2009“测小灯泡功率”变式训练专题.doc

2009“测小灯泡功率”变式训练专题 “测小灯泡功率”的问题之所以成为中考热点，是因为在题中几乎集中了初中电学的所有重点知识。如串联电路的电流、电压特点，电流表、电压表的使用及读数，电学实验的操作步骤，现象观察，实验故障，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电功率的计算，电源的合理选择、表格的设计等。一、实验的特点测定小灯泡的功率，是一种间接测量。在实验中是通过测量小灯泡两端的电压，以及通过小灯泡的电流，然后根据P=UI来求出小灯泡的功率。那么这个实验具有哪些特点呢?1、灯泡的功率随电压（或电流）而改变小灯泡的功率会随小灯泡两端的电压的改变而改变，因此它是一个可变的值。当实验开始时，滑动变阻器接入电路的电阻值最大，此时小灯泡两端的电压很低，小灯泡的实际功率也低于它的额定功率，小灯很暗。随着滑动变阻器的阻值逐渐减小，小灯泡两端的电压也逐渐升高（通过小灯的电流也逐渐增大），于是小灯泡的功率也在增大，小灯逐渐变亮。当小灯泡两端的电压等于额定电压（或通过小灯的电流等于额定电流）时，这时小灯正常发光，电功率等于额定功率。当小灯泡两端的电压高于额定电压，小灯很亮，电功率大于额定功率。2、灯泡的灯丝电阻随温度而改变由于随着小灯两端电压的升高（通过小灯泡电流也增大），灯丝的温度也逐渐升高。因为灯丝的电阻值会随灯丝温度的升高而增大，所以小灯泡灯丝的电阻也会随温度的升高而增大。3、是一个典型的串联电路测量、观察小灯在低于、等于和高于额定电压这三种情况下的电功率、亮暗情况，为此，需要不断改变小灯泡两端的电压。为满足上述要求，第一电路中电源电压必须高于小灯泡的额定电压。第二小灯泡必须与滑动变阻器串联。4、电路中应注意的两种状态第一种状态是在滑动变阻器接入电路的阻值达到最大的时候，也就是实验的初始状态（刚闭合电键时）。这时电路中的电流最小，需提醒的是这个状态对将来解题时非常有用的。第二种状态就是小灯泡正常发光时的状态。这时小灯泡两端的电压和通过小灯泡灯丝的电流，分别是额定电压和额定电流。二、基础知识1实验的依据：P=UI2测量的物理量：U，I3实验基本电路图：4实验的正确步骤：5数据的记录及应观察的现象：物理量实验次数电压(伏)电流(安)功率（瓦）小灯亮暗程度123三、例题与训练例题1：小王同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压不变，滑动变阻器上标有“20 2A”字样，小灯标有“0.3A”字样，估计小灯的额定功率在1.2瓦以上。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键时，电压表示数如图14(a)所示，电流表示数为0.2安，此时小灯发光较暗。接着他移动变阻器的滑片直至小灯正常发光，电压表的示数如图14(b)所示。他继续移动变阻器的滑片到端点时，电流表的示数为0.32安，小灯比正常发光时要亮。请将下表填写完整，并计算出小灯的功率。物理量序号电压(伏)电流(安)功率(瓦)亮暗程度10.2较暗2正常30.32较亮例题2：某同学用导线把电源(电压为4.5伏)、电键、电流表、标有“20 2A”字样的滑动变阻器、小灯泡连成串联电路进行实验，其中灯泡上只有所标“0.2A”(指小灯正常工作电流)字样清晰可见。闭合电键后，他调节滑动变阻器的滑片位置，使小灯正常发光，这时，他发现滑片的位置恰好在中点上(即滑动变阻器连入电路的电阻为10欧)。经过思考、分析，该同学得出了小灯泡的额定功率。（1）画出该同学的实验电路图。（2）简要说明该同学如何判定小灯是正常发光的。（3）求出小灯泡的额定功率。变式训练1：某同学利用电压未知的电源、标有“50 1A”字样的滑动变阻器、标有“0.25A”字样的小灯泡、两只电键、电流表和若干导线测定小灯泡的额定功率，该同学经过思考先画出实验电路图，然后按照正确的实验步骤进行操作，并将电键S1闭合、S2闭合，读出电流表的示数为0.2A，这时他就求出了电源电压，然后该同学边思考边实验，再移动滑动变阻器的滑片到中点位置，此时小灯恰好正常发光。（1）请你画出该同学的实验电路图。（2）请简述小灯正常发光的理由。（3）请求出小灯泡的额定功率。变式训练2： 某同学在“测定小灯泡功率”的实验时，所用滑动变阻器标有“20 2A”字样，甲、乙两灯分别标有“3.8V”和“2.5V”字样。该同学先把甲灯接入电路，但闭合电键后，无论怎样移动滑片P，灯始终不亮，电压表示数为4.5伏。然后该同学把甲灯取下，换上乙灯重新实验，乙灯发光，当他把滑片移到中点处时（即变阻器接入电路的电阻为10欧），乙灯正常发光。（1）试分析甲灯不能发光的可能原因。（2）简述判定乙灯正常发光的理由。（3）求出乙灯的额定功率。例题5：某同学利用电源、电流表、电压表、电键、标有“50 2A” 字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见，电压表015伏档损坏，小灯的额定功率估计为1.5瓦左右。该同学实验步骤正确。当闭合电键时，电压表和电流表的示数分别为2伏和0.2安。接着他边思考边实验，直至小灯正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为25）。（1）画出小灯正常发光时的电路图，并简述判定小灯正常发光的理由。（2）求出小灯泡的额定功率。变式训练2：某同学在“测定小灯泡功率”的实验中，器材完好，小灯泡标有4.5伏字样。连接完电路后，电压表、电流表示数均为零，闭合电键后，两表示数分别为10伏和0.2安，调节滑动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，且小灯泡亮度很暗。该同学立即切断电键检查电路，然后按要求正确连接并操作，再次闭合电