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第十八讲 测量小灯泡的电功率
(分值:40分 建议时间:50分钟)
1. (6分)(2017山西)小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,电源为两节新干电池,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样.
(1)实验电路如图甲所示,但电路连接不完整,请你用笔画线代替导线,完成电路.
答图:
(2)小明将电路连好后,闭合开关,发现小灯泡发光很微弱,电流表、电压表均有示数,左右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡亮度和两表示数均不变,其原因可能是_滑动变阻器接入电路中的是下面两个接线柱_.
(3)改正电路后,小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为2 V,为使小灯泡两端电压达到额定电压,应将滑动变阻器的滑片P向_右_(选填“左”或“右”)调节.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,该小灯泡的额定电功率为_0.6_W.
(4)小明依次测出了六组实验数据,如下表所示.请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的IU图像.
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.9
电流I/A
0.10
0.16
0.20
0.22
0.26
电功率P/W
亮度变化
暗―→亮
答图:
(5)通过计算分析以上数据,你还有什么新的发现:_小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大。灯泡的发光越亮(小灯泡的亮度是由它的实际功率决定的)_.(写出一条即可)
(导学号 59824164)
2.(6分)(2017安顺)小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,
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老师只给她提供了如下器材:标有“2.5 V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为10 Ω的定值电阻R0、导线若干.她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图.
(1)请你将图甲中电路图补充完整.
答图:
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器调至阻值_最大_的位置.
(3)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表的示数为_2.5_V,此时电压表的示数如图乙所示,是_2.4_V.
(4)小灯泡的额定功率为_0.6_W.
(5)她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法,其电路如图丙所示,R0=10 Ω,并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表的示数为_0.25_A时,再读出电流表的示数,才能计算出小灯泡的额定功率.(导学号 59824165)
3. (6分)(2017济宁)小可将电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表和电压表接入电路,用“伏安法”测额定电压为2.5 V小灯泡的功率.
(1)请在方框内画出实验电路图.
答图:
(2)小可根据实验数据绘制了UI图像,如图甲所示.观察图像,发现AB部分为线段,BC部分为曲线.为便于分析,将线段AB延长作出图像,如图乙所示.比较甲、乙两图像,发现两图像间的距离随着电流的增大而增大,说明_电压越高,小灯泡的实际功率越大,温度越高,电阻越大_.
(3)根据图像中B点对应的电压和电流值,计算小灯泡的电阻R=_5_Ω.当电压为2.5 V时,根据甲图像计算小灯泡的功率P甲=_0.625_W,根据乙图像计算小灯泡的功率P乙=_1.25_W.
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(4)请结合以上分析和计算,解释白炽灯泡烧坏往往发生在开灯瞬间的原因:_原因是刚开始工作时,灯丝温度较低,电阻较小,通过的电流较大,产生的瞬间热量也比较大_.(导学号 59824166)
4. (4分)(2017长春 )某校物理社团的学生做“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压关系”的实验中,电源两端电压恒定,小灯泡的额定电压为2.5 V.设计的电路如图甲所示,操作如下:
(1)按图甲连接电路,将滑片移到滑动变阻的阻值最大端,闭合开关,记录两电表示数;移动滑片,观察记录多组数据,绘制如图乙所示的UI图像,则小灯泡的额定功率为_1_W.实验中,当电流表示数为I0(I0