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测定小灯泡的功率
1.实验目的:学会测定小灯泡的额定功率和不在额定电压时的实际功率,并加以比较。
图11
2.实验原理:
实验器材
3.画出实验电路图,并把实物连接补充完整
4设计实验表格
实验次数
亮暗程度
1
2
3
5测定一个小灯泡的功率”的实验,所用灯泡的额定电压是2.2V。
(1)电路连接完整后,当向右移动变阻器的滑片P时,电压表的示数将 ,电流表的示数将 。闭合开关,小岗发现灯泡发光很亮,其操作存在的问题是_______。连好电路,闭合开关,移动变阻器的滑片到某一点,电压表的示数为3V,要测量小灯泡的额定功率,还应将滑动变阻器滑片向_________移动(选填“左”、“右”),当电压表示数为________V时,小灯泡正常发光,程跃刚连接完最后一根导线,立即看到灯泡发出明亮的光。在一旁观察的林雨一惊,提醒程跃实验中有问题。程跃想,我的实验连线没有出问题啊!请你帮助程跃找出实验中两个操作不当之处:①_____________________;②_______________________。
(2)实际实验的有关记录与计算如下表:
实验次数
1
2
3
电压(V)
2.20
1.50
2.50
电流(A)
0.22
0.16
0.24
功率(W)
0.484
0.24
0.60
该同学注意到灯的亮度变化是:第二次比第一次暗,第三次比第一次更亮。你认为,根据他观察的
第18题丙图
现象和实验数据分析,可得出一些什么结论呢?请说出两点(这两点的意思应不同):① ;② 。
(4)他还注意到,这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻,并完成了有关计算如下表格:
实验次数
1
2
3
电压(V)
2.20
1.50
2.50
电流(A)
0.22
0.16
0.24
灯丝电阻(Ω)
10.00
9.38
10.42
这位同学有些纳闷儿:导体的电阻不是与电压、电流无关吗?怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢?
请你对此作出两种可能性的解释:① ;② 。
(6)连接完实验电路后,小红闭合开关,发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压,请帮助小红分析电路出现故障的原因:___________________________。
(7)排除故障后,小红调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,读数为_________A,则小灯泡的额定功率为_____________W。
(8)假若电压表15V量程损坏,3V量程能正常使用,电源电压为6V且稳定不变,仍利用现有的器材完成测3.8V小灯泡的功率实验,你认为如何操作________________________________________。
(9)做完实验后,程跃将测灯泡实际功率实验与以前做过的测某一固定电阻阻值的实验进行比较,发现这两个实验有许多相似的地方,也有不同之处。请你写出一个不同之处:
_________________________________________________________________________。
(10)5)程跃根据测量灯泡实际功率的多组实验数据,作出了,I-U图象,如图c所示。结果发现图线不是直线,这表明灯泡的电流与电压不成正比。程跃很纳闷,请你帮助他分析原因。
(11)这个实验既可以测量导体的电阻也可以测量小灯泡的额定功率
(12)请你说出在这两个实验中,滑动变阻器作用的相同之处和不同之处;
(13)小红想利用这些器材,依据图22所示的电路,测定“220V 50W”白炽灯泡的阻值。但在具体的测量过程中,她发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,两电表的示数均没有什么变化。经检查各器材完好,电路连接也没有错误。请你通过计算,分析说明小红的想法是不可行的电源6V
(14)小岗根据测出的三组数据求出各次电阻,发现灯泡在不同电压下的电阻值
不同,这是因为灯泡的电阻值与_______的变化有关.完成实验后,他改变滑动变阻器的阻值,记录电流表、电压表的几组示数,然后确认小灯泡的电流、电压,算出几组电阻值,求出的平均值就是小灯泡正常发光的电阻。他的方法是_______的(选填“正确”、“不正确”),原因是____________________________________________________.
(15)小岗测出三组数据,记录在下表中,第二次功率数据忘记处理了.请你帮他把数值填入表中的空格内;
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡的亮度
l
3.0
0.28
0.84
偏暗
2
3.8
0.30
正常
3
4.2
0.32
1.34
偏亮
(16)该实验测出三组数据的目的是__(_____;
(17)实验中小明发现无论怎样移动变阻器滑片,电压表指针偏转角度始终较小,原因可能是 (填字母)。
A.电池较旧,电压不足 B.电流表短路C.滑动变阻器短路
(18)考虑到电压表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来误差,那么用这种方案测量出来的电阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”) 电阻的真实值,其原因是:
(19)已知小灯泡的额定电压为6V,正常工作时的电流约为0.3A.现有如下器材:电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“100 2A”“50Q l.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干、 电源(电压为12V左右)一个。你认为该小组应选用规格为 的滑动变阻器
(20)通过三次测量得到三组数据,算出三个电功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误,为什么?
