四川省

测量小灯泡的电功率

1. (2015· 乐山 48 题， 6 分)在“测量标有‘2.5 V’ 字样的小灯泡的电功率” 实验中，实验室提供的器材有电压表、电流表、开关、电压为 4.5 V 的电源和 标有“30 Ω 0.5 A”的滑动变阻器，小宇同学已经连接好如图甲所示的部分 实验电路。

甲

乙

(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求闭合开关后，使滑片P向 右移动时小灯泡的亮度变亮；

(2)连接好电路后，闭合开关，移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮 ，且电压表的示数为0,电流表示数不为0, 则出现故障的原因可能是 小灯泡短路 ； (3)排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.5 V时，电流表示 0.24 ,小灯泡的额定功率为____W 0.60 数如图乙所示，小灯泡的额定电流为____A 8.3 (保留1位小数) ;小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为____Ω 。

2.(2015·内江B卷24题，12分)育才中学初3.1班学生在探究“测量小灯 泡的电功率”的实验后，某兴趣小组欲进一步探究学习，现将其改变为“ 探究小灯泡的电功率P与电压U之间的关系”的实验，实验中提供了以下实 验器材； A.待测小灯泡L(额定电压3.0 V,额定功率1.8 W) B.电压表V(量程0~3 V,量程0~15 V) C.电流表A(量程0~0.6 A,0~3 A) D.滑动变阻器R(0~10 Ω) E.定值电阻R01=5 Ω,R02=10 Ω,R03=15 Ω F.蓄电池，电压U=12 V G.开关一个S,导线若干

(1)为了比较精确地测量小灯泡的功率，电流表的量程应选 0~0.6A 。 (2)为了保证电路安全，实验中定值电阻R0应选 R03 (填“R01”或“R02” 或“R03”)。 (3)请用 铅笔画线代替导线 ，将实验器材连接起来，使之成为准备 使用的实物电路。 (4)测量结束后，应先断开开关，拆除电源 ____两端的导线，再拆除其他导线 ，最后整理好器材。 (5)该小组同学在处理实验数据时，将电功率P作为纵坐标，U2作为横坐 标，采用描点法，在坐标纸上作出了P-U2图像，并画出图像是一条直线( 如图所示)。根据图像，请你指出： 所作图像的错误之处是 用直线连接没有用圆滑的曲线将各点连接起来； 作图时，坐标取值不恰当之处是 横坐标取值太大(U2<10就够了) 。 (6)假设实验中所给的实验器材电流表已损坏，老师又给了一只电压表， 该组同学仍完成了实验。请你帮他们在虚线内画出 实验的电路图 。

测量小灯泡的电功率

【提示】在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不 一定是小灯泡断路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致

电路中的电流很小，小灯泡无法发光。不能将多次测得的电功率求平均值。

实验 命题点

测量小灯泡的电功率

1.电路

图：根据实物图画出电路图、根据电路图连接实物图；2.选择合 保护电路 、 适的电流表、电压表量程；3.滑动变阻器的作用：____________ 调节小灯泡两端电压 ___________________;4.会处理电路故障；5.灯丝的电阻会随着温度的 变化而变化；6.在测量小灯泡额定功率时，手移动滑片的位置，同时眼 电压表的示数 ，当示数达到额定电压时，停止移动滑片；7.不 睛观察_______________ 能用多次测得的不同电压下的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率， 额定电压 下灯泡的电功率才是额定功率；8.会分析U-I图象 因为只有___________ 并能计算电阻R。

【例】(2015·丹东)小勇在测量额定电压是2.5 V小灯泡电功率的实验 中。

(1)为完成实验，请用笔画线代替导线，将甲图连接完整。

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最____(填“左”或“右”)端 。若开关闭合后，发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡发光较暗且亮

度一直不变，则故障原因是____。(3)故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2 V时，电流 表示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为____A,小灯泡此时的电

功率为____W。若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向____(填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为____V为止。 (4)移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并

画出图丙所示的I-U图象，从图象可算出小灯泡的额定功率为____W。(5)小勇继续调节滑动变阻器的滑片，小灯泡突然熄灭，电压表示数 ____(填“变大”“变小”或“不变”),经检查发现灯丝烧断。

【解析】(1)灯泡的额定电压为2.5 V,电压表选择0~3 V量程，电压表

与灯泡并联，由题意知，电流表使用0~0.6 A量程，电流表与灯泡串联,电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出。滑动变阻 器选择一上一下接线柱串联在电路中，开关串联在电路中，根据各元件

的连接方法，连接实物图。(2)由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，所以在闭合开关前， 应将滑片移至最右端，使其阻值最大；当将滑动变阻器的下方两个接线

柱接入电路时，电路中的电流太小，灯泡发光较暗，并且滑动变阻器失去调节灯泡两端电压的作用；

(3)电流表选择的是0~0.6 A量程，对应的分度值是0.02 A,指针指在0.2 A后第1个小格上，因此示数为0.2 A+0.02 A=0.22 A,小灯泡的实际 功率为P=UI=2 V× 0.22 A=0.44 W,要测量灯泡的额定功率，应使灯 泡两端的电压等于其额定电压，此时应减小滑动变阻器的阻值，将滑片 向左端滑动，使电压表的示数为2.5 V; (4)由图丙所示I-U图象可知，灯泡额定

电压U=2.5 V,所对应的电流I =0.25 A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5 V×0.25 A=0.625 W; (5)实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则灯泡两端的电压约等于电源电压 ，电压表的示数变大。

【答案】(1)如图所示

(2)右

滑动变阻器都接在下面的两个接线柱 (5)变大

(3)0.22

0.44

左

2.5

(4)0.625

【方法归纳】试题一般会从以下方面考查测电功率：电路连接、故障排 除、数据处理、结论概括。

(1)晓丽同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操 作不当之处是：

连接电路时没断开开关 ； ①_________________________滑动变阻器没调到最大阻值 . ②____________________________ (2)由图象丙可知，小灯泡的实际功率的增大速度随实际电压的增大而 变小 填“变大”“变小”或“不变”);这是因为________________ 灯泡灯丝的电阻 _______( 变大 ________ ; (3)该实验需要进行多次测量，其目的是(

A)

A.是为了从不同情况中找到普遍规律B.是为了求平均值减小实验误差