尖子生學(xué)案2017春九年級(jí)物理全冊(cè)第18章電功率第3節(jié)測(cè)量小燈泡的電功率課件

1、第十八章第十八章 電功率電功率第第3節(jié)節(jié) 測(cè)量小燈泡的電功率測(cè)量小燈泡的電功率只有電壓表或電流表時(shí)測(cè)量小燈泡的電功率只有電壓表或電流表時(shí)測(cè)量小燈泡的電功率(規(guī)律方法規(guī)律方法)例例1用如圖18 - 30所示的實(shí)驗(yàn)電路,測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“2.5 V”字樣的小燈泡的額定功率. (1)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出與圖18 - 30對(duì)應(yīng)的電路圖.(2)閉合開關(guān)后,電流表和電壓表的示數(shù)都較小,小燈泡不發(fā)光,其原因是: . (3)經(jīng)過調(diào)整后,小燈泡發(fā)光,但如何使小燈泡正常發(fā)光呢?你的措施是:. (4)愛探究的小強(qiáng)用另一只電流表A2和一個(gè)5 的定值電阻R,連接了如圖18 - 31所示的電路,同樣測(cè)出了小燈泡的額定功率.具體操

2、作是:閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表A2的示數(shù)為A,小燈泡正常發(fā)光.此時(shí)電流表A1的示數(shù)如圖18 - 32所示,則小燈泡的額定功率為W. 22.55UVIR解析解析(1)根據(jù)實(shí)物圖,從電源正極開始畫起,依次畫出開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、電流表,再連接到電源負(fù)極,最后畫出與小燈泡并聯(lián)的電壓表.(2)電流表、電壓表都有示數(shù),說明不存在電路故障,小燈泡不亮的原因很可能是由于滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值太大,造成電路中的電流太小,小燈泡消耗的實(shí)際功率不足以達(dá)到使其發(fā)光的程度.(3)為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)使小燈泡兩端的電壓為額定電壓,只需調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為2.5 V即可.(4)為了測(cè)

3、量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的額定功率,那么其兩端的電壓應(yīng)為2.5 V,這就要求與其并聯(lián)的定值電阻兩端的電壓為2.5 V,電流表A2的示數(shù) =0.5 A,又注意到電流表A1選擇的量程為03 A,其示數(shù)I1=0.9 A,故通過小燈泡的電流IL=0.9 A-0.5 A=0.4 A,故小燈泡的額定功率為P=UIL=2.5 V0.4 A=1 W.答案(1)如圖18 - 33所示. (2)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值太大,電流過小,小燈泡的實(shí)際功率較小,沒有達(dá)到發(fā)光功率.(3)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)等于2.5 V(4)0.51只有電壓表或電流表時(shí)測(cè)量小燈泡的電功率只有電壓表或電流表時(shí)測(cè)量小燈泡的電功率

4、(規(guī)律方法規(guī)律方法)例例1用如圖18 - 30所示的實(shí)驗(yàn)電路,測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“2.5 V”字樣的小燈泡的額定功率. (1)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出與圖18 - 30對(duì)應(yīng)的電路圖.(2)閉合開關(guān)后,電流表和電壓表的示數(shù)都較小,小燈泡不發(fā)光,其原因是: . (3)經(jīng)過調(diào)整后,小燈泡發(fā)光,但如何使小燈泡正常發(fā)光呢?你的措施是:. (4)愛探究的小強(qiáng)用另一只電流表A2和一個(gè)5 的定值電阻R,連接了如圖18 - 31所示的電路,同樣測(cè)出了小燈泡的額定功率.具體操作是:閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表A2的示數(shù)為A,小燈泡正常發(fā)光.此時(shí)電流表A1的示數(shù)如圖18 - 32所示,則小燈泡的額定功率為W. 如圖1

