测量小灯泡的电功率(原理及习题练习含答案)

测量小灯泡的电功率学习目标1．加深对电功率的理解；2．巩固电流表和电压表的操作技能；3．通过测量，体验额定功率和实际功率的区别；4．锻炼根据测量公式P=IU设计实验方法的能力；5．通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度。

学习重点：通过测量，体验额定功率和实际功率的区别。

学习难点：锻炼根据测量公式(P=IU)设计实验方法的能力。

知识要点精析知识点一测量小灯泡的电功率实验目的①学会用电压表、电流表测定小灯泡的功率；②会测量小灯泡额定功率和实际功率。

实验原理：P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。

实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。

实验电路图及表格次数电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况123实验步骤：1．实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压；2．按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；3．调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为，记录电流表示数；4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；5．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；6．断开开关，计算电功率值填入表格。

数据分析，总结结论(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；(2)灯泡的亮度了取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。

注意事项1．仪器选择：①电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。

例如：，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。

②电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选0—0.6A的量程。

③滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。

2．连电路时注意事项：同伏安法测电阻。

知识点二利用电能表和钟表测量家用电器的功率1．原理：2．仪器：电能表、钟表、家用电器。

3．测量的物理量：电能表表盘的转数，时间。

4．实验步骤：要测某家用电器的功率，可只让其工作，其他用电器关闭，观察记录电能表表盘转数，同时记下钟表的时间值，再计算出功率。

5．计算方法：例如：电能表的参数3000R/kW·h，记录的转数为n转，时间为t(s)，则t秒消耗的电能：电功率：注意事项：①明确电能表参数的物理意义;②被测的电器一定要单独工作;③单位的对应关系。

例如：家用电能表的盘面上，标有3000R/KW·h 字样，当接入一个用电器正常工作时，1min内电能表的转盘转了15转，则该电器消耗的实际功率是( )A．5W B．500W C．300W D．3KW 解析：用电器消耗的电能。

答案：C规律方法指导1．测量电功率的方法：①测量电功率可以使用专用的功率表②用电能表测量出电流通过小灯泡做的功(消耗的电能)用钟表测出所用的时间，根据公式计算出要用电器的电功率。

③用电压表测得小灯泡两端的电压，用电流表测得通过小灯炮的电流(用伏安法)，然后通过公式P=UI，计算出小灯泡的功率。

2．本实验关于使用滑动变阻器的规律方法。

①本实验测量小灯泡在不同电压下电功率，使用调节电源电压的方法不方便，例如小灯泡的额定电压是3.8V，直接调电源电压调不出来，所以通过串联滑动变阻器，调节灯炮两端电压来完成实验目的。

②本实验滑动变阻器的作用一是保护电路，二是调节灯泡两端的电压。

③注意事项：连电路时，滑片要滑到阻值最大端。

通过的最大电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流。

3．伏安法测小灯泡电阻和测小灯泡电功率的异同点。

①原理不同：，②仪器相同；电路图相同③分析的方法与结论不同测小灯泡电阻：分析方法是电阻的不同，不是由于电流、电压引起的而是温度引起的，结论是温度越高，电阻越大。

测小灯泡功率：分析方法是电压不同功率不同，功率的变化是由于电压的变化引起的。

经典例题透析基础类型1．为了测量小灯泡的电功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是( )A．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数变化B．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数变化C．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡是否发光D．手按开关，眼睛观察小灯泡解析：在测量小灯泡的电功率时，闭合开关进行实验前，滑动变阻器滑片在阻值最大端，闭合开关后，灯泡两端电压比较小，要提高电压使灯泡的两端电压等于额定电压，必须移动滑片使之电阻变小，因此操作过程中，手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数，让电压表示数等于额定电压。

答案：B总结升华：这道题考查同学们对实验操作技能的掌握程度。

学习时一定要自己亲自动手体验一下实验过程。

举一反三在测量小灯泡的功率的探究实验中，如果所用小灯泡上标有“6.3V”字样，那么实验时电源电压应怎样选择？说出你的理由，相应的电流表和电压表的量程如何选择？解析：电源电压应略高于小灯泡的额定电压，小灯泡的额定电压是6.3V，电源电压应选8V；电压表的量程选0—15V的大量程，电流表的量程通过试触来选择。

2．小灯泡标有“3.8V”字样，李镇同学用如图所示的电路来测定小灯泡的额定功率：(1)至少要用_________节干电池串联起来做电源，(2)闭合开关后，测小灯泡的额定功率发现电压表的读数为2.5V，则应使滑动变阻器的滑片P向_______滑动，(3)闭合开关后，调节滑动变阻器，测得三组数据如下表，请将所缺数据填入表中：实验次数电压表读数V 电流表读数A1 3.0 0.202 0.213 3.8 0.25(4)小灯泡的额定功率P=_________。

