灯泡亮了科学实验(灯泡亮了科学实验操作步骤图片)

 

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实验6：测量小灯泡的电功率

命题要点：

1. 实验原理：P＝UI

2. 滑动变阻器的作用：保护电路；改变电路中电流

3. 使小灯泡正常发光的操作：移动滑片，直至电压表示数等于小灯泡额定电压

4. 滑动变阻器规格选取

5. 测量多组数据的目的：测量小灯泡在不同电压下的实际功率，并进行比较

6. 计算小灯泡的电功率

7. 计算电阻的阻值

8. 分析图像或表格总结结论

(1)小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；

(2)灯丝电阻随电压的增大而增大

9. 正常实验时灯泡不亮的原因：实际功率太小

10. 动态电路分析：判断滑片移动时电表示数、电功率的变化

11. 实验评估及改进

12. 缺电表测小灯泡电功率

针对训练：

在测小灯泡额定电功率的实验中，提供的器材有：电压恒为 4.5 V的电源，额定电压为 2.5 V的待测小灯泡，电阻约为 8 Ω，电流表(0～0.6 A，0～3 A)，电压表(0～3 V，0～15 V)，开关和导线若干．另有标有30 Ω　2 A的滑动变阻器R1和标有5 Ω　1 A的滑动变阻器R2.

(1)小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示

，接下来应进行的操作是________.

(2)若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物电路图连接完整，并根据实物图将电路图画在虚线框内．

(3))本实验选择的滑动变阻器是________(选填R1或R2)．

(4)小明连接完最后一根导线后，小灯泡立即发出耀眼的光，不一会儿又熄灭了，请问小明操作中有哪些不当之处，写出两点：①______________________；②_________________________.

(5)小明把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压．为了排除故障，小明接下来的操作合理的是________(选填字母符号)．

A. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱

B. 拧紧开关两端的接线柱

C. 检查滑动变阻器是否短路

(6)排除电路故障后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表都有示数，造成这种现象的原因可能是________________

(7)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数如图丙所示，其示数为________V．想要测出小灯泡的额定功率，接下来的操作是______________________．

(8)小明设计数据记录表格并记录数据如下：

小明设计的实验表格存在的问题是：电压、电流没有带单位(或未设置电功率一栏)

②小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率为________W.

③第一次实验中，发现小灯泡不发光，原因是________．

④分析表中数据，得出的结论是，小灯泡的实际功率________，灯泡越亮．

(9)小明根据实验数据绘制出I－U图像，如图戊所示，图中阴影部分面积的物理含义是_______________________

(10)实验中多次测量的目的是_______________________．

电热水器防超压保护是指水在加热过程中会因受热膨胀产生压力，而内胆的承受压力是一定的，必须有卸压装置将压力释放，确保热水器承受的压力在安全范围之内。

(11)小明在进行实验处理数据时，算出了小灯泡的平均功率，你认为这样处理数据是________(选填合理或不合理)的，理由是________________________________________.

(12)老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压．请你根据这一事实并结合电路图分析判断，该电路主要是由于所测________(选填电流或电压)值偏________(选填大或小)而引起测量的小灯泡电功率偏________(选填大或小)．

(13)小明想用该电路继续测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率，但是发现电压表0～15 V量程不能使用，在不改变实验器材的情况下，请简要写出他的操作步骤：___________________________________________________．

(14)若将图乙中小灯泡换成定值电阻，其他元件不变，还可以探究的实验是：___________________________.

(15)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实________(选填><或＝)1/4P额．

(16)小明增加一个阻值为10 Ω 的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作(开关S接a、b各一次)来测量小灯泡的额定功率，下图A、B是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是________(填序号)．

A. 两种方案都能

B. 两种方案都不能

C. A方案能，B方案不能

D. A方案不能，B方案能

实验7：特殊方法测小灯泡的电功率

类型1　缺电流表

【设计思路】

①使小灯泡正常发光：调节滑片的位置，使小灯泡两端电压等于额定电压U额；

②利用电压表并联定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电流表，间接测出通过小灯泡的电流I额．

2. (1)(2019绥化改编)(伏阻法)小倩在进行测量小灯泡电功率的实验中发现电流表损坏不能使用，她利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图甲所示的电路，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率．操作如下：

①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为________；

②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数为U；

③小灯泡的额定功率P额＝____________．(用U、U额和R2表示)

(2)(伏滑法)小明在测量小灯泡额定功率的实验中，实验室提供如下器材：被测小灯泡(额定电压2.5 V，电阻约为10 Ω)，电源(电压恒为6 V)、电压表、开关各一个，滑动变阻器R1(10 Ω 1 A)和R2(50 Ω　0.5 A)．如图乙为小明设计的电路，请你写出实验步骤和小灯泡额定功率表达式．

①闭合开关S，将滑动变阻器________的滑片P移至a端，移动另一个滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5 V；

②保持滑动变阻器_____的滑片位置不动，___________，读出电压表的示数U；

③小灯泡额电功率表达式为P额＝____________．(用已知量和测量量表示)

类型2　缺电压表

【设计思路】

①使小灯泡正常发光：利用电流表串联定值电阻(或者已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电压表，调节滑片的位置，使电流表的示数等于；

②利用电流表测出通过小灯泡的电流I额．

(1)(安阻法)小明在实验过程中不小心将电压表烧坏了，小明新增一只10 Ω 的定值电阻R，利用原有器材，也测出了额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率，实验电路如图甲所示．步骤如下：

①闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为________A时，灯泡正常发光；

②断开开关，保持__________不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I;

③小灯泡额定功率的表达式为P额＝_________．

(2)(安阻法)某同学测量标有2.5 V的小灯泡的额定功率时，发现电压表损坏了，老师给了他一个阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关．他重新设计了如图乙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率，正确连接电路后，接下来的实验步骤是：

家里用有线电视的朋友相信都有过这样的体验，每一次打开电视机都需要使用两个不同的遥控器，调整家里面的长虹电视。

①闭合开关S，S1与a相接，调节滑片P，使电流表示数为________；

②_________________________，记下电流表的示数I2；

③小灯泡额定功率的表达式P额＝__________________．(用已知量和测量量的符号表示)

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