【精品初三物理】九年級(jí)測(cè)量小燈泡的電功率

1、測(cè)量小燈泡的電功率知識(shí)集結(jié)知識(shí)精講測(cè)量小燈泡額定功率知識(shí)講解1伏安法測(cè)量電功率，教材上提供了伏安法。伏安法也可以用來(lái)測(cè)電阻。只不過(guò)一般伏安法測(cè)功率，測(cè)的都是小燈泡，電阻會(huì)隨著溫度變化和伏安法相似，很多測(cè)電阻的方法也可以用于測(cè)電功率。由于多數(shù)情況要測(cè)量的都是額定功 率，為了保證電器正常工作，需要調(diào)節(jié)它的電壓或電流為額定，這就需要用到滑動(dòng)變阻器。所 以，測(cè)電功率的實(shí)驗(yàn)器材里多數(shù)會(huì)有滑動(dòng)變阻器。2等效法測(cè)電功率，除了伏安法，最常見(jiàn)的是等效法，又叫等效替代法。等效法的器材特點(diǎn)：有滑動(dòng)變阻器和電阻箱各一個(gè)，開(kāi)關(guān)至少兩個(gè)，交替開(kāi)合，兩個(gè)開(kāi)關(guān)相當(dāng)大致步驟（以小燈泡為例）1）按電路圖連接電路；2）只閉合 S和

2、 S1，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表（電流表）示數(shù)為××V （A）；××V3）保持滑片不動(dòng)，只閉合 S 和 S2，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表（電流表）示數(shù)仍為A ），并讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R0 ，并記錄；4）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理器材。5）計(jì)算出小燈泡的額定功率為P=或（ ××A）2R0。3單伏法此方法比較罕見(jiàn)。電路圖大致如下：（2）S2先閉合，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為額定電壓。具體步驟請(qǐng)自己思考。4單安法此方法更為罕見(jiàn)，幾乎不可能出現(xiàn)。要求已知燈泡的額定電流。2）S1先閉合，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表示數(shù)為額定電流。具體步驟請(qǐng)自己思考。例題精講

3、測(cè)量小燈泡額定功率例 1.（2019?海安縣一模）小明和小虎設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路測(cè)量小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)器材 有：電源（電壓 9V）、標(biāo)有 2.5V 的小燈泡 L 、滑動(dòng)變阻器 R（0-20）、定值電阻 R0 （10）、電壓表、開(kāi)關(guān) S1、單刀雙擲開(kāi)關(guān) S2 及導(dǎo)線若干。（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路，在圖乙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整。（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最_（選填“左”或“右”）端。（3）小明閉合開(kāi)關(guān) S1，將開(kāi)關(guān) S2 撥至“ 1”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，電壓表示 數(shù)為V ，小燈泡正常發(fā)光，再將開(kāi)關(guān)S2撥至“ 2”，此時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為V

4、 則小燈泡的額定功率為 W。（4）實(shí)驗(yàn)中，小虎將開(kāi)關(guān)撥至“ 2”時(shí)，不小心將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)了少許，其他操 作正確，則小燈泡額定功率的測(cè)量值 （選填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值，其原因是【答案】（1）如上所示；（2）左；（3）2.5；5.5；0.75；（ 4）小于；開(kāi)關(guān)撥至“ 2”時(shí)，認(rèn)定燈泡的電壓為 2.5V ，由于滑動(dòng)變阻器的滑片 向左移動(dòng)了少許，變阻器連入電路中的變大，導(dǎo)致電壓表的讀數(shù)變小，定值電阻的 電壓變小，測(cè)得通過(guò)燈泡的電流變小，所以測(cè)得的額定功率變小【解析】題干解析 :（1）根據(jù)圖甲，將 S1 的右接線柱與 R0的右接線柱連接起來(lái)，如下所 示：（ 2）在閉合開(kāi)關(guān)前

5、，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到阻值最大處，即最左端。（3）小明閉合開(kāi)關(guān) S1，將開(kāi)關(guān) S2撥至“ 1”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，電壓 表示數(shù)為 2.5V，小燈泡正常發(fā)光，再將開(kāi)關(guān) S2撥至“ 2”，此時(shí)電壓表的示數(shù)如圖 丙所示，電壓表選用小量程，分度值為 0.1V ，讀數(shù)為 5.5V ；此時(shí)電壓表測(cè)燈與定 值電阻的電壓，因此時(shí)各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電 壓的規(guī)律，定值電阻的電壓： U0=5.5V-2.5V=3V ，由歐姆定律可求出燈的額定電流： I0.3A，則小燈泡的額定功率為： P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（4）開(kāi)關(guān)撥至“ 2”時(shí)，認(rèn)定燈泡

