分析可以得出：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.

6．(2017·菏泽)小美在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选用的器材如下：两节干电池，一个电流表，一个电压表，一个滑动变阻器，额定电压为2.5 V的小灯泡，开关，导线若干．设计的电路图如图甲所示．

实验次数 1 2 3 灯泡两端电压U1 0.5 V 1 V 1.5 V 电流表示数 0.1 A 0.15 A 0.21 A

(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整．

(2)开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片处于最________(填“左”或“右”)端． (3)要让小灯泡正常发光，电压表的示数应是________V.

(4)电路中电流表及导线的电阻都很小，对电路的影响忽略不计，且小美所测量的数据准确无误，通过对实验记录中的数据计算分析，你发现的问题是：________________________________．导致此问题产生的原因可能是：________________________．

7．(2017·荆州)在测定额定电压为“2.5 V”的小灯泡(正常发光时电阻约为8 Ω)电功率的实验中，电源为两节新干电池．

(1)连接电路时，开关应________，请用笔画线将图乙电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小．

(2)电路连接后，闭合开关，移动滑片(未达到最小阻值)，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是____________．

(3)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节变阻器滑片使电压表的示数为________V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是________W.

(4)若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R0＝5 Ω的电阻，设计了如图丁的电路及实验方案：

①调节滑片使电压表的示数为小灯泡额定电压；

②保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率．

指出他的设计方案中存在的两个问题：

问题一：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

问题二：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.

8．小明欲测量一只小灯泡的额定功率．器材如下：待测小灯泡(额定电压为2.5 V)、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)、滑动变阻器、开关各一只，导线若干．

(1)如图甲所示是小明开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的接法．

(2)电路连接正确后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是________． A．检查灯泡是否断路 B．检查灯泡是否短路 C．检查开关接触是否良好 D．移动滑动变阻器滑片

(3)正确操作后，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示为________A，小灯泡的额定功率为________W. (4)小明同学思考后觉得：用定值电阻来替代某一电表也能测出小灯泡正常发光时的功率，并设计了如下四个电路图．其中正确的是________．

第17讲 测量小灯泡的电功率

基础得分训练

1．(1)

U－U1U1(3)②b ③a ④R0 (U－U1)

U1R0

导学提分训练

(2)a (3)C 10 (4)电压 5 V 2.(1) (2)4

1．(1) (2)B (3)小灯泡断路 (4)0.32 1.216 (5)错将滑动变阻器下面两个接线柱接

入电路 (6)①连接电路时，开关没有断开 ②闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处 (7)C (8)不正确，额定功率是灯泡额定电压下的功率，是唯一的，不应该求平均值 (9)电源电压过低

2．(1)③0.38(UR－3.8)

课后提分训练

U额U额

(2)P＝UI (3)断开 (4)小灯泡短路 (5) U额(I－) (6)①3.8 V ②不变

R0R0

1．(1) (2)b (3)0.2 0.38 2.(1)不合格 电压等于额定电压时小灯泡的功率不等

于额定功率(从小灯泡正常发光的电流和电阻方面作答也可) (2)短了 小灯泡容易烧坏 3.(1)B (2)电源电压不足

3 V (3)0.75 (4)温度

4．(1) (2)D (3)B

(4)0.5 5.(1) (2)R2 0～3 V (3)0.2 0.5 (4)小灯泡在不同电压下的功率不同

6.(1) (2)左 (3)2.5 (4)表格中3次实验电压表示数都小于2.5 V 电池旧了电压达不到

2.5 V 7.(1)断开

(2)小灯泡短路 (3)2.5 0.75 (4)无论怎样调节滑动变阻器，都不能使灯泡正常发光 电压表的正负接线柱接反无法测出R0两端的电压

8．(1)

(2)D (3)0.3 0.75 (4)C