初中三 学生实验：探究----小灯泡的电功率精品ppt课件

专题13.3  学生实验：探究-小灯泡的电功率（原卷版）

2021年九年级精品课堂设计（北师大版）

一、夯实基础

1．物理实验课上，小鹏同学用如图甲所示的电路来测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率，电源电压为4.5V不变。他从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。则滑动变阻器的最大阻值为　 　Ω，滑片P向右移动过程中，小灯泡L的亮度变　 　，小灯泡正常发光时的功率为　 　W。

2．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”的字样，电源电压恒定不变。

（1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是　        　。

（2）排除故障后，开始实验，闭合开关，电压表的示数为2.5V，此时应将变阻器滑片向　 　端调节，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视　   　的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则灯泡的额定功率为　    W。

（3）完成上述实验后，又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关。并借助部分现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列的实验步骤：

①闭合开关S1和S3，移动滑片，当电压表的示数为　 　V时，停止移动滑片。

②只闭合开关S1和S2，读出此时电压表的示数为U；

③灯泡额定功率的表达式为P额=　       　（用已知量和测量量表示）。

3．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。

（1）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用　 　；

A．“10Ω0.5A”的滑动变阻器      B．“50Ω0.5A”的滑动变阻器

（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。

（3）闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其小灯泡不发光原因是　                              　。

（4）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为　 　V。要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V。

（5）完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图象，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示。根据电路图写出了其中一次测量的实验步骤：

①开关S1闭合，S2断开，此时灯泡与电阻并联，它们两端电压相等，调节滑动变阻器，当电流表的示数为0.25A时，灯泡正常发光，灯泡两端电压等于2.5V。

②保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S2，此时电流表测干路电流，记下电流表的读数为I．表达式：Rx=　            　。

4．王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最　 　（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是　       　。

（2）他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏　    　（选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”）

（3）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。

（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为　 　（选填“电压”或“电流”）。

（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是　  　。

（6）取下小灯泡，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。控制电压一定时，不可以选取的电压值是　 　：A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V。

5．小聪同学做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用器材有电压恒为6V的电源。额定电压为2.5V的小灯泡以及符合实验要求的电表，开关和导线，如图甲是小聪没有连接完整的电路。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。

（2）小聪同学连接电路后闭合并关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表指针明显偏转，电流表指针无偏转，故障可能是　   ；

A．小灯泡短路；

B．小灯泡断路；

C．滑动变阻器短路；

D．滑动变阻器断路

（3）小聪同学纠正错误后闭合开关，移动滑动变速器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯的额定功率为　   　W。

（4）老师告诉小聪，与小灯泡的电阻相比较，电流表的电阻非常小，电压表的电阻非常大，由于电流表、电压表电阻的影响，测量后计算出的电功率值会　  　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

二、提升练习

1．用如图甲所示实验电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。所用器材有：电压恒定为3V的稳压电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关和导线若干。请按要求完成下列实验内容

（1）连接电路时，要断开开关，在闭合开关之前，变阻器的滑片P应置于最　   　端（选填“左”或“右”）。

（2）闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，电压表的示数始终如图乙所示，则电路发生的故障可能是　   　。

（3）排除故障后，通过移动滑动变阻器滑片P，将电压表示数调至2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是　   　W。

2.小路同学用图甲所示的电路测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率。闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡亮度变　 　（选填“亮”或“暗”），这是由于小灯泡的　  　变化引起的。他根据实验数据绘制出了小灯泡的I﹣U图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率P＝ 　W。

3．为了测量一个“12V、5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材。电源：12V，内阻不计；电流表：0～0.6A，内阻可忽略；电压表：0～15V，内阻很大；滑动变阻器：阻值范围0～20Ω，允许最大电流1A；开关一个，导线若干，如图甲所示。实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V。

（1）此电路图没有连接完，请补充完整电路图。

（2）连接电路时，要断开开关，在闭合开关之前，变阻器的滑片P应置于最　   　端。（选填“左”或“右”）

（3）正确连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为12V，可能发生的故障是　   　。

A．滑动变阻器处断路

B．灯座接线短路

C．小灯泡的灯丝断了

D．开关接触不良

（4）某位同学测得小灯泡的电流、电压图象如图乙所示。某次测量时，电流表指针位置如图丙所示，电流表读数为　   　A，此时小灯泡的实际功率为　   　W。

4.小鹏想通过实验验证“对于同一个用电器，当实际电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率；当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。”他连接了如图所示的实验电路，其中小灯泡上标有“2.5V”字样。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在　   　端。（选填“A”或“B”）

（2）小鹏连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，可能发生的故障是　   　。

A．滑动变阻器处断路     B．灯座接线短路

C．小灯泡的灯丝断了     D．开关接触不良

（3）排除故障后，小鹏进行了实验。下面是他所写的部分实验步骤，请你将实验步骤补充完整。

①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数为2V，将电压表示数U、电流表示数I记录在表格中。

②　   　。

③根据公式　   　计算出两次小灯泡的电功率P，并记录在表格中。

（4）请你帮助小鹏设计实验记录表格。

5.小明用如图甲的电路测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定电功率。

（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至　   　端。（选填“A”或“B”）

（2）闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，但是电压表的示数较大且接近电源电压。小明检查后发现导线完好且连接无误，则出现这种现象的原因可能是　   　。（选填选项前的字母）

A．滑动变阻器断路               B．滑动变阻器短路

C．小灯泡断路                   D．小灯泡短路

（3）排除故障后，小明闭合开关S，移动滑片P，当小灯泡正常发光时，发现电流表示数如图乙，他判断小灯泡处于正常发光状态的依据是　   　，小灯泡L的额定电功率为　   　W。