第十八章 电功率 第3节 测量小灯泡的电功率
1．在“伏安法测小灯泡(已知额定电压)额定功率”的实验中，下列说法中错误的是( )
A．当手移动滑动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表的示数
B．在实验中，滑动变阻器的作用是改变被测灯泡的额定功率
C．在实验中，滑动变阻器的作用是改变被测灯泡两端的电压、保护电路
D．小灯泡的额定功率是指小灯泡正常发光时的功率
2．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察( )
A. 灯泡的发光情况 B．变阻器滑片的位置
C．电压表的示数 D．电流表的示数
3．伏安法测小灯泡功率时，测出小灯泡的额定功率应是( )
A. 小灯泡发光最亮的一次 B．小灯泡发光最暗的一次
C．小灯泡正常发光的一次 D．随便哪一次都可以
4．某同学利用如图所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，下列说法中错误的是( )
A. 闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．由实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
5．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，小明同学通过正确实验得到的数据如下表，分析数据得到的下列结论中正确的是( )
电压U/V 1.5 2 2.5 3
电流I/A 0.25 0.29 0.32 0.35
A．小灯泡的实际功率随它两端电压的增大而减小
B．通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
C．小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D．小灯泡的额定功率为0.8W
6．(多选)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是( )
A. 变阻器总阻值太大 B．电压表量程太大
C．变阻器总阻值太小 D．电源电压太低
7. 在测量小灯泡电功率的实验中，小灯泡的亮度由____________决定，与额定功率无关。小灯泡消耗的实际功率随其两端电压的增大而________。
8．在测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)的额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮，连线不得交叉)。
(2)在连接电路时，若有A(5 Ω，1 A)、B(10 Ω，0.5 A)和C(10 Ω，0.2 A)三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器____(选填“A”“B”或“C”)连入电路，才能保证实验顺利进行。
(3)连好电路后，闭合开关，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表有明显示数，产生故障的原因可能是_____________。
(4)排除故障进行实验，若电压表示数为2 V，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑动变阻器的滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动，当电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则电路中的电流是______A，小灯泡的额定功率为________W。
9．小红在实验室做“灯泡亮度与电功率的关系”实验，如图所示，电源(电压恒为3V)、小灯泡(额定电压为2.5V)，电流表、电压表各一个，一个滑动变阻器(20Ω 3A)，开关，导线若干。
(1)甲图是小红连接的错误电路，在应改动的一根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)正确连线，闭合开关后，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，小红的操作不当之处是_____________________。灯泡熄灭的同时，可观察到电压表示数_______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)小红更换新灯泡后，逐步移动滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使灯泡正常发光，应向______(选填“左”或“右”)端移动滑片。图丙为灯泡的IU图象，可知灯泡的额定电功率为_______W。
(4)小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它(如图丁所示)。于是小红在测量小灯泡的额定功率后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，闭合开关，读出电压表示数为2.55 V，则小红实验中所用电池组的电阻r是_______Ω。
10. 如图所示是小丽用伏安法测定标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率的实验。
(1)如图甲所示电路，为了测定额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率，至少要______节干电池。
(2)连接电路时，开关应处于________状态，滑动变阻器的滑片应滑到________处。
(3)小丽同学连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：小灯泡变亮时电压表示数变小；小灯泡变暗时电压表示数变大。经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是______________________________。
(4)实验中，发现小灯泡灯光较暗，为了测定小灯泡额定功率，应向______(选填“左”或“右”)移动滑片P，直到电压表的示数为______V。
(5)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是______A，小灯泡的额定功率是______W。
