實驗——測定小燈泡的額定功率一.實驗目的:測小燈泡的額定功率。二.實驗原理:依照電功率公式P=UI測出小燈泡的電流和電壓值估算出電功率。三.實驗器材:小燈泡(2.5V),電瓶組(2節干電瓶串聯),電流表(3V、15V),電壓表(0.6A、3A),滑動變阻器(50Ω,1A)開關,導線四.實驗操作要求整理器材五.實驗記錄電流表阻值,電壓表阻值記錄數據:實驗記錄電流情況電流U燈泡照度(正常或變暗)功率P額定電流低于額定電流六.反省與拓展不考慮濕度對阻值的影響,當燈泡兩端的電流是額定電流的一半時,燈泡的實際功率是額定功率的例題:1、某同事做“測定一個小燈泡的功率”的實驗,所用燈泡的額定電流是2.2V。(1)如圖11是他實驗的電路,但聯接不完整,請你給幫他完成電路的聯接。(2)電路聯接完整后,當往右聯通變阻器的滑片P時,電流表的示數將變大,電壓表的示數將變大。(填變化情況)(3)實際實驗的有關記錄與估算如下表:實驗次數電流(V)2.201.502.50電壓(A)0.220.160.24功率(W)0.4840.240.60該朋友注意到燈的色溫變化是:第二次比第一次暗,第三次比第一次更亮。你覺得,按照他觀察的現象和實驗數據剖析,可得出一些哪些推論呢?請說出兩點(這兩點的意思應不同):燈泡兩端電流越大,功率越大;功率越車燈越亮(4)他還注意到,這個實驗記錄也可以拿來估算燈絲的內阻,并完成了如下表格:實驗次數電流(V)2.201.502.50電壓(A)0.220.160.24鎢絲內阻(Ω)10.009.3810.42那位朋友有些費解兒:導體的內阻不是與電流、電流無關嗎?如何三次估算的鎢絲內阻卻不一樣呢?請你對此做出兩種可能性的解釋:可能實驗有偏差;可能內阻與氣溫有關2、某班朋友到實驗室做“測定小燈泡額定功率”的實驗。
被測小燈泡的額定電流為3.8V,內阻約為10Ω。實驗室有如下器材:電源(電流為6V)、電流表(0~0.6A0~3A)、電壓表(0~3V0~15V)、開關各一只,導線若干,滑動變阻器三只:R1(5Ω0.5A)、R2(10Ω0.5A)、R3(500Ω1A)。朋友們設計的電路如圖所示:(1)電流表應選用擋,滑動變阻器應選用燈泡較暗、兩表的示數均較小聯通滑動變阻器滑片,現象不變燈泡不亮、電壓表示數較大、電流表無示數取下燈泡,兩表的示數不變(3)下表為某小組的實驗記錄剖析表:實驗序號電流表示數/V電壓表示數/A功率/W額定功率/W3.00.361..33.80.41.524.50.421.89老師覺得該小組數據處理過程有誤,你覺得正確檢測結果P額=3、歸納總結是學習數學的一種良好習慣。王璐同事對熱學中的一個重要器件——滑動變阻器進行歸納,發覺不僅“保護電路”這一作用外,它在不同電路中還有著不完全相同的作用,請你與她共同思索:圖甲是研究歐姆定理的實驗,在該實驗中:探究導體中的電壓與導體兩端的電流的關系時,滑動變阻器的作用是改變;探究導體中的電壓與導體的阻值的關系時,滑動變阻器的作用是保持;圖乙是伏安法測小燈泡內阻的實驗,在該實驗中滑動變阻器的作用是為了多次檢測,因而發覺對小燈泡鎢絲內阻的影響;圖乙也是伏安法測小燈泡額定電功率的實驗,在該實驗中滑動變阻器的作用是為了使小燈泡兩端的電流達到,因而使小燈泡正常發光。
練習1、小明根據如圖所示的電路圖聯接好電路,檢測一只額定電流為2.5V的泡的電功率,部份實驗數據和現象如下表。實驗次數電流表示數/v電壓表示數/A燈泡色溫2.5正常發光不發光(1)剖析表中實驗數據可知怎么測量小燈泡的額定功率,所用電源電流約為。(2)若小明手邊有“1.5A50Ω”和“2.0A20Ω”兩種尺寸的滑動變阻器,“0~3V”和“0~15V”兩個阻值的電流表,里面實驗中他選用的滑動變阻器尺寸為選用的電流表阻值為。(3)因為小明馬大哈大意,沒有記錄燈泡正常發光時電壓表的示數,于是他按照第一次實驗數據估算出燈泡內阻R=U1/I1=1V/0.2A=5Ω,再估算出燈泡兩端電流為2.5V時的功率P=U22/R=(2.5V)2/5Ω=1.25W。則燈泡的額定功率(選填“>”、“=”、“<”)1.25W。2、按圖9所示電路進行“測定小燈泡電功率”的實驗。實驗中某小組多測了幾組小燈泡兩端電流較低時的數據,如下表所示。(1)在圖10中聯接好電路圖(2)燈泡發光越亮時,鎢絲的氣溫是越高的,這么鎢絲內阻大小變化的情況是;你覺得造成鎢絲阻值變化的誘因可能是:(3)為驗證你的想法,你可選擇一段燈絲重新設計實驗進行探究。
