人教版初三物理第16讲：测小灯泡的电功率 （教师版）

测小灯泡的电功率_ _ _ _ _ _1测量小灯泡电功率的实验步骤的考查 2测量小灯泡电功率计算类题型的考查 一、测量小灯泡的电功率1、伏安法测小灯泡的功率【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。【实验原理】【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】 画出电路图（见右图）； 按电路图连接实物。注意开关断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。 检查无误后，试触，无异常后闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压，每次都要观察小灯泡的亮度，测出小灯泡的功率。 根据分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。【实验表格】次数电压/V电流/A电功率/W发光情况123【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。【注意事项】滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压、保护电路。题型：探究用电器的电功率实验例1（2015大庆校级模拟）李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”，他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究，闭合开关后，看见灯L2微微发光，灯L1几乎不发光，则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（不考虑灯丝电阻值随温度的变化） （）AR1R2，P1P2 BR1R2，P1P2 CR1R2，P1P2 DR1R2，P1P2解析：灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，因为灯L2微微发光，灯L1几乎不发光，所以L2的实际功率比L1的实际功率大由于两灯是串联，我们根据P=I2R可知，在电流相同的情况下，用电器的电功率与阻值成正比，所以R2R1因为两灯的额定电压U相同，根据P=可知，电功率与电阻成反比由于R1R2，所以P1P2答案：D例2（2015通州区一模）做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有：电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整（2）连好电路闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 出现断路（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）（3）排除故障后闭合开关S，移动滑片P到某处，电压表的示数如图乙所示要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）滑动（4）通过移动滑片P，分别记录多组对应的电压表和电流表的读数，绘制成了图丙所示的UI图象，小灯泡的额定功率是 W解答：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电压表量程选择03V即可，连接实物图如右下图：（2）连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是开路，小灯泡处开路；（3）为测额定功率，灯两端电压应为2.5V，就要使滑动变阻器分压减小，连入电阻减小，应向右移动滑片；（4）从图象中可以得知，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，故小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V0.2A=0.5W答案：（2）小灯泡； （3）右； （4）0.5例3（2015平谷区一模）实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：“电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”根据实验要求回答下列问题：（1）在这个实验中，控制变量是 （2）画出实验电路图（3）写出第一次实验完整的步骤并设计出实验表格解析：（1）在此实验中需要保持电流相等，电阻不同；（2）各电阻串联与电流表串联，电压表并联在待测电阻两端，电路图如图所示；（3）实验步骤：按电路图将电流表、电压表和六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6接入电路中并把六个电阻的阻值纪录在表格中；闭合开关S，测出R1两端的电压和通过R1的电流，把数据纪录在表格中；利用公式P=UI计算出电功率，并记录在表格中答案：（1）电流； （2）电路图如下图；（3）实验步骤见上述实验数据记录表如下所示：R/I/AU/VP/W例4（2015顺义区二模）小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电功率P他选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图所示（1）为了测量出小灯泡L正常发光时的电功率P，请添加两条导线完成如图所示的实验电路的连接；（2）请把小明的实验步骤补充完整：断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，使；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U；请用R0及实验数据表示出小灯泡L正常发光时的电功率P，P=解析：（1）由分析可知：灯泡和定值电阻串联，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，即要求通过开关的闭合与断开，电压表先测灯泡两端电压，再测灯泡与定值电阻两端电压，如图：（2）断