第3章能量的轉化與守恒第6節電能上冊第3課時測定小燈泡的功率1.(學科素養·科學觀念)在“測定小燈泡額定功率”的實驗中,當手移動變阻器滑片時,眼睛應觀察(S9103003)

(

)A.燈泡的發光情況B.變阻器滑片的位置C.電流表的示數

D.電壓表的示數基礎過關全練D解析要使小燈泡正常發光,必須使實際電壓等于額定電壓,

故移動滑片時眼睛需注視電壓表,選D。2.(學科素養·科學觀念)有關“測定小燈泡功率”的實驗分析正確的是(S9103003)

(

)A.所選擇的電源的電壓必須等于小燈泡的額定電壓B.實驗原理是P=I2RC.要計算三次實驗的功率并取平均值D.滑動變阻器的作用之一是保護電路D解析測燈的電功率時,燈與變阻器串聯,燈需在額定電壓下

正常發光,故所選擇的電源的電壓必須大于小燈泡的額定電

壓,A錯誤;測燈的功率的實驗原理是P=UI,B錯誤;燈在額定

電壓下正常發光,不同電壓下燈的功率不同,不能取三次實驗

的功率的平均值,C錯誤;滑動變阻器的基本作用是保護電路,

實驗中,滑動變阻器還可改變燈兩端的電壓,從而測量不同電

壓下的電功率,D正確。故選D。3.(新獨家原創)在“測定小燈泡的額定功率”的實驗中,同

學們用如圖電路進行實驗,在實驗中出現了一些反常現象,請

你分析出現下述現象的原因。(S9103003)(1)閉合開關,小燈泡不發光,電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓,調節滑動變阻器,現象不變,則原因可能是

。(2)閉合開關,小燈泡很暗,電流表和電壓表都有示數,調節滑動變阻器,小燈泡的亮度不變,電流表和電壓表示數不變,則原因可能是

。(3)閉合開關,小燈泡發光,電流表和電壓表都有示數,調節滑動變阻器,小燈泡變亮,電流表示數變大,電壓表示數變小,則原因可能是

。(4)閉合開關,小燈泡發光,電流表和電壓表都有示數,但無論如何調節滑動變阻器,電壓表示數都達不到小燈泡的額定電壓,則原因可能是

。電壓表并聯在變阻器兩端電源電壓過低小燈泡斷路(燈絲斷了)

變阻器被接成了定值電阻解析

(1)閉合開關,小燈泡不發光,電流表無示數,說明電路斷路,電壓表示數接近電源電壓,說明電流表、滑動變阻器、開關完好,可能是小燈泡斷路;(2)閉合開關,電流表、電壓表都有示數,調節滑動變阻器,小燈泡的亮度不變,電流表、電壓表示數不變,說明變阻器不能改變接入的電阻了,小燈泡很暗,說明變阻器接在下邊兩個接線柱上,成了定值電阻;(3)閉合開關,小燈泡發光,電流表、電壓表有示數,調節滑動變阻器,小燈泡變亮,電流表示數變大,電壓表示數變小,即電流表的示數、燈泡亮度的變化與電壓表相反,說明電壓表被接在變阻器兩端;(4)閉合開關,小燈泡發光,電流表、電壓表都有示數,但無論如何調節滑動變阻器電壓表示數都達不到小燈泡的額定電壓,也就是說當變阻器阻值為0時,燈泡兩端電壓也太低,而此時燈泡兩端電壓即為電源電壓,故電源電壓過

低。4.(學科素養·科學思維)(2024浙江金華蘭溪實驗中學段考,15,★★☆)為了測量一只額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,某同學設計了如圖所示的電路,實驗中電源電壓保持3V不變,閉合開關,調節滑動變阻器,得到的實驗數據如表。下列說法正確的是(S9103003)

(

)D能力提升全練實驗次數12345發光情況熄滅微光暗較暗明亮電壓U/V0.51.01.52.02.5電流I/A0.100.140.160.240.28A.多次實驗的目的是減小誤差B.小燈泡的額定功率為0.48WC.實驗前未閉合開關時,小燈泡的電阻可能為6ΩD.第1、2兩次實驗,滑動變阻器電阻的改變量大于小燈泡電