5、8 - 33所示滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值太大,電流過小,小燈泡的實(shí)際功率較小,沒有達(dá)到發(fā)光功率.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)等于2.5 V10.51.(2015廈門中考)小鷺利用電流表和電阻箱測(cè)量小燈泡的功率,設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的部分實(shí)驗(yàn)電路. (1)請(qǐng)你添加一條導(dǎo)線,將圖甲所示的實(shí)物圖補(bǔ)充完整,并使滑動(dòng)變阻器的滑片P右移時(shí)接入電路的阻值變大.(2)閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2扳向(選填“1”或“2”),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為I1,如圖乙所示,I1=A. (3)將開關(guān)S2扳向另一端,保持 的阻值不變,調(diào)節(jié)的阻值R,使電流表的示數(shù)仍為I1. (4)若此時(shí)R=7.0 ,小燈泡的實(shí)

6、際功率P1=W. (5)若小燈泡的額定電流為I0=2I1,以下關(guān)于額定功率P0與實(shí)際功率P1的數(shù)值關(guān)系,你認(rèn)為最有可能的是()A.P0=2P1 B.P0=3P1 C.P0=4P1 D.P0=5P1(1)如圖所示.10.2滑動(dòng)變阻器電阻箱0.28D不會(huì)計(jì)算燈泡的額定功率不會(huì)計(jì)算燈泡的額定功率(易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn))例2(2016孝感中考)小勇在測(cè)量額定電壓是2.5 V小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中:(1)為完成實(shí)驗(yàn),請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖18 - 34甲中的實(shí)物電路圖連接完整. (2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡發(fā)光較暗但亮度一直不變,其原因是 . (3)正確連接電路后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的

7、滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2 V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為 W. (4)若要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)再將滑動(dòng)變阻器的滑片向(填“左”或“右”)移動(dòng),直至電壓表示數(shù)為V為止. (5)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,記下多組電流表示數(shù)及對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù),并畫出圖丙所示的I - U圖像,從圖像可以計(jì)算出小燈泡的額定功率為W. 解析(1)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)接入電路中,電壓表測(cè)燈泡電壓,應(yīng)與燈泡并聯(lián),燈泡額定電壓2.5 V,所以電壓表使用03 V量程,由此連接實(shí)物如圖18 - 35所示;(2)如果滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱,滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路,滑動(dòng)變阻器

8、變成為定值電阻,無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電路中電阻都不變,電路中電流較小,所以燈泡的亮度比較暗;(3)由圖乙所示電流表可知,電流表量程是00.6 A,分度值是0.02 A,電流表示數(shù)為0.22 A,所以電壓表示數(shù)為2 V時(shí),燈泡實(shí)際功率P=UI=2 V0.22 A=0.44 W;(4)要測(cè)定燈泡的額定功率,應(yīng)使燈泡兩端的電壓等于其額定電壓,此時(shí)應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值,將滑片向左端滑動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5 V;(5)由圖丙I - U圖像可知,燈泡額定電壓U=2.5 V所對(duì)應(yīng)的電流I=0.25 A,則燈泡的額定功率P=UI=2.5 V0.25 A=0.625 W. 不會(huì)計(jì)算燈泡的額定功率

9、不會(huì)計(jì)算燈泡的額定功率(易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn))例2(2016孝感中考)小勇在測(cè)量額定電壓是2.5 V小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中:(1)為完成實(shí)驗(yàn),請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖18 - 34甲中的實(shí)物電路圖連接完整. (2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡發(fā)光較暗但亮度一直不變,其原因是 . (3)正確連接電路后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2 V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為 W. (4)若要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)再將滑動(dòng)變阻器的滑片向(填“左”或“右”)移動(dòng),直至電壓表示數(shù)為V為止. (5)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,記下多組電流表示數(shù)及對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù),并畫出圖丙

10、所示的I - U圖像,從圖像可以計(jì)算出小燈泡的額定功率為W. 滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱0.44左2.50.625(1)2.(1)在測(cè)量額定電壓是3.8 V的小燈泡的額定功率時(shí),如圖所示是小宜同學(xué)連接不完整的實(shí)驗(yàn)電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線幫他將圖中未連接部分連接好,要求:電壓表、電流表選擇合適的量程,滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)使連入電路的阻值減小.(小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻約為10 ) (2)小宜同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中為了能得到比較準(zhǔn)確的小燈泡的額定功率,改變接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值,分別得到三組數(shù)據(jù),如下表:老師認(rèn)為小宜同學(xué)通過三次測(cè)量得到三組數(shù)據(jù),算出三個(gè)電功率值,再求平均值得到額定功率的數(shù)據(jù)處理方