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，即使电压表的示数为2.5V；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U；由于灯泡和定值电阻串联，所以定值电阻两端的电压为：U0=UU额，此时电路中的电流为I=，所以灯泡的额定功率：P=U额I=2.5V=答案：（1）见上图；（2）电压表的示数为2.5V；例5（2014东台市校级一模）小明设计的“测定小灯泡额定功率”实验电路如图甲所示电源电压为9V小灯泡的额定电压为3.0V，其电阻约为10可供选择的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为l0和50（1）图甲中元件B是连接电路时，开关S应处于（填“闭合”或“断开”）状态；（2）小明应该选择的滑动变阻器是（选填“R1”或“R2”）；（3）小明在连接实物电路时还有导线未接上，如图乙所示，请你用笔画线代替导线，正确完成电路连接（请勿更改原有导线，导线不得交叉）；（4）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到（选填“A”或“B”）端；（5）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡正常发光时电流表的指针位置如图丙所示，则小灯泡的额定功率是W解析：解：（1）图（甲）中，若A是电流表，则灯泡被短路，故A是电压表；若B是电压表，则电路断路，故B是电流表；连接电路时，开关S应处于断开状态（2）灯泡正常工作时，电路中的电流：I=，所以滑动变阻器接入电路的电阻约为：R滑=RL=10=2010，故小明应选择的滑动变阻器是R2（3）滑动变阻器D接线柱与灯泡左端接线柱连接，电压表并联在灯泡两端，电流从正接线柱流入负接线柱流出，如图所示（4）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到B端（5）电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，灯泡的额定电流I=0.4A，功率P=UI=3V0.4A=1.2W 答案：（1）电流表；断开；（2）R2；（3）电路图如图示；（4）B；（5）1.2基础演练1A、B、C三盏灯分别标有“220V 100W”“220V 60W”和“110V 100W”的字样，它们正常发光时，通过哪盏灯灯丝的电流大（ ）AA灯 BB灯 CC灯 D一样大2如图1所示的电路中，甲、乙两灯泡串联后接在电路中，观察到甲灯泡比乙灯泡亮，则下列描述中错误的是（ ）图1AP甲 P乙 BI甲 I乙 CU甲 U乙 DR甲 R乙3一盏标有“36V 40W”的电灯接在某电路上，通过灯的电流是1A，则这盏灯的实际功率为（ ）A等于40W B大于40W C等于36W D小于36W4根据灯泡铭牌（PZ 220-25）所给信息判断，下列说法正确的是 （ ）A灯泡适宜在25伏的电路中使用B灯泡在任何情况下工作时，电功率都是25瓦C灯泡电压低于220伏时，不发光 D灯泡在220伏的电压下工作时，电功率是25瓦5将两盏“220V 40W”的电灯串联后接在220V的照明电路中，两盏电灯的实际功率之和是（ ）A20W B40W C60W D80W 6将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中，如图2所示。接通电路后发现灯泡L1要比L2亮一些，则下列判断正确的是（ ）AL1的电阻比L2的小 BL1的额定功率比L2的大C两灯正常工作时L1发光要暗一些 D若将两灯并联接入电路，L1发光要亮一些 图2 图37学校综合实践活动小组的同学收集了如下图3四种家庭常用电器的铭牌：请你根据铭牌中给出的信息判断，下列说法中正确的是 （ ）A四种家用电器都必须在220V电压下才能正常工作B四种家用电器额定频率相同，说明它们工作时的噪声都相同C牌空调机制冷和制热两种工作状态时的额定功率是相同的D牌电冰箱平均每小时消耗电能为05kwh8由电压为220V的电源向远处某工地的一盏标着“PZ220-60”的电灯供电，由于导线有电阻，灯泡消耗的实际功率为55W，则导线消耗的功率 （ ）A小于5W B等于5W C大于5W D不能确定9如图4所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（ ）图4A灯将变亮 B灯将变暗C换接的灯可能烧坏 D电路总功率要变小10如图5所示的电路中，AB为粗细均匀的长为L的电阻导体，以AB上各点对A点的电功率P为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则电功率P随x变化的图线应为（ ）图5 参考答案：1 C 2 B 3 D 4 D 5 A 6 C 7 A 8 A 9 B 10 B巩固提高11一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图6甲。电源电压为24，灯泡L的额定电压为24V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图6乙。当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为 _ _ 。调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为36W时，灯泡两端的电压是 V，滑动变阻器R此时电阻 ，滑动变阻器R此时实际功率 W。图612小华、小军同学做“测量小灯泡电功率”的实验（小灯泡标有“25V”字样）。（1）如图7甲所示，是小华所连接的不完整实验电路，请你用笔画线代替导线，将缺少的一根导线接好。来源:Zxxk.Com图7（2）小华电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大。接下来应进行的操作是 。（两空按操作步骤先后顺序填写字母代号）A更换电池或小灯泡 B检查电路是否短路C移动滑动变阻器滑片至最大值位置 D断开电路开关（3）小华电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 。