《测量小灯泡的电功率》同步练习
◆ 选择题
1. 在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变被测灯泡的额定功率 B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流 D.保护电路
2. 为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是( )
A.手移动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
3.如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,其中小灯泡的铭牌不清,根据此图,可以直接研究的问题是( )
A.测小灯泡正常发光的电阻 B.测小灯泡的实际电功率
C.测小灯泡消耗的电能 D.测小灯泡产生的热量
4.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀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,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.灯丝的电阻随电压增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
◆ 填空题
7
5. 小丽用伏安法测量标有“2.5V 0.5A”的小灯泡L的电功率,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,她所连接的电路图,如图所示,闭合开关S后,她移动滑片P,发现小灯泡L不发光。于是她认为:小灯泡L不发光,一定是小灯泡的灯丝断了,经老师检查发现,图中电路元件均无故障,是电路连接有问题,你认为问题是 ______ 。
6.用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应 ______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)灯泡的额定电压。要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线c端应连接在滑动变阻器的 ______ 接线柱上。
◆ 实验探究题
7.小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材,测量额定电
压为2.5V小灯泡L的额定功率。电路连接如图甲所示:
(1)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在 ______ 端(填“A”或“B”),实验过程中滑动变阻器的作用是 ______ 。
(2)闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,造成这种现象的原因可能是 ______ (填字母)。
A。开关接触不良 B。滑动变阻器断路
C。小灯泡与灯座接触不良 D。电流表断路
(3)排除故障后,闭合开关,移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,此时电流表表盘如图
7
乙所示,则小灯泡的额定功率为 ______ W。
8.如图甲所示,在测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
①连接电路时开关应 ______ 。
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 ______
A。灯泡断路 B。电压表短接 C。灯泡短接 D。滑动变阻器断路
③排除故障后,闭合开关,移动滑片P至某一位置时,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡额定功率,滑片P应向 ______ (选填“A”或“B”端移动;直到电压表示数为 ______ V为止。
④改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,由表格可知,灯泡的额定功率是 ______ W。
实验
电压表示数/V
电流表示数/A
1
1.5
0.25
2
2.5
0.30
3
3.0
0.32
答案与解析
◆ 选择题
1. 解:滑动变阻器在实验中首先起到保护电路的作用,所以D正确,不符合题意;
通过改变滑动变阻器的电阻,还可以改变电路中的电流及灯泡两端的电压,所以BC正确,不符合题意;
7
灯泡的额定功率是不变的,其实际功率随着实际电压的改变而改变,所以A错误,符合题意。
故选A。
在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器的基本作用是保护电路,主要作用是改变灯泡的电压、电流,从而改变其实际功率;
一个用电器的额定功率是不变的,其实际功率随实际电压的改变而改变。
此题是伏安法测电功率的实验,考查了滑动变阻器的作用及对额定功率的理解,掌握滑动变阻器在实验中的基本作用及主要作用;一个用电器的额定功率是不变的,其实际功率会随着实际电压的变化而变化。
2. 解:由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压,故在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼应观察电压表的示数的变化,当电压表达到额定电压时,再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。
故选B。
用手调节滑片时,眼要观察电压表的示数。
本题考查了在测定小灯泡的额定功率时手与眼的分工。
3. 解:A、据图能看出,该题能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流来,故据公式R=UI可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的,故该选项错误;
B、知道灯泡的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,故该选项正确;
C、由于在测量小灯泡消耗的实际电能,需要用到时间,故在这里没有涉及到时间,故该选项错误;
D、由于在测量小灯泡消耗的实际热量,需要用到时间,故在这里没有涉及到时间,故该选项错误;
故选B。
(1)电阻的大小受温度的影响,在不同温度下,导体的电阻的大小是不同的;
(2)知道用电器的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出实际功率;
