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第二十一讲 测量小灯泡的电功率

1．(2015·安徽)某同学要测量一个额定电压2.5 V的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示。使用的电源电压约为6 V，滑动变阻器的规格是“5 Ω 2 A”。

(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至__b__(填“a”或“b”)端。
(2)该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为__2.9__V。为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是__断开开关__。
(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率，请你写出一条改进措施：__换最大阻值更大的滑动变阻器(或串联一个定值电阻)__。
2．(2015·河南)小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“2.5 V”字样。

(1)请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最__左__(填“左”或“右”)端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是灯泡短路。
(3)排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是__变阻器连入电路的阻值太大，小灯泡的实际电功率太小__。
(4)分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为__0.75__W。

物理量

次数
电压

U/V
电流

I/A
实际电功

率P/W
小灯泡

亮度

1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
偏亮
3
2.5
0.30

正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率__越大__，灯泡越亮。
3．(2015·北京)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2.5 V小灯泡L的额定功率。

(1)小华连接好图甲所示电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是__滑动变阻器连接到下面两个接线柱__。
(2)小华改正实验错误后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5 V时，发现电流表示数如图所示，由此可知，此时通过小灯泡L的电流为__0.3__A；小灯泡L的额定功率为__0.75__W。
4．(2015·达州)为测量一只标有“2.5 V 0.3 A”小灯泡的额定功率，可供选择的器材有：电压表(量程0～3 V、0～15 V)一个、电流表(量程0～0.6 A、0～3 A)一个、“10 Ω 2 A”和“20 Ω 1 A”的滑动变阻器各一个，电源(电压为6 V)一个，开关一个，导线若干。小组同学通过讨论、交流，设计了如图1所示的实验电路图，在根据实验电路图选用实验器材连接实物电路时，同组的三位同学产生了分歧。

甲同学：电压表选用大量程，电流表选用小量程，滑动变阻器选用“10 Ω 2 A”。
乙同学：电压表、电流表都选用小量程，滑动变阻器选用“10 Ω 2 A”。
丙同学：电压表、电流表都选用小量程，滑动变阻器选用“20 Ω 1 A”。
(1)你认为__丙__同学的观点是合理的；请用笔画线代替导线，将图2中的实物图连接完整。
(2)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移到__A__(填“A”或“B”)端。
(3)某同学连好电路后闭合开关，发现灯不亮，电流表指针不动，电压表指针却迅速偏转，则电路故障可能是__小灯泡断路__；故障排除后，再次闭合开关，发现电流表指针向左偏转，其原因是__电流表正负接线柱接反了__。
(4)若将小灯泡换成待测定值电阻，小李同学通过实验读出了一组电流、电压值后，计算得出定值电阻的阻值，小李同学为获得测量结果而高兴，准备整理实验器材结束实验．你认为他的实验真的结束了吗？为得到更可靠的结果，接下去他应该__调节滑动变阻器__，其目的是__多次测量取平均值减小误差__。
5．(2015·莱芜)在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约为10 Ω，有两个规格分别为“10 Ω 1 A”、“50 Ω 2 A”的滑动变阻器，电源电压为9 V。

(1)本实验中应该选择规格为__“50_Ω__2_A”__的滑动变阻器；
(2)图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整；
(3)实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是__调零__。正确连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近9 V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是__灯丝断了__；

(4)排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为__0.5__W。在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比__变大__(填“变大”“变小”或“不变”)，导致这一结果的原因是__灯丝的电阻随温度的升高而变大__。
(5)整理器材时发现滑动变阻器的PA部分比PB部分热，原因是__PA部分和PB部分并联，根据Q＝I2Rt，两部分电流相同，通电时间相同，由于PA的电阻大于PB的电阻，所以PA部分比PB部分热__。
6．(2015·扬州)在测量额定电压为“2.5 V”小灯泡(正常发光时电阻约为8 Ω)电功率的实验中，电源是两新干电池。

(1)连接电路时，开关应__断开__。请用笔画线将图 乙电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，接入电阻变小。
(2)电路连接后，闭合开关，移动滑片(未达到最小阻值)，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是__灯泡短路__。

(3)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为__2.5__V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是__0.75__W。
(4)若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R0＝5 Ω的电阻，设计了如图丁的电路及实验方案：

①调节滑片使电压表的示数为额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率。指出他的设计方案中存在的两个问题：
问题一：__无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光__；
问题二：__只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压。
7．(2015·南京)现有两只小灯泡L1、L2，它们的额定电压分别为2.5 V和3.8 V。

(1)如图甲是小明测定灯泡L1额定功率的实物电路图(不完整)
①请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。
②正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到__A__(填“A”或“B”)端。闭合开关后，移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡L1的额定功率为__0.8__W。
(2)小华利用图丙所示的电路测出了灯泡L2的额定功率。图中R为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电表(电流表或电压表)，请在虚线框内补上这三个元件的符号。使电路完整，实验操作简单。
解：如图所示：