2019初中物理九全优化设计配套PPT课件第18章 第3节 测量小灯泡的电功率

第3节测量小灯泡的电功率
知能演练提升
能力提升
1.下列各组仪器中,不能用来测量电功率的是()
A.电能表和停表
B.电压表和电流表
C.电功率仪表
D.电流表和停表
2. (多选)在测量小灯泡的功率的实验中,按右图所示电路图连好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,结果灯泡不发光,电流表指针不动,但电压表有明显的示数,则电路故障的原因可能是()
A.小灯泡的灯丝烧断了
B.电流表内部短路
C.连线时,把电流表与电压表互换了
D.变阻器的滑片接触不良
3.图甲中的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示)。

闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2的比值为()
A.4∶1
B.1∶4
C.5∶1
D.1∶5
4.右图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,根据此图中所提供器材,可以直接研究的问题是()
A.测小灯泡正常发光的电阻
B.测小灯泡的实际电功率
C.测小灯泡消耗的电能
D.测小灯泡正常工作时的温度
5.利用右图中的电路测小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压是 1.5 V,若发现电压表示数是 1.8 V,则滑动变阻器的滑片应向移动;若电压表示数为1.0 V,则滑片应向移动。

6.测量小灯泡额定功率的实验操作步骤如下,正确的操作顺序
为。

A.断开开关;
B.将滑动变阻器调到电阻最大的位置;
C.设计电路,并画出电路图;
D.整理器材;
E.闭合开关,调节滑片,使小灯泡两端电压等于额定电压;
F.观察并记录电流表的读数;
G.断开开关,按电路图连接电路;
H.应用公式,计算小灯泡的额定功率。

7.实验室购买了一批规格为“2.5 V0.75 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。

次数第一次第二次第三次
电压/V22.53
电流/A0.340.40.44
(1)分析这几组数据,你认为该小灯泡(选填“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(选填“长了”或“短了”)。

用这只小灯泡做实验时,容易出现的故障
是。

8.小雨在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8 V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡的额定功率,图甲为他所连的实验电路。

(1)电池盒中至少有节干电池。

(2)经检查发现电路接线有错误,小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验。

请在他接错的导线上打上“×”,并改正。

(3)实验时,小雨移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8 V时,电流表的示数如图乙所示。

则该小灯泡的额定电流为 A,额定功率为 W。

★9.(2018·云南中考)如图所示,在测量小灯泡电功率的实验中,小灯泡的额定电压为3.8 V,电阻约为12 Ω,电源电压为6 V。

(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。

(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于(选填“A”或“B”)端。

闭合开关,灯泡不亮,电压表和电流表都有示数,但示数较小,接下来的操作
是。

(3)当电压表的示数为3.8 V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为
W。

在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中,小灯泡突然熄灭,电流表示数变为0,电压表示数接近6 V,你认为故障可能是。

(4)完成测量后,同学们又找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡,探究电流与电阻的关系。

当电阻为10 Ω时,电流表的示数为0.2 A;换用20 Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为V,读出电流表的示数。

多次换用阻值不同的电阻,进行正确操作后即可得出结论。

探究创新
★10.(2018·内蒙古呼和浩特中考)小林同学在学习了伏安法测电功率的知识后,设计了一个定值电阻的功率能从0连续变化到最大功率的电路,如图甲所示。

(1)实验前,开关应断开,滑片P移到(选填“a”或“b”)端;
(2)请你按照他的设计,用笔画线代替导线将实物图乙连接完整(电压表选用0~3 V挡,导线不能交叉)。

知能演练·提升
1.D电能表可测一段时间内某电路消耗的电能,根据P=可计算出电功率,选项A中仪器可测电功率;用电压表测出某用电器两端的电压,用电流表测出通过它的电流,再利用P=UI可计算出电功率,故选项B中仪表可测电功率;选项C是专用测电功率仪表;而选项D中电流表能测电路中的电流,停表测时间,不能计算电功率,应选D。