11、法有誤,為什么?(3)你認(rèn)為正確測(cè)量結(jié)果P額=W.(1)如圖所示.因?yàn)轭~定功率是用電器在額定電壓下的功率,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值變化時(shí),燈兩端的電壓也變化,實(shí)際功率是變化的,多次測(cè)量求平均值算出的功率不是額定功率.1.52例1實(shí)驗(yàn)探究題(2016南昌中考)某市中考實(shí)驗(yàn)操作考試時(shí),實(shí)驗(yàn)員為同學(xué)們“探究小燈泡的額定電功率”準(zhǔn)備了以下器材:額定電壓為2.5 V的小燈泡(正常發(fā)光時(shí)電阻均為10 )、規(guī)格為“10 1 A”的滑動(dòng)變阻器、新干電池4節(jié)、開關(guān)、電流表、電壓表、導(dǎo)線若干.【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃】(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖18 - 36甲所示的電路連接完整;(2)在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片P移到最(選

12、填“左”或“右”)端; (3)在虛線方框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖;(4)經(jīng)檢查,電路連接無誤,各元件完好.閉合開關(guān)后,無論怎樣移動(dòng)滑片P,電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5 V,存在這種問題的原因是 ,讓小燈泡正常發(fā)光最簡(jiǎn)便的方法是: ; (5)解決上述問題后,移動(dòng)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5 V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是 W. 2.510UVIR解析(1)測(cè)小燈泡的額定電功率的實(shí)驗(yàn)中,電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)測(cè)其兩端電壓,電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)其電流,小燈泡的額定電壓為2.5 V,所以電壓表使用03 V量程;由歐姆定律可知,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為: =0.25 A,所以電流

13、表使用00.6 A量程,連接的實(shí)物如圖18 - 37甲所示; (2)為了保護(hù)電路,在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片P移到最大阻值處,由圖可知滑片應(yīng)滑到最右端;(3)根據(jù)實(shí)物圖,畫出電路圖如圖18 - 37乙所示;(4)4節(jié)新干電池串聯(lián)組成電源,電源電壓為6 V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10 ,小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻約為10 ,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入阻值最大時(shí),此時(shí)燈泡兩端電壓最小為3 V,所以無論怎樣移動(dòng)滑片P,電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5 V,讓小燈泡正常發(fā)光最簡(jiǎn)便的方法是減少一節(jié)干電池(減小電源電壓);(5)由圖乙知,電流表量程00.6 A,分度值0.02 A,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為

14、0.2 A,所以燈泡的額定功率:P=UI=2.5 V0.2 A=0.5 W.例1實(shí)驗(yàn)探究題(2016南昌中考)某市中考實(shí)驗(yàn)操作考試時(shí),實(shí)驗(yàn)員為同學(xué)們“探究小燈泡的額定電功率”準(zhǔn)備了以下器材:額定電壓為2.5 V的小燈泡(正常發(fā)光時(shí)電阻均為10 )、規(guī)格為“10 1 A”的滑動(dòng)變阻器、新干電池4節(jié)、開關(guān)、電流表、電壓表、導(dǎo)線若干.【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃】(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖18 - 36甲所示的電路連接完整;(2)在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片P移到最(選填“左”或“右”)端; (3)在虛線方框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖;(4)經(jīng)檢查,電路連接無誤,各元件完好.閉合開關(guān)后,無論怎樣移動(dòng)滑片P,電壓表的

15、示數(shù)都調(diào)不到2.5 V,存在這種問題的原因是 ,讓小燈泡正常發(fā)光最簡(jiǎn)便的方法是: ; (5)解決上述問題后,移動(dòng)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5 V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是 W. (1)如圖所示.(3)如圖所示.右右減少一節(jié)干電池電源電壓過大 0.5例例2數(shù)據(jù)分析題按圖18 - 38所示電路對(duì)額定電壓為3.8 V的小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并記錄在表中,同時(shí)記錄了小燈泡亮度變化情況. 請(qǐng)你仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,回答以下問題:(1)小燈泡的額定功率是W; (2)小燈泡亮度變化規(guī)律是 ; (3)除了表格中列出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象外,你還能發(fā)現(xiàn)的問題是.