(3)据公式Q=I2Rt和W=UIt可知,若想计算出小灯泡消耗的电能和产生的热量必须要知道通电时间。
熟悉电学中的所有计算公式,并能正确的区分实际电压、实际功率、额定电压、额定功率、实际电阻、正常工作时的电阻等物理量是解决该题的关键。
7
4. 解:A、由表中数据可知,随电压U的增大,R=UI逐渐变大,即灯丝电阻随电压增大而增大,故A错误;
B、由表中数据知,灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.32A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W,故B正确;
C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率,不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率,故C错误;
D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大,不是定值,由I=UR知:通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,
故D错误;
故选B。
(1)根据表中数据,找出电压与对应的电流,求出R=UI,从而得出电阻随电压变化的关系,并判断通过灯泡的电流与它两端的电压是否成正比;
(2)灯泡在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流,然后由公式P=UI求出灯泡的额定功率;
本题考查了实验数据的分析,求灯泡的额定功率、判断灯泡电压与电流间的关系,应知道灯泡额定功率是灯泡在额定电压下的功率,不能把灯泡在不同电压下的实际功率的平均值作为额定功率。
◆ 填空题
5. 解:灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的;闭合开关S后,她移动滑片P,发现小灯泡L不发光,这说明滑动变阻器起不到调节作用;图中电路元件均无故障,这说明通过灯泡有电流,灯泡不发光是因为功率太小,故电路中的电阻太大,滑动变阻器下端的两个接线柱接入了电路。
故答案为:滑动变阻器下端的两个接线柱接入了电路。
电路连接正常,灯泡不亮,应该是电路电流太小,使灯泡与滑动变阻器串联,闭合开关前,滑片处于最大阻值处,灯泡不亮。
灯泡不亮有三个原因:
a、电路正常,滑动变阻器连入电阻太大,电路电流太小,不能使灯泡发光。
b
7
、灯泡短路,电流表有示数,电压表测导线电压,无示数。
c、灯泡断路,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测电源电压,有示数。
首先移动滑动变阻器滑片,判断是电路正常还是故障,然后利用电压表、电流表判断故障问题。
6. 解:由图可知,测定小灯泡的功率时,串联一个滑动变阻器,根据串联分压的原理,所用电源应大于小灯泡的额定电压;
要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,说明接入电路的电阻变大,即向左移动远离下接线柱,故应将d接入电路。
故答案为:大于;d。
测定小灯泡的功率时应串联一个滑动变阻器,所用电源应大于小灯泡的额定电压;要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,说明接入电路的电阻变大。
◆ 实验探究题
7. 解:(1)为保护电路元件,在闭合开关前,变阻器连入电路中的电阻最大,即滑片移至A端;
灯在额定电压下的功率为额定功率,因要测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率,故变阻器的作用是调节灯两端的电压为2.5V;
(2)A、B、D 都会造成整个电路断路,两表均无示数,与题意不符合,所以A、B、D选项错误;
C、闭合开关,电流表无示数,说明电路断路或电路的总电阻很大;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,所以,造成这种现象的原因可能是小灯泡与灯座接触不良,导致电压表串联在电路中了,C选项正确;
故选C;
(3)电流表小量程分度值为0.02A,示数为0.3A,灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
故答案为;(1)A; 调节灯泡两端电压为2.5V;
(2)C;
(3)0.75。
(1)在闭合开关前,变阻器连入电路中的电阻最大;根据实验目的确定变阻器的作用;
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(2)电流表无示数说明电路断路或电路的总电阻很大,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,据此判断;
(3)根据电流小量程读数,根据P=UI求灯的额定功率;
本题测灯泡L的额定功率,考查实验注意事项、操作过程、常见的故障分析、电功率的计算,这些基本知识要熟练掌握。
8. 解:
①为保护电路,连接电路时开关应断开;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,电路可能出现断路,电压表有示数,说明电压表电源是通路,所以故障的原因是灯泡断路了,故选A;
③由图乙所示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,所以示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为测灯泡额定功率,应把滑片向A端移动,减小变阻器连入阻值,以减小变阻器分得电压,从而使灯泡两端电压增大到2.5V正常发光;
④灯泡电压为2.5V时正常发光,由表格数据此时灯泡电流0.30A,所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W。
故答案为:①断开;②A;③A;2.5;③0.75。
①连接电路时开关应断开;
②根据电表示数情况分析判断故障原因;
③根据图示电压表读数,然后根据电表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向;
④灯泡电压为2.5V时正常发光,由表格数据根据P=UI计算灯泡的额定功率。
本题考查了实验注意事项、电路故障分析、电表读数、求灯泡额定功率;对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直。
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