6、的電壓為 2.5V ，由于滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)了少 許，變阻器連入電路中的變大，根據(jù)分壓原理，導(dǎo)致電壓表的讀數(shù)變小，由串聯(lián)電 路電壓的規(guī)律，定值電阻的電壓變小，測(cè)得通過(guò)燈泡的電流變小，所以測(cè)得的額定 功率變小。例 2.（2019 春?郯城縣期中）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用下圖所示器材測(cè)量小燈泡的電功率。已知電源電 壓恒為 6V 不變，待測(cè)燈泡的額定電壓為 3.8V ，功率估計(jì)在 1.1W 左右。（1）請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線使其成為完整的實(shí)驗(yàn)電路。（2）正確連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表電壓表都有示數(shù)，請(qǐng)分析出出 現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 _（選填字母）。A燈泡的燈絲斷了B燈座內(nèi)部發(fā)生

7、短路 C滑動(dòng)變阻器斷路D小燈泡實(shí)際功率太小（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表如圖乙所示，其值為 A ，小燈泡的額定功率為 W 。（4）測(cè)出小燈泡的額定功率后，再測(cè)大于小燈泡額定功率的實(shí)際功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑 片向 _（選填“ A”或“ B“）端滑動(dòng)。（5）測(cè)量小燈泡的電功率后 （選填“需要”或“不需要”）多次測(cè)量求平均值，原因是影響。6）通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，隨著燈泡越來(lái)越亮，電阻越來(lái)越大，這說(shuō)明電阻受答案】1）如上所示；2）D；3）0.3；1.14；4）A；5）不需要；燈在不同電壓下的功率不同；6）溫度 解析】題干解析 :（1）待測(cè)燈泡的額定電壓為 3.8V，故電壓表選

8、用大量程與燈并聯(lián)，如下所示：（ 2）A 若燈泡的燈絲斷了，燈不發(fā)光，電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓，電壓表有示數(shù)，不符合題 意； B、若燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路，電壓表沒(méi)有示數(shù)，電路為通路，電流表有示數(shù)， 不符合題意； C、若滑動(dòng)變阻器斷路，整個(gè)電路斷路，兩表都沒(méi)有示數(shù)；不符合題 意； D、閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表電壓表都有示數(shù)，電路為通路，燈 不發(fā)光，則電路中的電流過(guò)小，小燈泡實(shí)際功率太小，符合題意；故選D；（ 3）電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，其值為 0.3A，小燈泡的額定功率為： P=UI=3.8V×0A=1.14W；（ 4）燈在

9、額定電壓下的功率為額定 功率，當(dāng)燈的電壓大于額定電壓時(shí)，燈的實(shí)際功率大于額定功率，測(cè)出小燈泡的額 定功率后，再測(cè)大于小燈泡額定功率的實(shí)際功率，應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻器的 電壓，故將滑動(dòng)變阻器的滑片向 A 端滑動(dòng)；（ 5）測(cè)量小燈泡的電功率不需要多次 測(cè)量求平均值，原因是：燈在不同電壓下的功率不同；（ 6）燈泡越來(lái)越亮，則說(shuō) 明燈的功率越大，燈的溫度高，電阻越來(lái)越大，說(shuō)明電阻受溫度的影響。例 3.（2019?河南二模）小明想測(cè)量標(biāo)有“ 2.5V ”字樣小燈泡的額定功率（燈泡的額定功率約為0.9W），現(xiàn)有滑動(dòng)變阻器 R1（50.3A）和 R2（20 1A）。粗心的小明將電路連接成了如圖甲 所示電

10、路。（1）發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的小麗主張把電路拆了以后重新連接，可是時(shí)間太緊，小明靈機(jī)一動(dòng)，在圖示 電路中只改變了某根導(dǎo)線一端的接點(diǎn)位置，電路就能測(cè)量小燈泡的額定功率，在圖甲中畫(huà)出小 明改動(dòng)的那條導(dǎo)線（在原導(dǎo)線上畫(huà)“×”，并畫(huà)出正確的連線）。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器 ；閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至 （選填“最左”或“最右”）端。（3）測(cè)量中發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)如圖乙所示，則應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 _（選填“左”或“右”）移動(dòng)，將電壓表的示數(shù)調(diào)整到2.5V 如果此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則該小燈泡的額定功率是 W 。（4）電壓表在使用過(guò)程中不慎損壞，剛好實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一個(gè)阻值為10的定值電阻