16、 解析(1)由圖知當(dāng)電壓為3.8 V時(shí),電流為0.31 A,則P=UI=3.8 V0.31 A=1.178 W;(2)由表中看出,隨著電壓的增大,亮度增加,故電壓越大,電功率越大,亮度越大;(3)由歐姆定律得:電阻依次為:10.7 ,11.7 ,12.3 ,12.5 ,13.2 ,故隨通電時(shí)間的變化而變化,即電阻與溫度有關(guān).1.178電壓越大電壓越大,電功率越大電功率越大,亮度越大亮度越大燈絲電阻隨通電時(shí)間的變化而變化,說明電阻與溫度有關(guān)例3圖像分析題小明同學(xué)想對(duì)如圖18 - 39甲所示的電路進(jìn)行深入研究,他進(jìn)行了如下嘗試: (1)首先他分析出:若已知電源電壓恒為U,定值電阻R1的阻值為R0,

17、某時(shí)刻電路中的電流為I,則滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓U2= ;滑動(dòng)變阻器R2的電功率P2= . (2)他按照電路圖連接了實(shí)驗(yàn)電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,相應(yīng)地記錄了電流表、電壓表V1和V2的示數(shù),測(cè)出R1的電功率P1、滑動(dòng)變阻器R2的電功率P2、電路的總功率P總,請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別在圖乙和圖丙中描點(diǎn)畫出圖像.(3)分析圖像由圖乙可得結(jié)論 . 由圖丙可得結(jié)論 . 解析(1)由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),則電流相等,若已知電源電壓恒為U,定值電阻R1的阻值為R0,某時(shí)刻電路中的電流為I,則滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓U2=U-IR0;滑動(dòng)變阻器R2的電功率P2=U2I=UI-I2R0.(2)根據(jù)表格中功

18、率P總與對(duì)應(yīng)的電流I,描點(diǎn)畫出圖像乙;根據(jù)表格中滑動(dòng)變阻器R2的電功率P2與對(duì)應(yīng)電流,描點(diǎn)畫出圖像丙.(3)根據(jù)圖乙曲線可得出結(jié)論:電路總功率P總與電流I成正比;根據(jù)圖丙曲線可得結(jié)論:當(dāng)電流增大時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率先增大后減小.答案答案(1)U-IR0UI-I2R0(2)如圖18 - 40所示. (3)電路總功率P總與電流I成正比當(dāng)電流增大時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率先增大后減小例3圖像分析題小明同學(xué)想對(duì)如圖18 - 39甲所示的電路進(jìn)行深入研究,他進(jìn)行了如下嘗試: (1)首先他分析出:若已知電源電壓恒為U,定值電阻R1的阻值為R0,某時(shí)刻電路中的電流為I,則滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓U2= ;滑動(dòng)變阻

19、器R2的電功率P2= . (2)他按照電路圖連接了實(shí)驗(yàn)電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,相應(yīng)地記錄了電流表、電壓表V1和V2的示數(shù),測(cè)出R1的電功率P1、滑動(dòng)變阻器R2的電功率P2、電路的總功率P總,請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別在圖乙和圖丙中描點(diǎn)畫出圖像.(3)分析圖像由圖乙可得結(jié)論 . 由圖丙可得結(jié)論 . UI-I2R0U-IR0(2)如圖18 - 40所示. 當(dāng)電流增大時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率先增大后減小電路總功率P總與電流I成正比例4 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題(2015揚(yáng)州中考)在測(cè)定額定電壓為2.5 V的小燈泡(正常發(fā)光時(shí)電阻約為8 )電功率的實(shí)驗(yàn)中,電源為兩節(jié)新干電池. (1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng).請(qǐng)用筆畫線將圖18