解析：①小灯泡上标的值是额定电压值，每一节干电池的电压为1.5V，所以需要3节干电池串联使用才能提供给灯泡3.8V的额定电压。

②测小灯泡的额定功率，应使灯泡两端电压等于3.8V，而此时的电压为2.5V<3.8V，应使灯泡电压变大，滑动变阻器的电压应减小，所以滑动变阻器阻值变小，即滑片向左滑。

③，，。

④灯泡的额定功率为它在额定电压下的功率，应选第三组数据的计算。

答案：（1）3 （2）左（3）3.2 （4）0.95总结升华：测小灯泡的功率时，器材的选择均应根据小灯泡的额定值来选择。

如电源电压应略高于小灯泡的额定电压，电压表量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程可根据题中的已知条件估算。

3．在测定“小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，下图是小向同学没有连接完的实物电路。

①请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；②实验中，小向同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是________。

③故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表的示数如下图甲所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端移动。

(填“左”或“右”)④当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_____W。

解析：①连线时可依据电流的路径进行，从电源的正极开始连入电流表的0.6接线柱，依据是。

根据题意滑动变阻器只要上、下各接一个接线柱就可以，因此可从下面的接线柱连入开关。

②故障是灯泡两端有断路处(可能是灯座与灯泡接触不良或灯丝断了)；③电压表示数为2.2V(V的量程是0—3V)，要使灯泡的电压变为额定电压U=2.5V，就要调节滑片使电阻变小，电流变大，向左滑；④电流，，电路连接如下：总结升华：1．此题主要考查实物连接：①电流表的量程选择；②是滑动变阻器接法。

2．会读数：电流表、电压表读数。

3．故障分析。

4．计算额定功率的方法。

举一反三用电压表和电流表测定小灯泡的功率：(1)该实验所需器材除电源、导线、电压表、电流表、小灯泡外还有_____和_____。

(2)画出该实物的电路图。

(3)根据这个电路，还可以完成的实验是_____。

答案：(1)开关，滑动变阻器(2)如图(3)伏安法测定电阻。

提高型4．要测量一个额定电压3.8V的小灯泡的额定功率估计小灯泡工作时的电阻约为10Ω，现有电流表、电压表，开关各一个，三个规格分别为“10Ω、1A”“50Ω、0.5A”和“1kΩ、0.1A”的滑动变阻器，导线若干，电源(8V)一个(1)小明设计了如图所示的电路图，通过分析你认为小明应选用规格为_____的滑动变阻器；(2)请你根据电路图，用笔画线代替导线，将下图中的实物连成实验电路；(要求减小误差，导线不要交叉，并且滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮)(3)连接电路前，开关应_____，当确认电路连接正确准备合上开关时，应将变阻器的滑片P移到_____端。

(填A 或B)解析：(1)小灯泡的额定电压，电阻约为10Ω，在灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为，通过滑动变阻器的电流等于灯泡的正常发光的电流：，可以选“50Ω、0.5A”的滑动变阻器。

(2)根据灯泡的额定电压，选择电压表的量程为0—15V，依据，电流表的量程选0—0.6A。

(3)连电路前，开关应该是断开的，闭合开关前滑动变阻器的滑片应调至阻值最大。

答案：(1)“50Ω、0.5A (2)如图所示 (3)断开 B总结升华：本题考查实物连接及注意事项和按要求选择合适的仪器。

举一反三在测2.5V小灯泡(电阻约为10Ω)额定功率的实验时，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V，(1)请用笔画线将甲图中的电路连接完整，然后在图乙中画出相应的电路图；(2)在连接电路时，有“10Ω、1A”和“20Ω、1A”两个滑动变阻器可供选择，则应该选择_______的变阻器连入电路，才能保证实验顺利进行；(3)在连接电路时，必须注意两点，即：___________；_____________。

解析：(1)如图：(2)小灯泡正常发光时的电压为2.5V，滑动变阻器的电压为，小灯泡的额定电流为，通过变阻器的电流为0.25A，则，所以变阻器选“20、1A”。

(3)开关断开，滑动变阻器滑片阻值最大端。

5．如甲图所示是“测量小灯泡的电功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路，其中电源为3节新的干电池，灯泡的额定电压为3.8V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”的字样。

(1)对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图未完成部分连接好；(2)当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象：(见下表)电路中出现的不正常现象可能的原因顺序电灯的亮暗电流表的示数A 电压表的示数V甲不亮0.54 0乙很亮0.42 4.2丙不亮0 4.5请你从下列选项中选择可能原因填入表中(只要填写代号)A．电路中a、b间断路 B．电路中a、b间短路 C．滑动变阻器连入电路中的电阻太小解析：若电路a、b间断路，电压表、电流表、滑动变阻器串联在电路中，电压表的示数等于电源电压，电流表示数为0，灯泡不亮；若电路中a、b间短路，灯泡不亮，电压表示数为0，电流表与滑动变阻器串联，电流表示数较大；若滑动变阻器连入电路中的电阻太小，灯泡两端的电压很高，通过灯泡的电流会较大，灯泡很亮。