11、 R0，小明利用實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)有的器材、定值電阻再外加一個(gè)電流表，也完成了此實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)幫助小明畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電 路圖。答案】1）如上左所示；2）R2；最右；3）左； 0.75；4）如上右解析】 題干解析 :（1）原電路中，電流表與燈并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的，電流表應(yīng)與燈串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，如下左所示：2.5V”字樣小燈泡的額定功率，表示燈的額定電壓為 2.5V ，燈泡的額定功率約為 0.9W，根據(jù) P=UI， 燈的額定電流為： I0.36A>0.3A ，故選用滑動(dòng)變阻器 R2（201A）；（ 3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至阻值最大處的最右端。（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，圖中電壓選用

12、小量程，分度值為 0.1V ，示數(shù)為 1.7V，小于燈的 額定電壓 2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電 壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向左移動(dòng)，直到電 壓表示數(shù)為額定電壓 2.5V ；如果此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，電流表選用小量 程，分度值為 0.02A ，電流為 0.3A，則該小燈泡的額定功率是：PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W；（4）根據(jù)分析，設(shè)計(jì)的電路圖如上右所示：（主要 測(cè)量步驟：只閉合開(kāi)關(guān) S1，斷開(kāi) S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表示數(shù)為 0.25A； 斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S1，閉合開(kāi)關(guān) S2，保持滑動(dòng)變阻器的阻

13、值不變，記錄此時(shí)電流表的示數(shù) 為 I；通過(guò)燈泡的電流 IL=I-0.25A，則燈泡 L 的額定功率 P=2.5V（I-0.25A）。例 4.（2019 春 ?興化市月考）如圖甲所示是小剛“測(cè)小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路。其中電源電壓恒為 6V ，小燈泡額定電壓為 3.8V，電阻約為 10，滑動(dòng)變阻器有規(guī)格“ 10、 2A”。（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路連接完整。（2）正確操作，閉合開(kāi)關(guān)后，小剛發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表有示數(shù)，但都很小，且小燈泡幾乎不 亮，其原因可能是 。（3）當(dāng)變阻器滑片 P 移到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為 V要測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片 P 向_（選填“左”或“

14、右”）端移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為3.8V ，此時(shí)電流表示數(shù)如圖丙所示，則燈泡的額定功率為 W 。（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)小明發(fā)現(xiàn)自己無(wú)法準(zhǔn)確判斷電壓表指針是否指向3.8V ，使得實(shí)驗(yàn)存在較大的誤差，請(qǐng)你幫助小明想出減小測(cè)量誤差的方法。 。（5）小剛還想測(cè)量一只額定電壓為2.5V ，電阻約為 10小燈泡的額定功率，為此他將甲圖中的“ 3.8V ”的小燈泡換成“ 2.5V ”的小燈泡繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，他能否測(cè)出該小燈泡的額定功率？。理由是 。【答案】1）%（2）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太大；3）2.5；左； 1.14；4）多次測(cè)量求平均值；5）不能；不能使燈泡兩端電壓等于 2.5V解析】題干解析 :（1）因?yàn)闊襞莸念~定電壓為 3.8V，量程為 0 15V，因此將電壓表 15V接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示： （2）電流表示數(shù)很小，說(shuō)明電路中的阻值很大；電壓表示數(shù)很小，說(shuō)明滑動(dòng)變阻 器兩端電壓太大，即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太大；（ 3）根據(jù)圖乙可知，電壓 表的量程為 015V，分度值為 0.5V，示數(shù)為 2.5V；使電壓表的示數(shù)由 2.5V 增大 到 3.8V ，要使燈泡電壓增大，需要電流增大，總電阻減小，滑動(dòng)變阻器電阻減 小，滑片向左端移動(dòng)。電流表選擇 00.6A 量程，每一個(gè)大格代表 0.2A，每一個(gè) 小格代表 0.02A，電流為 0.3A，燈泡的額定功率： P=UI=3.8V &#