測量小燈泡電功率的練習題
一、填空題
1. 測量小燈泡的功率時,應使電流表_____聯在燈泡和電源之間,電壓表_____聯在電源和燈泡之間。
2. 測量小燈泡的電功率時,要測量通過小燈泡的電流和它兩端的_____,實驗室常用的測量電流的工具是_____表,測量時間的工具是_____表。
二、選擇題
3. 用電壓表分別測量電路中兩盞電燈的電壓,都為220V,由此判斷兩盞電燈的連接方式是( )
A. 一定是并聯 B. 一定是串聯 C. 串、并聯都有可能 D. 無法判斷
三、簡答題
4. 小明同學在晚上自習課時,使用電燈學習的過程中,若其他與電燈連接的電路突然全部被切斷,則他所在電路的電壓將______,家庭電路中總電流將______。(選填“增大”或“減小”)
四、實驗題
5. 小明同學在用電壓表和電流表測量小燈泡的功率時,所用電源電壓為6V且保持不變,小燈泡標有“3V”字樣。
(1)請你用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片向右移動時,電流表示數變大);
(2)小明在實驗中,正確連接電路并檢查無誤后,閉合開關前應將滑動變阻器的滑片移到______(選填“A”或“B”)端;閉合開關后,發現小燈泡不亮,電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓,出現此故障的原因可能是______;
(3)排除故障后,小明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______V,此時小燈泡正常發光,則小燈泡的額定功率為______W;移動滑片P的過程中,發現電壓表的示數變化是逐漸變______(選填“大”或“小”),這是因為燈泡電阻隨溫度的升高而______(選填“增大”或“減小”)。
例題:
【分析】
本題考查了測量小燈泡電功率的實驗電路圖的連接、故障分析以及實驗數據的分析。根據實驗電路圖連接實物圖;根據滑動變阻器的作用分析;根據電壓表的使用分析;根據歐姆定律分析。
【解答】
($1$)滑動變阻器與燈泡串聯,滑片向右移動時,電流表示數變大,故滑動變阻器應接右下接線柱;燈泡與電源電壓相等,故電壓表應與燈泡并聯;電路圖如圖所示;
($2$)閉合開關前應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處即B端;閉合開關后,發現小燈泡不亮,電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓,出現此故障的原因可能是:燈泡斷路或滑動變阻器斷路;
($3$)由圖乙知:電壓表的量程為$0~3V$分度值為$0.1V$示數為$2.5V$;此時小燈泡正常發光則額定功率為:$P = UI = 3V \times 0.5A = 1.5W$;移動滑片P的過程中,發現電壓表的示數變化是逐漸變大;這是因為燈泡電阻隨溫度的升高而增大。
故答案為:($1$)見上圖;($2$)B;燈泡斷路或滑動變阻器斷路;($3$)$2.5$;$1.5$;大;增大。
【分析】
本題考查了測量小燈泡電功率的實驗電路圖的連接、故障分析以及實驗數據的分析。根據實驗電路圖連接實物圖;根據滑動變阻器的作用分析;根據電壓表的使用分析。
【解答】
解:($1$)滑動變阻器與燈泡串聯,滑片向右移動時,電流表示數變大,故滑動變阻器應接右下接線柱;燈泡與電源電壓相等,故電壓表應與燈泡并聯;電路圖如圖所示;
($2$)閉合開關前應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處即B端;閉合開關后,發現小燈泡不亮,電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓,出現此故障的原因可能是:燈泡斷路或滑動變阻器斷路;
($3$)由圖乙知:電壓表的量程為$0~3V$分度值為$0.1V$示數為$2
測量小燈泡的電功率練習題
一、填空題
1. 測量小燈泡的功率時,應使電流從電流表_____接線柱流入,從_____接線柱流出,調節滑動變阻器,改變通過小燈泡的電流和它兩端的_____,實現觀察小燈泡亮度變化和測出小燈泡的功率。
二、選擇題
2. 用電壓表分別測量電路中兩盞電燈的電壓,都為220V,可是一盞電燈發光亮,另一盞不發光,原因可能是( )
A. 不發光的一盞燈電阻太小
B. 不發光的一盞燈的燈絲斷了
C. 兩盞燈串聯在一起
D. 兩盞燈并聯在一起
三、計算題
小燈泡標有“2.5V 0.3A”的字樣,正常發光時燈絲的溫度可視為2500℃,如果電源電壓為6V,要使小燈泡正常發光,需要串聯一個多大的電阻?
