1、.初中物理測量小燈泡的電功率【考點精講】1. 原理與電路圖的設計生活中我們常見的小燈泡上往往只標額定電壓，而不標額定功率。所以，有時需要知道小燈泡的額定功率是多大，或者探究小燈泡在不同電壓下工作時的功率大小、發光情況等，就需要設計實驗來測量燈泡的功率，其測量的原理是：PUI。因此，我們的實驗設計就是要測量燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流。這種設計方法也可以稱作“伏安法。常見的電路圖如下：其中電路中的滑動變阻器是用來改變燈泡兩端電壓的，它可以使燈泡正常發光或變亮、變暗，除此之外還可以改變電路中的電流，對電路起保護作用。2. 電源電壓、電流表和電壓表量程的選擇及滑動變阻器的接線方法在實驗時，有時我們

2、需要選擇適宜的器材來測量燈泡的功率，選擇的主要根據是小燈泡的額定電壓，即小燈泡上所標的電壓。如某個小燈泡上標著“3.8V字樣，這說明該燈泡的額定電壓是3.8V，我們應該選大于3.8V的電源，否那么，燈泡就無法正常工作，相應的電壓表的量程要用015V；常見的小燈泡在工作時，電流一般都不會超過0.6A，所以，中考時在測量小燈泡電功率的實驗中，電流表的量程往往都是選00.6A的，很少出現例外的情況；至于滑動變阻器的接線問題，我們要采用“一上一下的接法，在滑動變阻器的四個接線柱中，上面的兩個相當于一個，選哪個都可以，但下面兩個接線柱選擇的不同，滑片挪動時電阻大小的變化是不同的，所以有些中考題在這方面有

3、專門要求，同學們在做題時要慎重。3. 實物電路的連接、本卷須知、找尋錯誤電路在連接電路時最好先把串聯電路連好后，再把電壓表接在小燈泡的兩端，這樣可以防止連接時出現錯誤；還要注意連接時開關要斷開，滑動變阻器的滑片移到阻值最大的位置；要正確選擇電流表和電壓表的量程，注意正、負接線柱的接法是否正確，這也是電路連接過程中常出現錯誤的地方。4. 實驗步驟1閉合開關，挪動滑動變阻器的滑片，使小燈泡在額定電壓下發光，觀察其亮度，把對應的電壓值和電流值填入設計好的表格中。次數電壓U / V電流I / A功率P / W發光情況1232挪動滑動變阻器的滑片，使小燈泡在高于額定電壓1.2倍的電壓下發光，觀察其亮度，

4、把對應的電壓值和電流值填入表格中。3再次挪動滑片，使小燈泡在低于額定電壓下發光，觀察其亮度，把對應的電壓值和電流值填入表格。4根據公式PUI，計算出小燈泡的額定電功率和實際電功率并填入表格中。5. 電路故障的判斷在實驗過程中，往往會出現諸多故障，正確地判斷和快速地排除故障，這也是實驗技能強弱的重要表現之一。 電路故障的判斷是學習的難點，總的說有兩種：開路和短路。假如開關閉合，電流表有示數，小燈泡不亮往往是短路，也可能是滑動變阻器的阻值過大；假如開關閉合，電路中無電流時，常常是開路，出現開路時，哪部分電路兩端有電壓，那么開路往往就發生在那部分電路中。終究是哪部分電路出現故障，還要根據詳細的情況來

5、判斷。6. 分析實驗數據和得出結論實驗說明，小燈泡的發光亮度與其實際功率有關，實際電功率越大，燈泡越亮；燈泡越亮，其燈絲溫度越高，燈絲的電阻值也越大，因為金屬導體的電阻會隨著溫度的升高而增大。【典例精析】例題1 某同學利用如下圖電路，測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率，以下說法錯誤的選項是 A. 閉合開關前，滑片P應移到B端B. 閉合開關后，小燈泡不發光，一定是小燈泡燈絲斷了C. 當電壓表示數為2.5V時，測出通過小燈泡的電流，可算出小燈泡的額定功率D. 實驗還可得知，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮思路導航：閉合開關前，滑片應移到B端，使其阻值取最大值；閉合開關后，小燈泡不發光的原因有很

6、多，并不一定是小燈泡燈絲斷了；當電壓表示數為2.5V時，測出通過小燈泡的電流，可算出小燈泡的額定功率；小燈泡的亮度要看小燈泡的實際功率，實際功率越大，小燈泡越亮。答案：B例題2 哈爾濱小明按如圖所示電路測量小燈泡功率，備有器材規格如下：電源電壓恒為6V，小燈泡額定電壓為2.5V，燈泡正常發光時燈絲電阻約為10，變阻器甲的規格“10 1A、乙的規格“50 0.5A，電流表量程有“00.6A、“03A，電壓表量程有“03V、“015V，以下說法不正確的選項是 A. 當電壓表示數為2.5V時，燈泡消耗的功率等于額定功率B. 為減小誤差，電壓表量程選“03V，電流表量程選“00.6AC. 變阻器應選擇

