【實驗方式】伏安法
【實驗原理】P=UI
【實驗電路】
【實驗器材】電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、燈泡、導線若干。
實驗步驟
1.按電路圖聯接好電路(滑動變阻器的滑片坐落電阻最大處)后,閉合開關,聯通滑動變阻器的滑片,先讓小燈泡兩端的電流大于其額定電流(不宜高于太多),觀察燈泡的照度,讀出電壓和電流值。
2.聯通滑動變阻器的滑片,再讓小燈泡兩端的電流等于其額定電流,觀察燈泡的照度,讀出電壓和電流值。
3.聯通滑動變阻器的滑片,最后讓小燈泡兩端的電流小于其額定電流(不宜超出太多),觀察燈泡的照度,讀出電壓和電流值。
4.按照實驗數據估算出小燈泡的額定功率和實際功率,并結合燈泡的色溫進行剖析論證。
5.數據記錄表格
6.剖析論證
小燈泡兩端的電流越大,小燈泡的功率越大,小燈泡越亮。當小燈泡兩端的電流等于其額定電流時,小燈泡正常發光,此時小燈泡的電功率為其額定功率。
考察方向
1.電路故障剖析。
2.滑動變阻器的作用:(1)保護電路;(2)改變小燈泡兩端的電流。
3.實驗中無論怎樣聯通滑片,電流表示數都難以達到小燈泡的額定電流的緣由:所選滑動變阻器的最大值太小或電源電流不合適(所選電源電流要稍小于小燈泡的額定電流)。
4.若電源電流為6V,小燈泡額定電流為3.8V,但電流表的大量程壞了,要用小阻值,測小燈泡的額定功率的方式:讓電流表接在滑動變阻器的兩端,調節滑動變阻器的滑片使電流表的示數為2.2V,則小燈泡正常發光,讀出此時的電壓表示數,就可以求出小燈泡的額定功率。
5.多次檢測的目的:檢測小燈泡在不同電流下的實際功率。(調節滑動變阻器時耳朵仍然觀察電流表,使其達到要測的電流值,停止調節)
6.小燈泡的U-I圖象不是直線的緣由:鎢絲阻值隨氣溫的下降而減小。
例題
小美在做“測量小燈泡的電功率”實驗時,選用的器材如下:兩節干電板,一個電壓表,一個電流表,一個滑動變阻器,額定電流為2.5V的小燈泡,開關,導線若干。設計的電路圖如圖甲所示。
(1)開關閉合前,使滑動變阻器的滑片處于最(選填“左”或“右”)端。
(2)按照小美記錄的數據信息,要讓小燈泡正常發光測量小燈泡電功率實驗題,電流表的示數應當是V。
(3)電路中電流表及導線的內阻都很小,對電路的影響忽視不計,但是小美所檢測的數據確切無誤測量小燈泡電功率實驗題,通過對實驗記錄中的數據估算剖析,你所發覺的新問題是。造成此問題形成的根本緣由是。
(4)小剛朋友在借助同樣的器材做實驗時,發覺電流表壞了,于是他對電路進行改進,添加了一個電壓表和一個定值內阻也測出了小燈泡的額定功率,其電路圖如圖乙所示,R0=10Ω,其中關鍵的一步是必須調節滑動變阻器,使電壓表A2的示數為A時,再讀出電壓表A1的示數,能夠估算出小燈泡的額定功率。
解析
(1)聯接電路時開關應當斷掉,滑片處于滑動變阻器電阻最大處。
(2)燈泡正常發光,說明它兩端的電流為額定電流,為2.5V。
(3)由表中數據可知通過燈泡的電壓與電流不成反比,造成此問題的根本緣由是燈泡鎢絲內阻受濕度影響發生變化。
(4)若沒有電流表,則使燈泡L和一個已知電阻的定值內阻R0并聯,調節滑動變阻器使定值內阻兩端的電流為額定電流2.5V,則此時燈泡L正常發光,讀出電壓表的示數,按照公式P=UI就可算出燈泡的額定功率。
答案
(1)左
(2)2.5
(3)通過燈泡的電壓與電流不成反比/燈泡的阻值隨氣溫的變化而變化
(4)0.25
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