相關例題
例:某同學用電壓表分別測量電路中兩盞電燈的電壓,都為220V,可是一盞電燈發光亮,另一盞不發光,原因可能是并聯在一起。
解題過程:
根據并聯電路各支路互不影響可知,不發光的一盞燈可能是短路或電壓小于額定電壓。當不發光的一盞燈短路時,電源短路會造成電源損壞;當不發光的一盞燈的實際電壓小于額定電壓時,實際功率也小于額定功率,也不會造成另一盞燈不亮。因此不發光的一盞燈的實際電壓可能等于額定電壓或略大于額定電壓。由于串聯電路中各處的電流相等,因此根據串聯電路的分壓特點可知,串聯電阻兩端的實際電壓等于額定電壓減去電阻兩端的實際電壓。根據歐姆定律可求出串聯電阻的阻值。
解:兩盞電燈并聯在一起時不會出現一盞燈亮、另一盞燈不亮的情況。因此B選項錯誤;當不發光的一盞燈短路時會造成電源短路,因此C選項錯誤;當不發光的一盞燈的實際電壓等于額定電壓時,實際功率也等于額定功率,因此D選項錯誤;當不發光的一盞燈的實際電壓略大于額定電壓時,實際功率也略大于額定功率,此時串聯電阻兩端的實際電壓等于額定電壓減去電阻兩端的實際電壓。因此串聯電阻的阻值應大于燈泡的阻值。根據歐姆定律可得:$R = \frac{U_{R}}{I} = \frac{U - U_{L}}{I} = \frac{6V - 2.5V}{0.3A} \approx 13\Omega$。
答:需要串聯一個約為$13\Omega$的電阻。
測量小燈泡的電功率練習題
一、填空題
1. 測量小燈泡的功率時,應使電流從電流表_____接線柱流入,從_____接線柱流出。
2. 測量小燈泡的功率時,滑動變阻器的作用是_____。
二、選擇題
1. 測量小燈泡的功率時,滑動變阻器的作用是( )
A. 改變被測小燈泡兩端的電壓
B. 改變流過小燈泡的電流
C. 改變小燈泡的工作時間
D. 保護電路和取平均值
三、判斷題
1. 測量小燈泡的功率時,電壓表的示數越大,小燈泡的亮度就越亮。( )
四、實驗題
請根據以下要求,完成實驗報告:
1. 實驗目的:測量小燈泡的電功率。
2. 實驗原理:P=UI。
3. 實驗器材:電源、開關、電壓表、電流表、小燈泡、導線若干。
4. 實驗步驟:
(1)按電路圖連接實物;
(2)調整滑動變阻器,使電壓表和電流表的指針在允許的范圍內偏轉;
(3)測量并記錄小燈泡在不同電壓下的電功率;
(4)分析實驗數據,得出結論。
5. 數據記錄及處理:至少三次實驗,記錄數據至少兩組。
例題:小燈泡額定電壓為2.5V,電源電壓為6V,請完成實驗報告。
實驗次數 電壓(V) 電流(A) 電功率(W) 亮度 備注
1 2.5 0.36 0.9 小燈正常發光
2 3 0.42 1.26 ________
3 4 ________ ________ ________
常見問題:在實驗過程中,滑動變阻器的作用是什么?如何根據電功率的大小判斷小燈泡的亮度?
解答:滑動變阻器的作用是保護電路和調節燈泡兩端的電壓。根據電功率的大小判斷小燈泡的亮度,當小燈泡的電功率越大時,亮度越亮。同時需要注意觀察電壓表的示數變化,確保電壓表的示數在允許的范圍內。
