【工作室欄目推薦表】
【中考實驗操作】
【重難點知識梳理】
【實驗目的】
用伏安法檢測小燈泡的電功率,進一步理解額定功率和實際功率的聯系和區別。
【設計與進行實驗】
1.實驗器材:電源、導線、開關、小燈泡(額定電流2.5V)、電流表、電壓表、滑動變阻器;
2.實驗原理:
3.實驗步驟:
(1)將電流表和電壓表表針調零,斷掉開關,依照電路圖聯接電路,將滑動變阻器滑片移到電阻最大處。
(2)閉合開關,調節滑動變阻器滑片,使電流表示數依次為2.5V、2V和3V,依次記下電流表示數U和對應的電壓表示數I,分別將U、I記錄在表格中;
(3)觀察并比較三次小燈泡的發光情況,將現象記錄在表格中。
【分析和推論】
【交流與討論】
(1)滑動變阻器的作用:保護電路、改變燈泡兩端的電流和通過燈泡的電壓,進而改變燈泡的電功率;
(2)聯接電路前,開關應斷掉;閉合開關前,滑動變阻器應滑動到電阻最大處;
(3)水表阻值及滑動變阻器尺寸的選定;
(4)使小燈泡正常發光的操作:聯通滑片,觀察電流表示數,當電流表示數等于小燈泡額定電流時,小燈泡正常發光;
(5)動態電路剖析;
(6)小燈泡的U-I圖象不是直線(或不同電流下小燈泡內阻不同)的緣由:鎢絲阻值隨氣溫的下降而減小。
(7)燈泡亮暗程度與實際功率關系:小燈泡的亮暗由小燈泡實際功率決定,實際功率越大,小燈泡越亮;
(8)實驗中改變小燈泡兩端電流的方法:通過聯通滑動變阻器連入電路的電阻大小;
(9)伏安法測內阻和伏安法測電功率的優缺點
相同點:
①實驗電路相同;
②實驗方式相同,都是伏安法;
③測量的數學量相同,都是檢測電壓和電流。
不同點:
①實驗原理不同,測阻值的實驗原理是,測電功率的實驗原理是;
②實驗數據處理方法不同,測內阻中測量電功率教學設計,處理數據,多次檢測求平均值降低實驗偏差;而測電功率的實驗中多次實驗是找尋在不同電流下的實際電功率與燈泡色溫之間關系。
(10)多次檢測的目的
①在檢測小燈泡電功率實驗中,多次檢測的目的是為了研究小燈泡的照度(或電功率)與小燈泡兩端電流的關系;
②在檢測小燈泡阻值的實驗中,多次檢測的目的是研究小燈泡的阻值是否與氣溫有關;
③在檢測定值內阻電阻的實驗中,多次檢測的目的是為了求平均值,以減少實驗偏差;
(11)不能用多次檢測求電功率平均值作為小燈泡的額定功率的緣由:忽視了氣溫對小燈泡內阻的影響,即小燈泡兩端電流改變,實際功率也改變。
【能力提高】
小倩朋友現有一個標有“3.8V”字樣的小燈泡,她想曉得小燈泡的額定功率,于是聯接了如圖甲所示的實驗電路(不完整),電源電流恒為6V.
(1)請用筆劃線取代導線,完成圖甲中實物電路的聯接.(連線時導線不能交叉)
(2)圖甲中,聯接電路時,開關應處于狀態.閉合開關前滑動變阻器的滑片應坐落(選填“A”或“B”)端.
(3)電路聯接完整后,閉合開關,發覺小燈泡不發光,但電壓表有示數,接出來的操作應當是.(填字母)
A.更換小燈泡
B.檢測電路是否有故障
C.聯通滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發光
(4)實驗時,聯通滑片P到某處,電流表示數為2.5V,要檢測小燈泡的額定功率,應將滑片P向(選填“A”或“B”)端聯通.當電流表示數為3.8V時,電壓表的示數如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是.
(5)在實驗操作中,發覺電壓表受損不能使用.小倩借助電阻已知的定值內阻R0,設計了如圖丙所示的電路,檢測額定電流為U額的另一小燈泡的額定功率.操作如下:
①閉合開關S、S1,斷掉S2,調節滑動變阻器,使電流表的示數為;
②保持滑動變阻器滑片位置不變測量電功率教學設計,閉合開關S、S2,斷掉S1,讀出電流表示數為U;
③小燈泡的額定功率P額=.(用U、U額和R0表示)
(6)實驗中可供選擇的滑動變阻器有“5Ω1A”的R1和“20Ω1A”的R2,則本實驗選擇的滑動變阻器為.
(7)滑動變阻器滑片往右聯通的過程中,電壓表的示數,電流表的示數.
(8)小倩聯通滑動變阻器滑片多次檢測,按照搜集到的實驗數據,得出了燈泡照度與實際功率的關系.在剖析論證過程中,小倩發覺小燈泡在不同色溫下,它兩端的電流與電壓的比值不一樣,你覺得其主要誘因是.
(9)為了減少偏差,小倩算出了小燈泡的平均功率作為小燈泡的額定功率,你覺得這樣處理數據是(選填“合理”或“不合理”)的,理由:.
(10)實驗中若電壓表完好,電流表0~15V阻值受損,為了正常進行實驗,在不添加器材的情況下,下一步的操作是.
(11)若電路聯接正確,電流表、電流表、滑動變阻器均可正常使用,在實驗中閉合開關無論怎樣樣聯通滑動變阻器的滑片,電流表示數仍然達不到小燈泡的額定電流,出現此類情況的誘因可能是.改變這些現象可以采取的相應的舉措是.
(12)小倩構想不用電流表,用如圖丁所示的電路也可檢測另外一只已知額定電壓的小燈泡的額定功率,已知小燈泡的額定電壓為I額,定值內阻電阻為R0,實驗步驟如下,請補充完整:
①;
②閉合S、S1,斷掉S2,記錄下此時電壓表的示數為I.
③小燈泡的額定功率的表達式為P額=.
【參考答案】:(1)
(2)斷掉;B;(3)C;A;(4)1.14;(5)U額;
(6)R2
;(7)降低;降低;(8)小燈泡的內阻隨氣溫的變化而變化;(9)不合理;小燈泡在不同電流下的實際功率不同,求平均值無意義;(10)將電流表并聯在滑動變阻器兩端;(11)電源電流太低;更換新電瓶或則降低電瓶節數;
(12)閉合開關S、S2,斷掉S1,調節滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數為I額;
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