北师大版初中九年级物理第十三章电功和电功率三学生实验-探究-小灯泡的电功率课件

第十三章电功和电功率三、学生实验:探究——小灯泡的电功率基础过关全练重点实验伏安法测量小灯泡的电功率1.关于伏安法测小灯泡的电功率,说法正确的

是 (

)A.连接电路的过程中,开关是闭合的B.伏安法测小灯泡的电功率可以求平均值C.伏安法测小灯泡的电功率不需要考虑电压大小D.当灯泡两端的实际电压等于额定电压时,所测功率才是额

定功率D解析电学实验中,连接电路图时需要断开开关,A错误;伏安

法测量小灯泡电功率的实验,不能求平均值,B错误;伏安法测

小灯泡的电功率实验中,需要考虑电压的大小,C错误;伏安法

测小灯泡的电功率实验,只有当实际电压等于额定电压,得到

的才是额定功率,D正确。故选D。2.(2024河南商丘梁园期末)在“测定小灯泡的额定功率”的

实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应主要观察 (

)A.电流表的示数

B.电压表的示数C.灯泡的发光情况

D.变阻器滑片的位置B解析额定功率是指用电器在额定电压下工作的功率,“测

定小灯泡的额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片,同

时观察电压表的示数,直到等于小灯泡的额定电压,记下此时

电流表的示数,然后根据P=UI计算出小灯泡的额定功率。故

选B。3.(新考法·设计实验)(2023吉林中考)在“测量小灯泡的电功

率”实验中,小灯泡的额定电压为3V,电源是两节新的干电

池。

(1)按照甲图正确连接电路,闭合开关,将滑片调至滑动变阻

器的

端时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如乙图,小灯泡的额定功率是

W。(2)若忽略小灯泡电阻随温度的变化,当滑片调节至某位置

时,电流表的示数是0.24A,此时小灯泡的实际功率是

W。A

1.44

0.36解析

(1)电源是两节新的干电池串联,电源电压为3V;小灯

泡的额定电压为3V,故闭合开关,将滑片调至滑动变阻器的A

端时,即滑动变阻器接入电路的电阻阻值为0时,小灯泡正常

发光;小灯泡正常发光,此时电流表示数如乙图,电流表选用

小量程,分度值为0.02A,其示数为0.48A,则小灯泡额定功率

为PL=ULIL=3V×0.48A=1.44W;(2)由(1)可知,灯泡正常发光

时的电阻为R= = =6.25Ω,因忽略小灯泡电阻随温度的变化,故当滑片调节至某位置时,电流表的示数是0.24A,此时小灯泡的实际功率为P=I2R=(0.24A)2×6.25Ω=0.36W。4.(2022江西萍乡三中月考)用如图所示电路测量小灯泡的额

定功率,电源电压恒为U,待测小灯泡L的额定电压为U额,定值

电阻阻值为R0。闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑片P,使电压表示数为

;保持滑片P不动,闭合开关S、S2,断开开关S1,读出电压表示数为U0。计算出小灯泡的额定功率为P额=

。(用

U、U额、U0、R0表示)

U-U额

 U额解析

由图可知,闭合开关S、S1,断开开关S2,小灯泡、滑动

变阻器和定值电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器和定

值电阻两端的总电压,调节滑片P,使电压表示数为U-U额时,

小灯泡正常发光;保持滑片P不动,闭合开关S、S2,断开开关S

1,小灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联接入电路,电路的总

电阻不变,电压表测量定值电阻两端的电压,读出电压表示数

为U0,根据欧姆定律可知,电路中的电流即小灯泡的额定电流

I= ,则小灯泡的额定功率P额=U额I=U额 。5.(2021山东潍坊中考)现有下列实验器材:①额定电压为2.5V的小灯泡;②电压约为6V的直流电源;③量程为0~6V的电压表;④最大阻值为99.99Ω的电阻箱R;⑤开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。要测量小灯泡的额定功率,请将下列实验步骤补充完整。答案如图所示

(1)按图甲将图乙所示的实物图连接完整。(2)先将电阻箱阻值调到

(选填“最大”“最小”或

“任意值”),再闭合开关S1;(3)将S2掷向a,调节电阻箱阻值,使电压表示数U1=2.5V,再将S

2掷向b,电压表示数U2及电阻箱示数R如图丙所示,U2=

V,R=

Ω,则该小灯泡的额定功率为

W。最大5.8

6.60

1.25解析

(1)按电路图连接实物图;(2)闭合开关前,应先将电阻

箱阻值调到最大;(3)当S2掷向a,电压表示数为2.5V时,小灯泡

正常发光;当S2掷向b时,小灯泡仍然正常发光,此时小灯泡和

电阻箱串联,电压表测小灯泡和电阻箱两端的总电压,由题图

丙知,此时电压表示数U2=5.8V,电阻箱示数R=6.60Ω,那么电

阻箱两端的电压UR=5.8V-2.5V=3.3V,通过电阻箱的电流IR=

 = =0.5A,小灯泡的额定电流I额=IR=0.5A,所以小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.5A=1.25W。6.(跨学科·物理学与日常生活)小强关闭家中其他用电器,只

用一个电热水壶烧水,使质量为1kg、初温为20℃的水被烧

开(1个标准大气压下),用时5min,如图所示的电能表刚好转

过300r。则水吸收的热量是

J,电热水壶的实

际电功率为

W。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]3.36×105

1200解析

1个标准大气压下水的沸点是100℃,质量为1kg、初

温为20℃的水被烧开吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×

1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J。此时电能表刚好转过300r,

电热水壶消耗的电能W= =0.1kW·h,用时5min,则电热水壶的实际功率P实= = =1.2kW=1200W。能力提升全练7.(2024甘肃酒泉实验中学期末,9,★☆☆)某同学利用如图所示的电路,测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,下列说法错误的是(