阻的改變量解析在測量小燈泡電功率實驗中,多次測量的目的是尋找

普遍規律,故A錯誤;小燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V時,

流過的電流為0.28A,則小燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5V×

0.28A=0.7W,故B錯誤;由表中數據可知,燈泡不亮時,電壓為

0.5V,電流為0.10A,此時燈泡的電阻為RL=

=

=5Ω,而未閉合開關時燈絲溫度更低,電阻更小,故C錯誤;當燈泡兩

端的電壓為0.5V時,通過電路的電流約0.10A,滑動變阻器兩

端的電壓為UP=U總-UL=3V-0.5V=2.5V,根據R=

可分別算出燈L電阻RL=5Ω,變阻器的電阻RP=25Ω;當燈泡兩端的電壓

為1V時,通過電路的電流約0.14A,變阻器兩端電壓為3V-1

V=2V,同理可算出燈泡電阻約為7.1Ω,變阻器電阻約為14.3

Ω,故滑動變阻器電阻的改變量大于小燈泡電阻的改變量,D

正確,選D。5.(學科素養·科學思維)(2024浙江慈溪實驗中學月考,15,★★☆)小華用如圖所示的電路測量小燈泡功率。電路中電源電壓恒為4.5V,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0~0.6A,滑動變阻器的規格為“20Ω1A”,小燈泡上標有“2.5V1.25W”字樣。若閉合開關,兩電表的示數均不超過所選量程,燈泡兩端電壓不允許超過額定值,不考慮燈絲電阻隨

溫度的變化,則下列說法正確的是

(

)DA.電流表示數的變化范圍是0~0.5AB.滑動變阻器的電阻允許調節的范圍是2.5~20ΩC.該電路的最大功率是2.7WD.燈泡的最小功率是0.162W解析小燈泡的額定電流I額=

=

=0.5A,電流表的量程為0~0.6A,滑動變阻器的規格為“20Ω1A”,綜合可得該電路最大電流I最大=0.5A;當I最大=0.5A時,RL=

=

=5Ω,RP=

=

=4Ω,此時電路可獲得最大功率P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W,C選項錯誤。當變阻器阻值最大時電路中電流最小,此時對各電路元件都安全,I最小=

=

=0.18A,燈泡的最小功率

=

RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W,選項D正確。綜上所述,電流表的變化范圍為0.18A~0.5A,變阻器的變化范圍為4Ω~20Ω,故A、B都錯。故選D6.(學科素養·探究實踐)(2021浙江杭州中考,30,★☆☆)小金利用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的額定功率。小燈泡額定電壓為2.5V,電源電壓恒定。(S9103003)(1)依據圖甲,請用筆畫線代替導線,將圖乙中的實物圖補充

完整。丙(2)小金正確連接實物電路,閉合開關后,移動滑動變阻器的

滑片至某位置時,電壓表示數如圖丙所示,此時燈泡兩端電壓

為

V。接下來調節滑動變阻器的滑片向

(填

“A”或“B”)端移動,直至小燈泡正常發光。

答案

(1)2.3B解析小燈泡兩端電壓低于額定電壓,說明變阻器阻值過大,分壓過多,故需減小變阻器的阻值。7.(學科素養·探究實踐)(2022浙江金華中考,24,★★☆)學習小組開展“測量小燈泡的功率”實驗,實驗電路如圖甲,繪制出小燈泡的I-U關系曲線如圖乙,已知小燈泡的額定電壓為3.8V,電源電壓恒為6V。(S9103003)回答下列問題:

(1)閉合開關后移動變阻器的滑片,當電壓表示數為

V時,讀出電流表示數,即可計算小燈泡的額定功率。(2)實驗時,變阻器的滑片向左移動過程中,電流表與電壓表示數的比值將

(填“變大”“不變”或“變小”)。3.8變小解析

(1)小燈泡額定電壓為3.8V,即小燈泡兩端電壓為3.8V時正常工作;(2)滑片向左移動時,變阻器連入電路的電阻變小,電路中電流變大,燈兩端的電壓變大,根據P=UI,燈的功率變大,燈絲的溫度升高,因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大,故燈絲的電阻變大。而電流表與電壓表示數的比值即燈電阻的倒數,故電流表與電壓表示數的比值將變小。8.(學科素養·探究實踐)(2023浙江杭州拱墅期末)小樂設計了如圖甲所示電路和如下實驗記錄表來研究“小燈泡的亮度與電功率的關系”,電路中的電源由3節新干電池串聯而成,小燈泡的額定電壓為2.5V。素養探究全練實驗次數電壓U/V電流I/A電功率P/W待填12.20.24

22.50.26

32.80.28

(1)實驗記錄表除了記錄電表示數和電功率外,還需要增加記錄的內容是

。(2)閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,依次測得如表所示數據,由表中數據可知小燈泡的額定功率為

W。小燈泡的亮度乙0.65(3)完成上述實驗后,小樂又設計了如圖乙所示電路,用原來

的電源和電壓表測量原小燈泡的額定功率。方案如下:①調節滑動變阻器使小燈泡正常發光;②保持滑片位置不變,將電壓表改接在定值電阻R0兩端,讀出

電壓表示數;③計算得到小燈泡的額定功率。現有阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻,為了能測出小燈

泡的額定功率,結合題中的數據分析,R0應選用

Ω

的定值電阻。5解析

(1)研究小燈泡發光情況與電功率的關系時需要比較

燈泡的亮度與燈泡的電功率的關系,因此表中還需要增加記

錄的內容為小燈泡的亮度;(2)由表中數據可知,當燈泡兩端

電壓為2.5