7、甲“10 1AD. 由本實驗可發現，燈泡在不同電壓下，實際功率不同，亮度不同思路導航：當電壓表示數為2.5V即燈泡兩端的電壓為2.5V時，燈泡消耗的功率等于額定功率，故A正確；燈泡的額定電流為I0.25A，所以電流表的量程選00.6A，故B正確；燈泡正常發光時，變阻器兩端的電壓URUUL6V2.5V3.5V，變阻器接入電路中的電阻R1410，所以變阻器選“50 0.5A，故C不正確；由本實驗可發現，燈泡在不同電壓下，實際功率不同，亮度不同，故D正確。答案：C例題3 小紅用如圖甲所示的電路測定小燈泡的額定功率，小燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為6。除小燈泡外，實驗室提供的器材有：電壓為6V

8、的電源，電流表00.6A、03A，電壓表03V、015V，滑動變阻器R120 1.5A，滑動變阻器R25 1A，開關一個，導線假設干。實驗中，小紅經過分析將電流表選用了00.6A量程。為保證實驗的順利進展，進步實驗的準確性，電壓表量程應該選 ，滑動變阻器應該選 。請按照小紅設計的電路圖，幫助她用鉛筆畫線代替導線，把乙圖中實物連接圖補充完好。閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到 端選填“左或“右；實驗中，由于某種原因，導致電壓表的示數變為零，電流表的示數增大，那么電路可能出現的故障是。思路導航：小燈泡的額定電壓是2.5V，因此電壓表量程選擇03V；電源電壓是6V，要想使小燈泡正常發光，必須串聯一個

9、滑動變阻器起分壓作用：分擔的電壓U6V2.5V3.5V，電路中的電流等于燈泡的額定電流，即II燈0.4A，那么此時滑動變阻器接入電路的阻值為R8.75，因此選擇R120 1.5A。電壓表量程選擇03V，滑動變阻器按照“一上一下的方式接入電路，如下圖所示：做任何電學實驗，連接電路時開關都要斷開，滑片移到最大阻值處，滑動變阻器下端選擇的是左端的接線柱，因此滑片要移到右端；電壓表示數為零，說明電壓表被短路或者與電源連接部分有斷路，因為電流表有示數，所以電路無斷路，因此電路故障是電壓表部分短路或小燈泡L部分短路。答案：03V量程；R120 1.5A實物連接圖如下：右；電壓表部分短路或小燈泡L部分短路。

10、例題4 在測量“小燈泡的電功率實驗中，小燈泡的額定電流為0.3 A，燈絲阻值在1015 之間。所提供的器材有：電流表、電壓表、電源電壓恒為6 V、開關各一個，滑動變阻器“5 2A、“20 1A兩個，導線假設干。1如下圖是小明沒有連接完的實物電路，請你用筆畫線代替導線將實物圖補充完好。2小明選用的滑動變阻器的規格為。3閉合開關，挪動滑片，當電流表的示數為0.3 A時，電壓表的示數如上圖所示，讀數為V，小燈泡的額定功率為W。4小紅沒用電壓表，但多用了一個開關，其他器材與小明的一樣，也測出了小燈泡的額定功率。請在虛線框內畫出她設計的電路圖，并寫出實驗步驟及測定額定功率的表達式。實驗步驟： ；表達式：

11、P額。思路導航：1小燈泡的額定電流為0.3A，燈絲阻值在1015之間，那么其額定電壓約為34.5V，故應將電壓表接線柱“15與小燈泡右端相連；2當小燈泡正常發光時，電路中的總電阻R總20；燈絲阻值在1015之間，此時滑動變阻器有效阻值約為105，故應用選擇“20 1A的滑動變阻器；3此時電壓表選擇的量程是“015V，示數為4V，故小燈泡的額定功率P額U額I額4V×0.3A1.2W；4沒有電壓表，不能直接測出小燈泡的額定電壓，題設中小燈泡的額定電流，要想求出它的額定功率，只需間接測量出它的額定電壓即可。詳細方法是：可調節滑動變阻器使電流表的示數為小燈泡的額定電流0.3A，保持滑動變阻器

12、的阻值不變，設計一個短路開關使小燈泡被短路，再記下電流表的示數I，那么滑動變阻器接入電路中的阻值為，它與小燈泡串聯時分得的電壓為×0.3A，那么小燈泡的額定電壓為6V×0.3A，小燈泡的額定功率為PUI6V×0.3A×0.3A1×1.8W。答案：1如甲圖所示220 1A 34 1.2 4如乙圖所示 只閉合S1，挪動滑片P，使電流表的示數為0.3A；滑片P位置不變，再閉合S2，電流表的示數為I；1×1.8W【總結提升】另類測量小燈泡電功率的方法方法導引：缺少電流表電壓表，也就是無法測量出燈泡正常工作情況下的電流電壓，那么我們就必須借助于

13、電路的變化主要運用電路中不同開關的閉合和斷開到達目的，通過另一種途徑得出燈泡正常工作時的電流電壓，然后再用公式PUI求出其額定功率。一缺少電流表實驗器材：額定電壓的燈泡、電源、電壓表、定值電阻R、滑動變阻器各一個，開關兩個。實驗電路：如下圖：實驗步驟：1閉合開關S1，挪動滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數等于燈泡的額定電壓，讓燈泡正常發光；2保持滑片的位置不變，斷開開關S1，再閉合開關S2，讀出電壓表的示數為U；3求出燈泡額定功率的數學表達式：PU額×。二缺少電壓表實驗器材：額定電壓的燈泡、電源、電流表、定值電阻R、滑動變阻器各一個，開關兩個。實驗電路：如下圖：實驗步驟：1閉合開關S1，斷開S2，挪動滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數為U額/R，表示燈泡此時正