测量小灯泡的电功率练习题

测量小灯泡的电功率

知识要点

测量小灯泡的电功率的方法和原理：根据P=IU，要测量小灯泡的电功率，需要测量通过小灯泡的电流I和小灯泡两端的电压U，这就需要电流表和小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端，要测量小灯泡在不同电压下的电功率，就需要滑动变阻器和小灯泡串联，通过改变滑动变阻器的滑片位置，改变小灯泡两端的电压和小灯泡中的电流，实验电路图如图所示。

典型例题

例1、在“测量小灯泡电阻”和“测小灯泡功率”（小灯泡的额定电压为2.5V）两个实验中：（1）都需要测出三组电压值和电流值，前者的目的是______________；后者的目的是_ __________。

（2）下表是李烁“测小灯泡功率”实验时记录的数据，由此可知小灯泡的额定功率P

=

额_______________W。

（3）同学们在交流实验体会时，有的同学提出：可以根据李烁的测量数据，在非额定

'，请用电压条件下求出小灯泡的电阻，再由公式，求出小灯泡的额定功率P

额

这种方法根据表格中的数据算出P

额'（要求有必要的计算过程），将P

额

和P

额

'进行比较，

并分析说明产生这种差异的根本原因。

解：

（1）用电压表和电流表测小灯泡的电阻和电功率，测量电路和方法完全相同，前者利

用计算灯泡的电阻，后者利用P=IU计算灯泡的功率，测量过程中都要测出三组电压值和电流值，前者的目的是进行多次测量，求电阻的平均值，减小测量的误差；后者的目的是测小灯泡在额定电压下的额定功率和不在额定电压下的实际功率，并加以比较，寻求小灯泡的发光亮度和实际功率及实际电压的关系。

（2）小灯泡的额定电压为2.5V，由实验数据知道，灯泡两端电压等于额定电压时，通

过灯泡的电流为0.22A，小灯泡的额定功率P

额=IU

额

=0.22A×2.5V=0.55W。

（3）根据实验测得的数据，U1=3V时，I1=0.25A，此时灯泡的电阻

，小灯泡的额定功率，P

额

'

＜P

额

，原因是灯丝的电阻受温度的影响，电压高时，灯丝温度高，测得的电阻偏大，由

可知计算出的P

额

'值偏小，若选择U3=2V、I3=0.20A计算电阻R3，由

计算出的P

额

'值将偏大。

注意：本题考查分析处理实验数据、归纳总结得出实验结论的能力。通过解题，加深对用电压表、电流表测灯泡电阻和电功率实验的相同之处和不同之处的理解和掌握，同时探究发现灯泡灯丝的电阻是随温度升高（或实际电功率的增大）而增大的，通常我们解题认为灯丝电阻恒定不变，只是为了简化解决主要问题而采取的一种近似。

例2、下图是测定额定电压为2.5V小灯泡额定功率的实物连接图。

（1）请在方框内画出电路图。

（2）实验过程中某一时刻电压表示数如图甲所示，为了测得小灯泡的额定功率，闭合开关后，应把图中的滑动变阻器滑片P向_________（填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为2.5V为止，这时电流表示数如图乙所示，为_________A，则此时灯泡的额定功率是__ ___________W。

（3）若电源电压为6V，滑动变阻器有“10Ω 1.5A”和“20Ω 1A”两种规格，那么实验中应选用规格为_________的滑动变阻器。

解：

（1）实验电路图如图所示；

（2）要使电压表示数为2.5V，变阻器的滑片P应向左移动；电压表示数为2.5V时，

电流表的示数为0.24A，灯泡的额定功率P

额=IU

额

=0.24A×2.5V=0.6W；

（3）灯泡正常发光时的电流I=0.24A，此时变阻器两端电压U R=U-U额=6V-2.5V=3.5V，

变阻器连入电路的电阻，要使灯泡在实验中不致被烧坏，变

阻器连入电路的电阻不得小于14.6Ω，实验中应选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器。

注意：本题综合考查设计实验，选择器材、读取电表示数和分析处理实验数据的能力。用电压表和电流表测量灯泡的功率是一个非常重要的实验，应明确该实验的原理，会设计和连接实验电路，能根据欧姆定律和电功率公式通过计算和分析选择实验器材，理解各元件（特别是滑动变阻器）的作用，能收集、整理和处理实验数据并归纳总结得出实验结论，通过探究实验，提高综合运用知识的能力。

例3、实验探究：给你额定电压为6V的小灯泡一只，你能测出它发光的电功率吗？

[提出问题]

给你额定电压为6V的小灯泡一只，你能测出它发光的电功率吗？

[制定计划与设计实验]

①根据电功率公式，要测电功率需测出电压U和电流I；

②设计如图甲所示的电路进行实验，选择图乙所示的仪器和器材（用笔画线进行连接）；

③为比较不同电压下灯泡工作的功率，实验进行三次。

[进行实验与收集证据]

通过实验（步骤略），得到如下数据：

[交流与合作]

请你讨论下列问题以便同其他同学交流：

（1）完成上面数据表的填写；

（2）写出计算灯泡额定功率的计算过程。

答：1、按照实验电路图连接电路要按照一定顺序进行。可以从电池组的正极开始，依次连接开关S、电流表A、灯泡L、滑动变阻器，最后连到电池组负极，然后把电压表并联接在灯泡L两端，连接电路时要注意，电流必须从电表的正接线柱流入，从负极接线柱流出；滑动变阻器取金属杆两端的一个接线柱和电阻线两端的一个接线柱连入电路。电路如图所示；

2、根据实验记录的数据和电功率公式可计算得出，U1=6.0V时，P1=3W；U2=5.5V时，P2=2.53W；U3=5.0V时，P3=2.1W。

3、由实验测得的数据知，当灯泡两端电压等于额定电额时，灯泡中的电流I=0.50A，灯泡的额定功率

P

额=IU

额

=0.50A×6.0V=3.0W

注意：本题是一道科学探究试题，题目围绕“提出问题”、“制定计划与设计实验”、“进行实验与收集证据”、“交流合作”等科学探究的环节对物理研究方法进行考查，把科学探究和科学内容的学习和考查放在同等重要的地位，试题突出科学探究和科学素质的培养，体现研究过程和方法，显现了今后中考物理命题的方向和趋势。

课堂练习：

1、测量小灯泡的电功率实验中，依据的原理是__________________________________ ________________。

2、小灯泡两端的电压为6V，通过的电流为0.5A，则该灯泡的实际电功率是_________ _____W.

3、一个电暖器标有“220V 2000W”的字样。加在电暖器两端的电压是220V，则此电暖