(21) 小刚连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造
成上述现象的原因分别是____ ______________、______________________。
(22) )从表格中你能得出灯泡功率与亮度的关系是 。
(23) 根据计算结果找出电阻随电压变化的规律是 ;
这一规律产生的主要原因是 。
(24)小光同学连接电路后发现:小灯泡逐渐变亮时,电压表的示数逐渐变小。造成这一现象的原因是 。
(25) (2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到 端,这样做能对电路起
到 作用,在实验过程中滑动变阻器的另一个作用是 。
(26)若开关闭合后,小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数接近3V,则可能的原因是 。
(27)若开关闭合后,电流表有示数,电压表示数为零,则可能的原因是
或 。
6. 小明同学在“测定小灯泡的功率”实验中,所用电源电压不变,滑动变阻器上标有“50Ω2A”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,闭合电键,移动变阻器的滑片,当观察到电流表的示数为 安时,小灯正常发光。此时电压表的示数如图 19 所示,变阻器的滑片恰好在中点上(即它接入电路的电阻为 25 欧)。小灯的额定电压为 伏,额定功率为 瓦 , 所用的电源电压为 伏。
7 6V蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω、1.5A)、额定电压为2.5V的小电灯(正常发光时的电阻约为7Ω)、开关各一个,导线若干。
(1)小明在实验中电流表应该选择 的量程,电压表应该选择 的量程。
(2)他连接的实物电路如图14所示,请你在虚线框内画出该电路图。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器测得如右表所示
的三组数据。则小电灯的额定功率为 W
小灯泡的实际功率随实际电压的增大而
(选填“增大”或“减小”)。
(4)小明发现,由表中数据计算可知:小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等。你认为造成这种结果的原因是
8雨在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡的额定功率,图甲为他所连的实验电路.电池盒中至少有__________节干电池
9完成电路连接井闭合开关后,小丽发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压(3v) 出现故障的可能原因是 (填字母代号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.电压表短路 D.电流表断路
2 P=UI 小灯泡 电流表 电压表 开关 滑动变阻器 电源 导线 5(1)变大 变大 滑动变阻器的两个接线柱都接到上面或滑动变阻器接入电路中的电阻为零 左 2.2 电路连接时开关是闭合的,滑动变阻器的两个接线柱都接到上面或滑动变阻器接入电路中的电阻为零 (3)①灯泡两端电压越大,功率越大;②功率越大灯越亮 (4)①可能实验有误差;②可能电阻与温度有关。(6)小灯泡断路 (7)0.3 0.66 (8)用电压表测滑动变阻器两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.2V,读出此时电流表的读数(9)①测功率,测电阻两个实验的目的不同。 ②依据物理的原理不同(测功率用P=W,测电阻用欧姆定律R=号)。 ③测实际功率不必多次测量求平均值,测电阻需多次测量求平均值以减少误差。 注:只要答对一条即可得满分(2分)。其它回答合理的也可得满分。(10)灯丝的阻值随温度升高而变化(增大)( (12)答:相同之处:都可以改变电路中的电流的大小(1分)不同之处:测电阻时,可以通过调节变阻器进行多次测量求平均值;测额定功率时,可以通过调节变阻器使灯泡两端的电压达到额定电压(2分(13)解:由可知:灯泡的电阻为 当滑动变阻器连入电路中时,电灯与变阻器串联,电路中的电流大小为 由上式知:当变阻器连入电路中的电阻逐渐减少时,电流逐渐增大,当R滑=0时,电路中的电流最大,其大小为 由以上计算数据可以看出,电路中最大电流远远小于电流表的最小分度值0.02A,将无法从电流表读出测量数据,所以小红的想法不可行。(1分)(14)温度 不正确;温度不同,小灯泡的电阻也不同或只能用U额、U额、来求正常发光时的电 阻16)为了寻找规律(17)A(18)小于, 电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流,即电流偏大,而电压是准确的,由R=U/I可知,电阻的测量值小于实值(19)“50Q l.5A”(20)因为额定功率是用电器在额定电压下的功率,当滑动变阻器阻值变化时,灯两端的电压也变化,实际功率是变化的,多次测量求平均值算出的功率不是额定功率(21)连接电路时开关是闭合的 某处接触不良) (22)灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关,灯泡两端的电压越大,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮(23)灯泡的电阻与温度有关,灯丝的电阻随温度的升高而增大。。(24)电压表与小灯泡并联(25)右 保护 调节小灯泡两端电压(调节电路中的电流)(26)灯泡部分断路(27)灯泡部分短路 电压表部分断路 6 0.3 4.5 1.35 12 . 70~0.6A0~3V
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