来源:Z&xx&k.ComA更换小灯泡 B检查电路是否断路C移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光（4）小军换了实验器材又做了一次试验，实验过程中，当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图7乙所示，填写表格空白处，该灯泡额定功率为 W。实验次数电压表示数V电流表示数A灯泡亮度11 0.2较暗22.5正常发光360不发光（5）分析表中实验数据可知，小军所用电源电压约为 V。（6）若小军手边有“15A 50”和“20A 20”两种规格的滑动变阻器，“03V”、“015V”两个量程的电压表，上面第二次实验中他选用的滑动变阻器规格为 ，选用电压表量程为 。13小红同学通过实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。（1）小灯泡电功率的大小可通过 判断；（2）小红同学用干电池做电源，把L1“25V 03A”和L2“38V 03A”两只灯泡连成如图8甲所示电路，闭合开关进行实验，收集数据如下表：图8请你分析现象及数据得出结论： ；（3）这位同学又在原有器材基础上继续探究电功率与电流的关系，连接方式如图8乙所示，闭合开关S，看到小灯泡L1，一闪即灭，经检查发现灯丝断了，请你分析灯丝烧断的原因 ，说出改进方法 。14实验室购买了一批规格为“25 V 08W”的小灯泡，小明同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，小明同学设计了如图9甲所示的电路图。实验中各元件完好，电源电压保持不变。图9（1）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）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是 （选填字母序号）。A检查电路是否断路 B更换小灯泡C移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光（3）移动滑动变阻器得到了一组电压和电流的数据，填入设计的表格这种表格设计是否合理？答： （选填“合理”或“不合理”）分析这组数据，小明认为该小灯泡不合格，他判断的理由是： 。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 合格产品小灯泡钨丝的长度（选填“大于”或“小于”），得出这个结论的逻辑依据是： 。长时间使用这只小灯泡，容易出现的故障是 。15如图10甲所示是“测量小灯泡的电功率”的电路图，图10乙是实物连接图。其中电源是两节新干电池，小灯泡的额定电压为25V，滑动变阻器上标有“10 1A”。（1）图乙已连接了部分电路，请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整；来源:Z.xx.k.Com图10（2）小明同学连接好电路后，闭合开关时发现灯光特别亮，这表明他在闭合开关前没有_ _；（3）调节滑片P使电压表的示数为25V，此时电流表的示数如图10丙所示，则该灯泡的额定功率为 W。若要增大小灯泡的电功率，则滑片P应向_移动；（4）在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图10丁所示，通过图像发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明： ；（5）有一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大。经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是_。参考答案： 1160 12 40 3612（1）连图：（2）D C 152 （3）C （4）25 03 075 （5）6 （6）15A 50 015V 13（1）小灯泡亮度； （2）当电流相等时，电压越大电功率越大；（3）电压超过额定电压；在干路上串联一个滑动变阻器（或减小电源电压）14（1）（2）C （3）不合理。电压为25V时的实际功率为1W，大于额定功率08W。小于；在相同情况下，导体越短电阻越小；当电压一定时，电阻越小，功率越大。容易烧断灯丝。15（1）（2）将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处 （3）075 、 左（或A或C）（4）导体的电阻随温度的变化而变化 （5）电压表与滑动变阻器并联1Wh的电能可以供一只“220V 50W”的灯泡工作 h。一只“110V、100W”的用电器正常工作1h消耗电能为 J。2将一个标有“6V 3W”的灯泡和一个18的电阻串联后接到12V的电源上，此时电路中的电流是 A，灯泡的实际电功率为 W。3电动吹风机标有“220V 1100W”字样，正常工作10min，消耗电能 J，它的电阻为 标有“220V 2000W”字样的电热水壶正常工作3min，消耗电能 kWh4在物理课外活动中，李乐同学实地测定了他家里的电冰箱每天消耗的电功具体操作方法是：首先，他用时钟测出电冰箱在20min内持续工作了6min从而求出了冰箱的“工作时间系数”（在某段时间内电冰箱的实际工作时间与这段时间的比值）=_；然后，计算出这台电冰箱每天（24h）的工作时间t =_h；最后，根据电冰箱铭牌上所标明的额定功率P=150W，计算出此冰箱每天消耗的电功W=_度然后，他又将电饭锅单独接入电路中，利用停表计时，72s时间内铝盘转50圈，则72s内电饭锅消耗的电能是 ，该电饭锅的电功率是 W。5在做“测小灯泡的额定功率”实验时：(1)已知小灯泡的额定电压是38V，额定功率小于2W，如图甲所示，请你在实物图上用笔画线代替导线连接好（要求正确选择电压表和电流表的量程）(2)某同学在连接滑动变阻器时，由于接线错误使滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度现就下面两种情况，请你判断该同学是如何连接的?