2.AC如果灯丝烧断了,电压表串联在电路中,通过电流表的电流很小,电流表的指针几乎不动,电压表测电源电压,指针有明显偏转,故选项A正确;如果电流表内部短路,电流表无示数,但灯泡仍能正常发光,与灯泡不发光相矛盾;如果电流表与电压表互换,由于电流表电阻很小,灯泡被短接,由于电压表内阻很大,电流表无示数,电压表有示数,故选项C正确;若滑动变阻器滑片接触不良,电流表无示数,灯泡不发光,电压表无示数,与电压表有示数相矛盾。

3.A由题图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测L2中的电流,两表指针偏转角度相同,则所选量程不同,电流表A1的量程为0~3 A,电流表A2的量程是0~0.6 A。

则干路中的电流I=5I2,通过L1的电流
I1=I-I2=5I2-I2=4I2,
则两灯泡的功率之比为
=4∶1,
所以正确的选项是A。

4.B根据电路图可知,电压表测灯泡两端的实际电压,电流表测通过灯泡的实际电流。

根据R=可求出灯泡的电阻,但灯泡的电阻受温度的影响,不同电压下灯泡的电阻不同,不能直接测小灯泡正常发光的电阻,故选项A不符合题意;知道灯泡的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,故选项B符合题意;根据W=UIt可知,测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间,故选项C不符合题意;要测小灯泡正常工作时的温度,需要用到温度计,故选项D不符合题意。

故选B。

5.解析滑动变阻器跟小灯泡串联,当小灯泡两端的电压高于其额定电压时,可使滑片向右滑动,使滑动变阻器连入电路的电阻变大,所分得的电压变大,小灯泡两端的电压变小;同理,当小灯泡两端的电压小于其额定电压时,可使滑片向左移。

答案右左
6.解析实验操作应按设计电路、连接电路、实验操作、数据处理、整理器材的顺序进行。

答案CGBEFADH
7.解析(1)由表格数据可知,小灯泡的电压为额定电压2.5 V时,通过的电流I=0.4 A,则灯泡的实际功率P实=UI=2.5 V×0.4 A=1 W,因在额定电压下小灯泡的实际功率P实>P额
=0.75 W,所以,该小灯泡不合格。

(2)因P实>P额,由P=的变形式R=可知,这个小灯泡内钨丝的电阻小于合格产品的电阻;因导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关,且材料相同、横截面积相同时,长度越小,电阻越小;所以,这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比短了;这只小灯泡做实验时,在相同电压下小灯泡的实际功率偏大,所以小灯泡容易烧坏。

答案(1)不合格在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率(2)短了
小灯泡容易烧坏
8.解析(1)电源电压应当高于灯泡的额定电压3.8 V,故最少为3节干电池串联。

(3)电流表的示数为0.3 A,额定功率P=UI=3.8 V×0.3 A=1.14 W。

答案(1)3(2)如图所示(3)0.31.14
9.解析(1)小灯泡的额定电压为3.8 V,电阻约为12 Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
I=≈0.32 A,故电流表选用0~0.6 A量程,滑动变阻器按一上一下接入电路中。

(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的B端。

闭合开关,电压表和电流表都有示数,电路为通路,灯泡不亮说明电路电流过小,电阻过大,接下来的操作是将滑动变阻器的滑片向左移动,观察灯的发光情况。

(3)电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流大小为0.32 A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=3.8 V×0.32 A=1.216 W;经分析,在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中,小灯泡突然熄灭,电流表示数变为0,电压表示数接近6 V,故障可能是灯泡断路。

(4)当电阻为10 Ω时,电流表的示数为0.2 A,由欧姆定律,电压表的示数U=I1R1=0.2 A×10 Ω=2 V;根据串联分压原理可知,将定值电阻R由10 Ω改接成20 Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的关系的实验中,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2 V。

答案(1)如图所示(2)B将变阻器滑片向左移动,观察灯的发光情况(3)1.216灯泡断路(4)B 2
10.解析(1)由题图可知,滑动变阻器的滑片在b端时,上端的电阻R被短路,其功率为零;当滑动变阻器再滑至a端时,变阻器与电阻R并联,且电阻R的两端电压达到电源电压,其功率最大。

根据定值电阻的功率能从0连续变化到最大功率的要求,实验前,开关应断开,滑片P应移到b端。

(2)对照电路图可知,滑动变阻器下端的两个接线柱都应该接入电路,电压表选择小量程,与定值电阻和电流表并联,如图所示。

答案(1)b(2)见解析图。