20、- 41乙電路連接完整,要求滑片P向左滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小.(2)電路連接后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片(未達(dá)到最小阻值),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則故障可能是 . (3)排除故障后,為了測(cè)量小燈泡的額定功率,調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為V,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡額定功率是 W.(4)若實(shí)驗(yàn)中電流表壞了,為了測(cè)量小燈泡的額定功率,小明選用一個(gè)R0=5 的電阻,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路及實(shí)驗(yàn)方案:調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓;保持滑片位置不變,只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn),測(cè)出R0兩端的電壓U0,通過計(jì)算得到小燈泡的額定功率.指出他的設(shè)計(jì)方案中存在的兩個(gè)問

21、題:問題一: ;問題二:.03=58UUVIRRR 總燈解析(1)在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開;當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí),接入電阻變小,接入的電阻絲的長(zhǎng)度變短,則滑動(dòng)變阻器左下端的接線柱應(yīng)接入電路;(2)電流表有示數(shù),說明電路中有電流通過,故不可能有斷路現(xiàn)象,則電路中發(fā)生了短路,燈泡不亮,電壓表沒有示數(shù),故發(fā)生的故障是小燈泡短路;(3)小燈泡的額定功率是指小燈泡在額定電壓下工作時(shí)的功率,因此要調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5 V,從圖丙可知,此時(shí)電流表的讀數(shù)為0.3 A,則小燈泡的額定功率P=UI=2.5 V0.3 A=0.75 W; (4)只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn),則電壓表的正負(fù)接線柱接反了;電源電

22、壓U=3 V,當(dāng)接入R0時(shí),若滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零,則電路中的電流 0.23 A,此時(shí)電壓表的示數(shù)U燈=IR燈=0.23 A8 =1.84 V,最大,即電壓表示數(shù)無法調(diào)到2.5 V,從而無法測(cè)量小燈泡的額定功率.答案答案(1)斷開如圖18 - 42所示. (2)燈泡短路(3)2.50.75(4)問題一:電壓表的正負(fù)接線柱接反了問題二:無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器,都不能使燈泡正常發(fā)光例4 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題(2015揚(yáng)州中考)在測(cè)定額定電壓為2.5 V的小燈泡(正常發(fā)光時(shí)電阻約為8 )電功率的實(shí)驗(yàn)中,電源為兩節(jié)新干電池. (1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng).請(qǐng)用筆畫線將圖18 - 41乙電路連接完整,要求滑片P向

23、左滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小.(2)電路連接后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片(未達(dá)到最小阻值),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則故障可能是 . (3)排除故障后,為了測(cè)量小燈泡的額定功率,調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為V,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡額定功率是 W.(4)若實(shí)驗(yàn)中電流表壞了,為了測(cè)量小燈泡的額定功率,小明選用一個(gè)R0=5 的電阻,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路及實(shí)驗(yàn)方案:調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓;保持滑片位置不變,只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn),測(cè)出R0兩端的電壓U0,通過計(jì)算得到小燈泡的額定功率.指出他的設(shè)計(jì)方案中存在的兩個(gè)問題:問題一: ;問題二:.無論怎樣調(diào)

24、節(jié)變阻器,都不能使燈泡正常發(fā)光斷開如圖18 - 42所示. 燈泡短路2.50.75電壓表的正負(fù)接線柱接反了例5探索創(chuàng)新題測(cè)量“小燈泡的電功率”.小燈泡的額定電流為0.3 A,燈絲阻值在10 15 之間.所提供的器材有:電流表、電壓表、電源(電壓恒為6 V)、開關(guān)各一個(gè),滑動(dòng)變阻器 (“5 2 A”“20 1 A”)兩個(gè),導(dǎo)線若干.(1)如圖18 - 43甲所示是小明沒有連接完的實(shí)物電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整. (2)小明選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為 . (3)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3 A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為V,小燈泡的額定功率為W. (4)小紅沒用電