第一种情况：小灯泡较亮时，他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的 端连接第一种情况：小灯泡较暗时，他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的 端连接(3)在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表如图乙所示，其读数为_A，则小灯泡的额定功率是_W参考答案：120；3.6105 20.4；1.9236.6105；44；0.1 430%；7.2；1.08；0.02 kWh（或7.2104J）；1000 5(1)如右图 （2）C、D； A、B （3）0.32； 1.216_1图是在物理实验室测量小灯泡额定功率的实验装置，小灯泡上标有2.5V的字样，采用两节新的干电池做电源。（1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 ；图中有一根导线还没有连好，应该把它接在电压表 （选填“0”、“3”或“15”）接线柱上。（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至 （选填“C”或“D”）端；闭合开关后，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“C”或“D”）端滑动，直到电压表示数为2.5V时为止。（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 。（4）利用所测数据也能计算出灯泡正常发光时灯丝的电阻为 （保留到整数位）。他通过调节滑动变阻器的滑片，测出了三组实验数据，如表所示经过计算发现小灯泡亮度不同时，不但电功率不同，而且电阻也不同，你认为造成电阻不同的原因是 。实验次数123U/v2.02.52.8I/A0.300.382小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为25V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（501A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图甲是小亮同学没有连接完整的电路。（1）本实验的实验原理是 。（2）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。（3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是 （写出一种即可）。（4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视 （选填序号）。A小灯泡亮度 B电压表示数 C电流表示数 D滑动变阻器滑片（5）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为22V，要测量小灯泡的额定功率是，应将滑片P向 端移动（选填“A”或“B ）。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W，此时小灯泡的电阻是 。该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有 的作用。（6）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电示数始终为如图丙所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 。3在测“3.8V”小灯泡电功率实验中：（1）请你用笔画线代替导线，将甲图实物连接完整。（2）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是_ _。（3）排除故障后，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙为_A，灯泡额定功率为_W。（4）图丙所示电路中（R阻值已知），无电压表也能测出该灯泡额定功率的是_。4小明按如图所示的电路进行实验，已知电源电压不变，闭合开关，改变a、b之间的电阻箱R的阻值，得到一组电压表的示数UR的图象如图乙所示。 （1）随着电阻箱接入电路中的阻值增大，定值电阻R0两端的电压_（选填“增大”、“减小”或“不变”） （2）将a、b间的电阻箱换成未知电阻Rx，读得电压表示数为4.5V，则Rx=_，此时电路中电流为_ A。 （3）取下Rx，分别将电阻RA和RB接入a、b之间，读得对应的电压表示数为1V和3V，在这两种情况下，R0上消耗的电功率变化了多少？5某同学用电流表和电压表测某一电热器的额定功率（额定电压已知），于是他设计了如图所示的实验电路图。电源电压U恒定，滑动变阻器电阻最大值为R，电热器电阻为Rx。 用电流表和电压表测功率的原理是 。（用公式表示） 实验操作过程中，移动滑动变阻器的滑片，同时应观察并记录 的示数。 若实验操作中该同学发现不论怎样调节滑动变阻器P的位置，电压表的示数几乎不发生改变，且查得电路各处连接无误，电路元件完好无损，产生这一现象的原因是 ，该同学认为在图中只需加一根导线，就能使滑片P在滑动过程中明显的改变电热器两端的电压。请你在图中画出这根导线。6在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉。（2）小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。（3）小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的IU关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）小叶同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操作不当之处是： ； 。7在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。（1）小明在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）。（2）在检查电路连接时，滑动变阻器的滑片应该移到 (A/B)端。（3）实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 V，此时电流表的示数如图乙所示，其示数为 A，那么小灯泡的额定功率是 W。（