探究的課題內容是;在實驗探究的過程中,可保持燈絲兩端電流不變,改變,觀察通過燈絲的電壓是否發生變化。3、小剛朋友檢測2.5V小燈泡的阻值時,聯接的電路如圖:實驗次數電流U/V2.02.52.8電壓I/A0.200.240.25(1)檢測電路,發覺有一根導線聯接錯誤,請你在聯接錯誤的導線上打“”,若沒有發覺錯誤,閉合開關,會出現現象.在圖中補畫出正確的連線.閉合開關前,他應將滑動變阻器的滑片調到(2)小剛改正錯誤后,按正確的操作測得的數據如右表:則第1次測得的小燈泡的阻值為從表中估算出三次小燈泡的內阻不相等,你覺得可能的誘因是4.如圖為測定小燈泡功率實驗的實物接線圖,請按照實物圖在方框中畫出電路圖。在實驗前滑動變阻器的滑動頭P應滑到(填“左”或“右”端)。實驗中應記錄,改變滑動變阻器滑動頭的位置,做三次實驗的目的是為了分別測定實際電流小于、等于和大于額定電流時的實際功率。5、在測量額定電流是3.8V小燈泡功率的實驗中:(1)如圖15所示是一個仍未連完的電路,請你用筆劃線取代導線將電路聯接完整。(2)連完電路經檢測無誤后,閉合開關開始實驗,發覺小燈泡不亮,電流表有示數,電壓表表針幾乎不偏A、小燈泡接觸不良B、小燈泡被漏電C、小燈泡的鎢絲斷了D、電流表被漏電(3)排出故障后,若在實驗過程中發覺電流表示數為2V,則應將滑片向方向聯通能夠使小燈泡正常發光(選填“A”或“B”)。
當小燈泡正常發光時電壓表示數如圖16所示,則小燈泡的額定功率是。6、在“測定小燈泡的功率”的實驗中,小明朋友設計的電路如圖甲所示,他選用的小燈泡的額定電流為2.5V,內阻約為8Ω,電源為兩節干電板。(1)請用筆劃線取代導線,根據甲所示的電路圖,將圖乙的實物電路聯接完整(連線不得交叉,正確選用水表的阻值)(2)正確連好電路后,閉合開關前應把滑動變阻器滑片的位置調到(填寫“最右邊”或“最右側”)(3)連好電路后,閉合開關S,小明發覺燈泡不發光,電壓表的示數為零,電流表的示數為3V,形成故障的緣由可能是下述的哪幾種情況。A小燈泡漏電B小燈泡的鎢絲斷了C小燈泡的燈管接觸不良D電流表的正、負接線柱接反(4)排除故障后,調節滑動變阻器使小燈泡的額定電流下正常發光時,電壓表的示數位置如圖丙所示,則燈泡的額定功率為W。7、如圖18所示是明明朋友“測額定電流為2.5V小燈泡的額定功率”的電路圖.實驗時,發覺電壓表已損毀怎么測量小燈泡的額定功率,但手邊還有一只電流表V0和內阻箱可借助,請你幫助明明借助這種器件設計一個測定小燈泡額定功率的方案,并完成實驗操作步驟.(1)在方框內畫出新設計的電路圖;(2)按新設計的電路圖聯接好電路后,將滑動變阻器的滑片P移到內阻最大處,再閉合開關,之后調節滑動變阻器的滑片P和內阻箱連入電路中的電阻,使電流表的示數為2.5V;(3)記下此時電流表V0的示數U0和內阻箱連入電路中的電阻R0;(4)依據所測數據,寫出估算小燈泡額定功率的表達式:P=.8、伏安法測內阻的實驗器中電瓶組電流為6V,被測內阻RX的電阻約10Ω左右。
(1)老師提醒朋友們,電流表選用3V的阻值。這么,電壓表應選用的阻值。這樣做的優點是;以免實驗時間過長,因而影響電阻。(2)畫出測定RX電阻的實驗電路(要求滑動變阻器的滑片P處于最上端時,連入電路的電阻最大)。(3)小明朋友已將前兩次實驗的數據計入了表中,第3次實驗的水表指示如圖1所示,請將讀數填入表中,并完成表中的有關估算。(4)從記錄表中看出,三次實驗估算所得的內阻值不完全相同,其緣由是9、在測定額定電流是2.5V的小燈泡的功率實驗中:(1)請將實物圖13進行聯接。(2)開關閉合后,聯通滑片P,當電流表的讀數為2.5V時,按照電壓表的讀數,算出燈的功率為0.7W,請在圖14中標出此時由流表的表針位置及所選接線柱。(3)用這個電路可以進行調光,但缺點是燈的色溫不能從熄滅(電壓為零)調起。請你用上述器材中的電源、開關、燈、滑動變阻器各一個,設計一個能使燈由熄滅(電壓為零)調至正常發光的電路,在實線框內畫出你所設計的電路圖圖。