人教版九年级物理伏安法测小灯泡额定功率实验专题 学案

伏安法测小灯泡额定功率实验专题练习

资料编辑老师：秦建

学生姓名： 学校： 班主任：

【实验操作】 1.原理：P=UI 2.电路图（如右图）：

3.实验器材：电源、小灯泡、电流表、电压表、

滑动变阻器、开关、导线若干；

4.选择和连接实物时须注意：

（1）电源：其电压高于灯泡的额定电压； （2）开关：连接电路时，开关要断开；

（3）滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值；

根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器；

（4）电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出；

根据额定电压选择电压表量程；

（5）电流表：串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出；

根据额

额额U P I =

或R

U I 额额=

选择量程；

（6）从安全角度考虑，小灯泡两端的电压不能超过小灯泡的额定电压的1.2倍； （7）测算额定功率时不能多次测量求平均值来减小误差，本实验多次测量的目的是为了

观察小灯泡在不同的功率下的发光亮度；

5.实验步骤：

（1）按没计的电路图连接实物，并设计实验记录表格；

（2）检查电路无误后,闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑片P ，此时注意观察电压表的示数，

当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止滑动，并记下电流表的示数。代入P=UI 公式算出小灯泡的额定功率；

（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P＝UI，算出小灯泡此时的实际功率；（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察小灯泡的发光情况；并记下电压表和电流表的示数，代入公式P＝UI，算出小灯泡此时的实际功率；

（5）整理实验器材；

6.实验新发现：

（1）灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大灯泡越亮；

（2）因为灯泡的实际功率不同使灯丝的温度不同从而使灯丝的电阻不同；

7.滑动变阻器的作用：

在“伏安法测电阻”和“测小灯泡功率”都需要用到的“滑动变阻器”

（1）在“伏安法测电阻”实验中，可以改变电路中电流，从而可以起到多次测量的结果，因此滑动变阻器的作用是改变电流；（多组数据求平均值）

（2）在“测小灯泡功率”实验中，需要测量小灯泡在不同电压电压下的功率，因此滑动变阻器的作用是保护电路和调节小灯泡两端的电压；

（3）伏安法测小灯泡电阻时，由于灯丝电阻大小与温度有关；在不同的工作状态下，小灯泡温度不同；灯丝电阻也不同；因此测灯丝电阻时滑动变阻器的作用是为了保护电路和改变电路中的电流，不是为了多次测量求平均值。

【例题】

1.如图甲所示，是小丽用伏安法“测小灯泡的电功率”的实验，电路连接不完整，请你帮助她完成以下实验。

（1）连接电路前，开关必须是的；滑动变阻器的滑片要调节到的位置（填“最大值”或“最小值”）；

（2）请用笔划线代替导线将电路连接完整，要求滑片P向右移动时灯泡变亮。（连线不能交叉）；

（3）小丽连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，但电压表有示数，电流表没有示数，出现这种故障的原因可能是；

（4）电路故障排除后，调节滑动变阻器，灯泡正常发光时，电流表和电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；

（5）小灯泡正常发光时的电阻为Ω（保留一位小数），测量过程中发现小灯泡两端电压和通过的电流越大时，小灯泡的电阻越大，原因是：小灯泡灯丝的电阻受

___________的影响；

（6）上述实验还可测量小灯泡的。

2.小王做“测量小灯泡电功率”的实验所用器材有：标有“2.5V”字样、正常发光时阻值约为13Ω的完全相同的小灯泡两个，电压恒为3V的学生电源，标有“20Ω，1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。

（l）图甲是实验电路图，图乙是实物连接图，接线过程中有一处连接错误，请在错误的接线上打“×”并用笔画线代替导线进行改正，要求改正后滑动变阻器接入电路的阻值最大；

（2）小王在实验之前检查仪表时发现：电流表有电流通过时能自由偏转；电流表未接入电路时，电流表指针如图丙所示，出现这种现象的原因是；（3）按电路图正确连接后，闭合开关，灯不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数造成这种现象的原因可能是（填正确选项前的字母）

A.滑动变阻器断路

B.开关接触不良

C.小灯泡与灯座接触不良

D.电流表断路

（4）排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，将电压表和电流表的示数填人下表中，从表中可知小灯泡的额定功率为 W。

电压表的示数U/V 电流表的示数I/A 小灯泡的功率P/W

1.5 0.16

2.5 0.20

2.8 0.22

3.小刚做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为6V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，其额定功率小于1W，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。

（1）在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图甲所示，则他接下来的操作；

请你根据图乙电路图用笔画线代替导线，将图丙中未完成的电路连接好。要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连灯泡变暗，导线不能交叉；

（2）连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路的故障可能是；

A.灯泡短路

B.滑动变阻器短路

C.灯泡断路

D.滑动变阻器断路

（3）电路故障排除后，闭合开关，逐步移动滑片，如图丁所示，电压表示数为V，为使灯泡正常发光，应向（选填“左”、“右”）端移动滑片P，图戊为灯泡的I﹣U图象，可知灯泡的额定电功率为W；

（4）测完小灯泡的电功率之后，他还想要绘制出该用电器的P﹣I2和P﹣U2图象，如图己，下列可能正确的是。

（5）另一组同学不改变其它电路元件及电路连接，探究电流与电阻的关系：

①用4Ω、6Ω、10Ω的定值电阻分别替代灯泡，他们设定不变的电压值为2V，若电

源电压可调，为了顺利完成实验，则电源电压的最大值为 V；

②用6Ω、10Ω、15Ω的定值电阻分别替代灯泡，若设定不变的电压值为1.2V，为

顺利完成实验，可以在电路中再串联一个定值电阻，则该定值电阻的取值范围是Ω。