)BA.闭合开关前,滑片应滑到B端B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出

小灯泡的额定功率D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮解析

为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到最

大阻值处,即B端,A正确;闭合开关后,小灯泡不发光的原因有

很多,如小灯泡短路,灯座接触不良等,即不一定是小灯泡灯

丝断了,B错误;当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的

电流,可算出小灯泡的额定功率,C正确;小灯泡的亮度由小灯

泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮,D正确。故选

B。8.(2024河北邢台实验中学期末,9,★☆☆)在“测定小灯泡的

额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡

发光,但测试过程中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都

达不到小灯泡的额定电压值,其原因可能是(

)A.滑动变阻器的总电阻太大B.电压表的量程太大了C.电源电压太低D.小灯泡的灯丝断了C解析在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,当用手移动

变阻器滑片时,眼睛应观察电压表示数,使小灯泡两端的电压

达到额定电压,并读出此时通过小灯泡的电流值,最后根据功

率的计算公式,计算小灯泡的额定功率,故可能的原因为电源

电压太小,达不到灯泡的额定电压。故选C。9.(新考法·设计实验)(2023甘肃金昌中考,26,★★☆)小丽在

“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V

的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流

表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。

(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接

错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连

线;答案

见解析图

(2)连接电路过程中,开关应该

(选填“断开”或“闭

合”),滑动变阻器的滑片应该移动到

(选填“最左”或“最右”)端;(3)正确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,则电路的故障可能是

;(填选项符号)A.灯泡短路

B.灯泡断路C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流

表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是

A;断开最左

B0.14

(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.

0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向

(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其

两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功

率为

W;(7)小丽根据小灯泡的I-U图像(如图丙所示),分析出小灯泡的

电阻随两端电压的增大而

(选填“增大”“不变”

或“减小”),你认为原因是

。右

0.625

增大灯丝电阻随温度的升高而增大解析

(1)原电路图中,电流表与灯泡并联,电压表串联在电

路中是错误的,在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡、滑

动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如图所示:

(2)为了保护电路,连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻

器的滑片应该移动到阻值最大处,即最左端;(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,

说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,

则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并

联的电路断路了,即电路的故障可能是灯泡断路,故选B;(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流

表指针如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示

数为0.14A;(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.

0V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定电功率,

应增大灯泡两端电压,根据串联电路的电压特点,应减小滑动

变阻器两端电压,根据分压规律,应减小滑动变阻器接入电路

的阻值,故这时应该向右端移动滑动变阻器的滑片;(6)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定

电流为0.25A,则小灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.62

5W;(7)由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度

的升高而增大,故小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。10.(2023陕西中考B卷,22,★★☆)如图1,是“测量小灯泡的

电功率”的实验电路,电源电压为4.5V且保持不变,小灯泡L

的额定电压为2.5V。

(1)连接如图1所示电路时,开关S应处于断开状态,滑动变阻

器的滑片P应置于最

(选填“左”或“右”)端。(2)闭合开关S,观察到小灯泡L不亮,电压表有示数且接近电

源电压,电流表指针几乎不偏转,移动滑动变阻器的滑片P,两

表的示数均无变化,则故障原因可能是

。(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,多次实

验并将数据和现象记录在如表中。分析表中信息,回答下列

问题。右小灯泡L断路实验序号电压U/V电流I/A灯泡的亮度电功率P/W10.50.20不亮0.1021.00.24暗0.2432.00.32较暗0.6442.5

正常亮

53.00.38很亮1.14①小灯泡L在额定电压下工作时,电流表的指针位置如图2所

示,则电流表示数为

A,小灯泡L的额定功率为

W。②第1次实验中,小灯泡L不亮的原因可能是

。③分析数据还发现,通过小灯泡L的电流与其两端的电压不

成正比,其原因可能是

。0.36

0.9小灯泡L实际功率太小灯丝电阻随温度的升高而增大(4)本次实验所选用的滑动变阻器的规格是

。A.10Ω

2A

B.20Ω

1AB解析

(1)为了保护电路,连接电路时,开关S应处于断开状态,

滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最右端。(2)闭合

开关S,观察到小灯泡L不亮,电流表指针几乎不偏转,说明电

路可能断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电

源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电

压表并联的电路断路了,即故障原因可能是小灯泡L断路。

(3)①小灯泡L在额定电压下工作时,电流表的指针位置如图2

所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.36A,则

小灯泡L的额定功率为P=UI=2.5V×0.36A=0.9W;②由表中数据可知,在第1次实验中,两表均有示数,说明电路是通路,小

灯泡L不亮,则可能是小灯泡L实际功率太小;③由表中数据

可知,灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI

可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增

大,故通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比。(4)由

表中数据可知,当灯泡两端电压为0.5V时,通过灯泡的电流

为0.20A,由串联电路电压特点可知,此时滑动变阻器两端电

压为U滑=U-U1=4.5V-0.5V=4V,则滑动变阻器接入电路的阻值为R滑= = =20Ω,故选B。11.某同学用如图甲所示的实物图测量额定电压为2.5V的小

灯泡的电功率,其中电源为两节新干电池。

素养探究全练(1)请用笔画线代替导线帮该同学完成电路连接;答案

如图所示

(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