資源簡介

分組實驗：測定小燈泡的功率
學習指要
1．本實驗的關鍵在于電流表和電壓表量程的選擇，一般應根據小燈泡的額定電壓來確定電源電壓及電壓表的量程，然后估測小燈泡正常工作時的電流，再確定電流表的量程。
2．連接電路時，開關應一直處于斷開狀態，連接好后，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片調至阻值最大的位置。
3．實驗時，應觀察燈泡的亮暗，觀察燈泡的亮度隨燈泡兩端電壓變化的情況。只有當燈泡兩端電壓等于燈泡的額定電壓時，燈泡才能正常發光。
4．滑動變阻器在實驗中的作用有兩個：一是分壓和限流，可防止燒壞小燈泡；二是方便改變小燈泡兩端的電壓，從而測出燈泡在不同狀態下的電功率。
【例題】在“測定小燈泡的電功率”實驗中，電源電
壓為4.伏，小燈泡額定電壓為2.5伏、電阻約為10歐。
(1)連接電路時開關應 ，電流表的量程應選0～ 安。
(2)請你用筆畫線代替導線，將圖3—15甲中的實物電路連接完整。
(3)閉合開關前，甲圖中滑動變阻器的滑片P應位于 ( “A”或“B”)端。
(4)小葉同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數如圖乙所示，為 伏。若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向 (填“A”或“B”)端移動，使電壓表的示數為2.5伏。
(5)小向同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的I一U圖象。根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是 瓦。
(6)小勇同學在實驗中連接好電路，閉合開頭，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數且接近電源電壓，電流表無示數，原因可能是 。(寫出一種即可)
【解析】(1)連接電路的過程中為了保護電路，開關應斷開。由I=苦可求出通過小燈泡的電流大約為0.25害。因此由流表選0～0.6安的量程。
(2)根據電流表應串聯在電路中，可把電路連接完整。如圖3—16所示。
(3)閉合開關前，應將滑片P移到最大阻值處。依據圖甲中的連接可知，滑動變阻器“下”接線柱接B，因此劃片P要遠離B端，即滑片P應移到A或C端。
(4)電壓表選用的是小量程，因此電壓表示數為2.2伏。若想測量小燈泡的額定 功率，應使小燈泡兩端的電壓升高到2.5伏，所以應減小滑動變阻器連入電路中的電阻，以減小滑動變阻器兩端的電壓，因此滑片P應向B端移動。
(5)從圖丙可知，當小燈泡電壓為2.5伏時，電流剛好為0.2安，由P=U1可求出小燈泡的額定功率為0.5瓦。
(6)電流表無示數說明電路開路，而電壓表有示數，且接近電源電壓，故小燈泡開路。
【答案】(1)斷開0.6 (2)如圖3—16 (3)A (4)2.2 B (5)0.5 (6)小燈泡開路
同步訓練 A組
1．在測定小燈泡的功率的實驗中，下圖是四位同學所連接的電路，則其中連接正確的是 ( )
2．如圖甲所示電路中，R是一個定值電阻，R1是一個半導體材料制成的熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的曲線如圖乙所示。當開關閉合且電阻R，所處的環境溫度升高時，電流表示數 ，電壓表示數 。(填“增大”“減小”或“不變”)
3．某同學在測定小燈泡的功率的實驗中，所用小燈泡的額定電壓是2．5伏，電路原理圖如圖甲所示，按實驗要求，他測出了一組實驗數據，并記錄了小燈泡亮度的變化情況，結果如下表所示：
電壓(伏)
2.00
2.50
2.80
電流(安)
0.27
0.30
0.32
小燈泡電阻(歐)
7.41
8.33
8.75
亮度變化
暗一亮
(1)請你用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整。
(2)閉合開關，接通電路后，電流表、電壓表工作正常，示數均不為零。移動滑動變阻器滑片P，發現電流表和電壓表的指針不隨之發生變化，則可能的原因是 。
(3)改正電路后進行實驗，測得某次實驗結果如圖丙所示，此時電流表的示數為 安，電
壓表的示數為 伏。
(4)在實驗(3)中，你認為該同學的實驗操作不妥之處是 ，改進的辦法是 。
(5)小燈泡的電阻隨溫度的升高而 (填“增大”“不變”或“減小”)。
4．在用電流表、電壓表測小燈泡的功率的實驗中，燈泡上標有“3.4 V’字樣。小紅設計了如圖甲所示的實驗電路圖，并連接了部分實物電路，如圖乙所示。
(1)請在圖乙中幫助小紅完成實物電路的連接。
(2)連接完實物電路后，小紅閉合開關，發現燈泡不亮、電流表無示數、電壓表有示數且接近于電源電壓，請幫助小紅分析電路出現故障的原因： 。
(3)排除故障后，小紅調節滑動變阻器，使燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖丙所示，讀數為 安，則小燈泡的額定功率為 瓦。