11．小明同学利用额定电压为2.5V的小灯泡(正常工作时电阻约为10Ω)进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压4V。实验室提供的滑动变阻器有：滑动变阻器R1(规格为“20Ω 1A”)，滑动变阻器R2(规格为“5Ω 0.5A”)。
(1)为保证实验顺利进行，滑动变阻器应该选_______。
(2)图甲是他画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将如图乙所示的实物电路连接完整。
(3)小明在实验时，如果将电流表和小灯泡的位置交换了，其他连接正确，闭合开关后_______。
A．电流表有示数 B．电压表示数约4 V
C．小灯泡烧坏 D．小灯泡可以发光
(4)正确连接好电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值。电压表读数为2.5 V时，电流表的示数如图丙所示。测得小灯泡的额定功率是____W；通过实验还发现在灯泡逐渐变亮的过程中，电压表示数与电流表示数的比值在增大，造成这一现象的原因是________________________________________。
(5)老师告诉同学们，电压表的内阻很大，它并联在电路中时，只有极小的电流通过电压表，可以忽略不计，我们就是用上述方法测量小灯泡电功率的；假如考虑了电流通过电压表的影响，你们测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12．某实验小组测量小灯泡的电功率，实验器材有：小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压为6V)、电流表(0～0.6A、0～3A)、电压表(0～3V、0～15V)、开关、滑动变阻器两只(R1“10Ω 0.5A”、R2“20Ω 0.5A”)、导线若干。
(1)实验原理是 _______。
(2)如图甲所示是小明连接的实物电路，图中缺少一根导线，且连接电表的导线中有一根连接错误。
①补画缺少的导线(导线不许交叉，闭合开关，滑动变阻器的滑片向右移动，电表的示数变大)；
②有请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(3)闭合开关前，滑片应处在 ___ (填“右”或“左”)端。
(4)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 ______ (填序号)。
①灯泡短路；②灯泡断路；③滑动变阻器短路；④滑动变阻器断路；⑤电流表短路；⑥电流表断路。
(5)排除故障后，调节滑片得到多组UI实验数据，根据数据画出了如图丙所示的关系图象，由图象可知：
①小灯泡的额定功率为 _____W；
②小灯泡在不同电压下的电阻______，说明小灯泡灯丝的电阻是变化的，变化规律是 _________________________________________________________________。
(6)为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 ____ (填“R1”或“R2”)。
13. 在“测量小灯泡电功率”的实验时，提供的器材有：蓄电池(电压为6V)，电流表(0～0.6A、0～3A)，电压表(0～3V、0～15V)，“40Ω 1A”和“10Ω 1.5A”两种规格的滑动变阻器各一只，额定电压为2.5V的待测小灯泡一只，开关一个，导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。
(2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，而电压表和电流表的指针都发生了小幅度的偏转，则原因是 ______________________________________________________。
(3)移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 ____________。
(4)排除故障并接好电路后，移动变阻器的滑片，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V。关于电压测量值的选择有如下三种方案，应该选用___方案。当电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，其示数为____ A，小灯泡的额定功率为_____ W。
甲：1.0V 2.0V 3.0V 乙：1.0V 2.5V 4.0V
丙：0.5V 1.0V 1.5V 丁：2.0V 2.5V 3.0V
(5)实验中应选用规格为______________的滑动变阻器。
(6)多次测量绘制出IU的关系图象如图丙所示，则阴影部分的面积大小表示电压为_____V时灯泡的电功率。
(7)在进行实验数据处理时，某同学设计了一栏计算小灯泡的平均电功率(如表所示)，你认为她这样处理数据是_______ (填“合理”或“不合理”)的，理由是 ___________________________________。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均功率P/W
1 2.0 0.28 0.56 0.44
2 2.5 0.30 0.75
3 3.0 0.32 0.96
答案:
1-5 BCCBD
6. CD
7. 实际功率 增大
8. (1)
(2) B
(3) 小灯泡断路
(4) A 0.4 1.52
9. (1)
(2) 滑片没有移到阻值最大位置 变大
(3)右 0.625
(4) 1.8
10. (1) 2
(2) 断开 阻值最大
(3) 电压表与滑动变阻器并联了
(4) 左 2.5
(5) 0.28 0.7
11. (1) R1
(2)
(3) AD
(4) 0.8 灯丝的电阻随温度的升高而变大
(5) 偏大
12. (1) P＝UI
(2)
(3) 左
(4) ②⑤
(5) 0.75
不同 小灯泡灯丝的电阻随着电压的增大而增大(或者说随温度的升高而增大)
(6) R2
13. (1)
(2) 滑动变阻器连入电路的阻值太大，小灯泡的实际电功率太小
(3) 灯泡短路
(4) 丁 0.3 0.75
(5) “40Ω 1A”
(6) 1.5
(7) 不合理 小灯泡在不同电压下的实际功率是不同的，求平均值没意义