25、壓表,但多用了一個(gè)開關(guān),其他器材與小明的相同,也測(cè)出了小燈泡的額定功率.請(qǐng)畫出她設(shè)計(jì)的電路圖,并寫出實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)定額定功率的表達(dá)式.實(shí)驗(yàn)步驟: . 表達(dá)式:P額=. 解析(1)小燈泡的額定電流為0.3 A,燈絲阻值在10 15 之間,則其額定電壓約為3 V4.5 V,故應(yīng)將電壓表接線柱“15”與小燈泡右端相連.60.3UVRIA總總額(2)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中的總電阻 =20 ;燈絲阻值在10 15 之間,此時(shí)滑動(dòng)變阻器有效阻值約為10 5 ,故應(yīng)選擇“20 1 A”的滑動(dòng)變阻器.(3)此時(shí)電壓表選擇的量程是“015 V”,示數(shù)為4 V,故小燈泡的額定功率P額=U額I額=4 V0.3 A

26、=1.2 W.6VI66VVI6VI0.31AI(4)沒有電壓表,不能直接測(cè)出小燈泡的額定電壓,題設(shè)中已知小燈泡的額定電流,要想求出它的額定功率,只需間接測(cè)量出它的額定電壓即可.具體方法是:如圖18 - 45所示,只閉合開關(guān)S1,可調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為小燈泡的額定電流0.3 A,保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變,設(shè)計(jì)一個(gè)短路開關(guān)S2使小燈泡被短路,再記下電流表的示數(shù)I,則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻與小燈泡串聯(lián)時(shí)分得的電壓為 0.3 A,那么小燈泡的額定電壓為 0.3 A,小燈泡的額定功率為P=U額I額=(6 V- 0.3 A)0.3 A= 1.8 W.答案(1)如圖18 - 44所示.(2)

27、“20 1 A” (3)41.2(4)如圖18 - 45所示.只閉合S1,移動(dòng)滑片P,使電流表的示數(shù)為0.3 A.滑片P位置不變,再閉合S2,電流表的示數(shù)為I 1.8 W0.31AI【解題歸納】【解題歸納】本題的第(4)問利用短路開關(guān)與電流表巧妙地“測(cè)”出了小燈泡的額定電壓,核心思路是先求得小燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器分得的電壓,再利用串聯(lián)分壓的特點(diǎn)求出小燈泡的額定電壓.關(guān)鍵有二:一是斷開短路開關(guān),確定小燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置;二是閉合短路開關(guān),確定滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值.如圖18 - 45所示.只閉合S1,移動(dòng)滑片P,使電流表的示數(shù)為0.3 A.滑片P位置不變,再閉合S2,電

28、流表的示數(shù)為I例5探索創(chuàng)新題測(cè)量“小燈泡的電功率”.小燈泡的額定電流為0.3 A,燈絲阻值在10 15 之間.所提供的器材有:電流表、電壓表、電源(電壓恒為6 V)、開關(guān)各一個(gè),滑動(dòng)變阻器 (“5 2 A”“20 1 A”)兩個(gè),導(dǎo)線若干.(1)如圖18 - 43甲所示是小明沒有連接完的實(shí)物電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整. (2)小明選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為 . (3)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3 A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為V,小燈泡的額定功率為W. (4)小紅沒用電壓表,但多用了一個(gè)開關(guān),其他器材與小明的相同,也測(cè)出了小燈泡的額定功率.請(qǐng)畫出她設(shè)計(jì)的電路圖

29、,并寫出實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)定額定功率的表達(dá)式.實(shí)驗(yàn)步驟: . 表達(dá)式:P額=. 如圖18 - 44所示“20 1 A”41.20.31AIP額= 1.8 W例6 探索創(chuàng)新題(2016丹東中考)小紅做“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓恒為6 V)、小燈泡(額定電壓為2.5 V,燈絲電阻約為10 )、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè),規(guī)格分別為R1“10 1 A”和R2“50 0.5 A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè),導(dǎo)線若干.(1)小紅設(shè)計(jì)了圖18 - 46甲所示的電路,她應(yīng)選用規(guī)格為的滑動(dòng)變阻器(選填“R1”或“R2”),該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的主要作用是 . (2)正確連接電路后,閉合開關(guān),若小燈