(4)假設電壓表的l5伏量程損壞，3伏量程能正常使用，電源電壓為6伏且穩定不變，仍利用現有的器材完成實驗，你認為應如何操作? 。
5．小金、小麗在進行“測定小燈泡的功率”的實驗時，電源電壓為3伏恒定不變，他們設計的實驗電路圖如圖甲所示。
(1)小金實驗時使用的小燈泡的額定電壓為2.5伏。
①根據電路圖連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡較暗，移動滑動變阻器的金屬滑片，
小燈泡亮度不變。如果實驗中所用的滑動變阻器如圖乙所示，你認為造成上述現象的
原因是將滑動變阻器的 (用字母表示)兩接線柱連人到電路所引起的。
②正確連接后，小金通過實驗得到的數據如下表，請分析數據并回答：
實驗序號
1
2
3
4
5
6
小燈泡兩端
的電壓U／伏
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
通過小燈泡
的電流I／安
0.08
0.10
0.14
0.18
0.20
0.22
小燈泡的發
光亮度
不發光
很暗
較暗
較亮
正常
發光
很亮
小燈泡的額定功率為 瓦，小燈泡的實際功率與其發光亮度之間的關系是
。
(2)小麗使用的小燈泡的額定電壓為2.0伏。根據電路圖正確連接電路后，調節滑動變阻器的
滑片過程中，小燈泡燈絲突然燒斷了，她立即觀察電壓表和電流表的示數，其示數應分別為 。
同步訓練 B組
6．在“測定小燈泡的功率”的實驗中，用手移動變阻器滑片時，眼睛應觀察 ( )
A．燈泡的發光情況
B．變阻器滑片的位置
C．電壓表的示數
D．一電流表的示數
7．某科學實驗小組的同學用“伏安法”測量小燈泡的電功率，待測小燈泡的額定電壓為3.8伏，小燈泡的額定功率估計在1瓦左右。
(1)請你用筆畫線代替導線，完成圖甲中實物電路的連接，連線時導線不能交叉。
(2)檢查電路連接無誤，閉合開關后，燈泡不亮，電壓表有示數且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動，產生這一現象的原因可能是 。
(3)故障排除后，移動滑動變阻器的滑片，小燈泡正常發光時，電流表示數如圖乙所示，請讀出電流表的示數，并填入表格。
(4)實驗中，同學們記錄了多組小燈泡兩端的電壓及對應通過小燈泡的電流值，但表格中仍有不完整的地方，請將所缺內容填寫完整。
電壓U／伏
1.5
2.0
2.5
3.0
3.8
4.0
電流I／安
0.2
0.22
0.25
0.28
0.34
電功率P／瓦
0.3
0.44
0.625
0.84
1.36
燈泡發光情況
很暗→暗→正常發光→很亮
(5)小組同學分析實驗數據得出：小燈泡的發光亮度是由燈泡的 決定的，且小燈泡的 ，燈泡發光越亮。
(6)用圖甲所示電路還可測量小燈泡的 ，小燈泡正常發光時的電阻是 歐(取整
數)。
8．小明在進行“測量小燈泡的功率”的實驗時，實驗臺上提供的器材有6伏蓄電池、電流表(0～0.6安，0～3安)、電壓表(0～3伏，0～15伏)、滑動變阻器(50Ω 1.5A)、額定電壓為2.5伏的小燈泡(正常發光時的電阻約為7歐)、開關各一個，導線若干。
(1)小明在實驗中電流表應該選擇 的量程，電壓表應該選擇 的量程。
(2)請你將虛線框內的實物連接起來。
(3)小明在實驗中有下列操作：①讀出電流表的爾數；②移動變阻器的滑片至阻值最大處，再閉合開關；③斷開開關，連接電路；④測量并記錄數據，計算小燈泡的額定功率；⑤移動變阻器滑片，使電壓表的示數為2.5伏。其合理的順序為 。
(4)若閉合開關后，發現小燈泡不發光，電流表的示數為零，電壓表的示數為6伏，產生此故障的原因可能是 (可多選)。
A．小燈泡短路
B．小燈泡的燈絲斷了
C．小燈泡的燈座接觸不良
D．電壓表的正、負接線柱接反了
E．變阻器滑片接觸不良
(5)排除故障后，調節滑動變阻器測得如下表所示的三組數據，則小燈泡的額定功率為 瓦。
實驗次數
1
2
3
電壓U／伏
2.0
2.5
2.8
電流I／安
0.30
0.36
0.38
參考答案：
分組實驗：測定小燈泡的功率
1．B 2．增大 增大 3．(1)圖略 (2)滑動變阻器連入電路時，接到了金屬棒C、D兩端或電阻絲A、B兩端 (3)0.2 1.2 (4)電流表的量程選大了將接“3安”檔上的導線改接到“0．6安”檔上 (5)增大4．(1)圖略(2)燈絲斷了，燈泡或燈泡接線柱接觸不良 (3)0. 3 1.02 (4)將電壓表改接在滑動變阻器兩端，測其電壓 5．(1)①AB ②0．5小燈泡的實際功率越大，燈泡越亮 (2)3伏，0安 6．C 7．(1)圖略 (2)燈泡斷路 (4)0.32 1.216 (5)實際功率實際功率越大 (6)電阻 l2[解析：(1)電流表應與小燈泡串聯，電壓表應與小燈泡并聯。小燈泡的額定電流約為I===0.26安，故電流表的量程取0～0.6安。(2)閉合開關后，電路電流幾乎為零，電壓表讀數接近電源電壓，這種情形只有當小燈泡斷路時才會出現。(4)表格中電流為小燈泡的額定電流，可從圖乙直接讀出，功率P=IU=0.32安×3.8伏=1.216瓦。(6)R== ≈12歐 8．(1)0~0.6安 0-~3伏 (2)圖略 (3)③②⑤①④ (4)BC (5)0.9

展開更多......

收起↑