30、泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),原因是;若小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),原因是 .(3)排除故障后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片在不同位置,小燈泡U - I圖像如圖乙所示,小燈泡的額定功率為W.(4)由圖乙發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要原因是 .(5)在沒有電壓表、只有電流表的情況下,小紅增加了一只10 的定值電阻R并利用原有器材,也測(cè)出了額定電壓為2.5 V小燈泡的額定功率.步驟如下:按照如圖丙所示的電路圖正確連接實(shí)物電路;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電流表示數(shù)為A時(shí),燈泡正常發(fā)光;斷開開關(guān),保持 不變,將電流表改接在燈泡所在支路中,再閉合開關(guān),讀出電流表示數(shù)I;小燈泡額定功

31、率的表達(dá)式為P額=.LLURUR滑滑3.52.5LLURRU滑滑解析解析(1)燈的額定電壓為2.5 V,所以,變阻器要分去6 V-2.5 V=3.5 V的電壓,根據(jù)分壓原理, ,滑動(dòng)變阻器的阻值至少為 10 =14 ,根據(jù)歐姆定律知,燈正常發(fā)光時(shí)的電流約為0.25 A,故應(yīng)選用R2“50 0.5 A”的滑動(dòng)變阻器;因?yàn)闇y(cè)量小燈泡在不同電壓下的電功率,所以,本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的主要作用是改變燈兩端的電壓;(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),電流表有示數(shù),說明電路為通路;小燈泡不亮,電壓表無示數(shù),說明小燈泡短路或電壓表短路;若小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),原因是小燈泡斷路;(3)由圖乙知,當(dāng)

32、燈兩端電壓為2.5 V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流為0.25 A,小燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5 V0.25 A=0.625 W;(4)因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的變化而變化,不是一個(gè)定值,所以,由圖乙發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要原因是燈絲溫度;2.510LUVIR(5)小紅增加了一只10 的定值電阻R,因當(dāng)電流表示數(shù)為 =0.25 A時(shí),R兩端的電壓一定為2.5 V,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),燈的電壓為2.5 V,燈一定正常發(fā)光,所以,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電流表示數(shù)為0.25 A時(shí),燈泡正常發(fā)光;斷開開關(guān),保持變阻器滑片P的位置或變阻器接入電路的阻值不變,將電流表改接在燈支路中,此時(shí)電

33、路的連接關(guān)系沒有改變,只是電流表由原來測(cè)通過R的電流變?yōu)闇y(cè)通過燈的電流I,R與燈兩端的電壓與變阻器的電壓均保持不變,燈仍正常發(fā)光,通過燈的電流I即為燈正常發(fā)光時(shí)的電流大小;小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=U額I=2.5I.例6 探索創(chuàng)新題(2016丹東中考)小紅做“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓恒為6 V)、小燈泡(額定電壓為2.5 V,燈絲電阻約為10 )、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè),規(guī)格分別為R1“10 1 A”和R2“50 0.5 A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè),導(dǎo)線若干.(1)小紅設(shè)計(jì)了圖18 - 46甲所示的電路,她應(yīng)選用規(guī)格為的滑動(dòng)變阻器(選填“R1”或“R2”),該實(shí)

34、驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的主要作用是 . (2)正確連接電路后,閉合開關(guān),若小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),原因是;若小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),原因是 .(3)排除故障后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片在不同位置,小燈泡U - I圖像如圖乙所示,小燈泡的額定功率為W.(4)由圖乙發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要原因是 .(5)在沒有電壓表、只有電流表的情況下,小紅增加了一只10 的定值電阻R并利用原有器材,也測(cè)出了額定電壓為2.5 V小燈泡的額定功率.步驟如下:按照如圖丙所示的電路圖正確連接實(shí)物電路;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電流表示數(shù)為A時(shí),燈泡正常發(fā)光;斷開開關(guān),保持 不變,將電流表改接在燈泡所在支路中,再閉合開關(guān),讀出電流表示數(shù)I;小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=.R2改變燈泡兩端的電壓小燈泡短路(或電壓表短路)0.625燈絲溫度0.25滑動(dòng)變阻器滑片P的位置(或滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值)2.5I例7實(shí)驗(yàn)探究題小紅用如圖18 - 47甲所示的電路測(cè)定小燈泡的額定功率, 小燈泡的額定電壓為2