第三节测量电功率
小试身手
1. 如图16-3-15所示是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况,其中错误的是()
A.电流表没有串连
接入电路中
B.电压表没有与灯泡并联
C.滑动变阻器接线柱的连接
D.开关没有串连接入电路中
2. 某同学在做测量小灯泡的电功率实验时,在连接电路的过程中,由于疏忽,他把两表的位置颠倒了,其他连接正确无误。
当开关闭合后,产生的现象是()
A.电流表将被烧坏
B.电压表将被烧坏
C.电压表有读数、电流表的读数几乎为0
D.电流表有读数、电压表的读数几乎为0
3. 为了测量小灯泡的电功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是()
A.手移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察电流表
B.手移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察电压表
C.手移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察灯泡是否发光
D.手按开关,眼睛观察小灯泡
4. 在“测定小灯泡的电功率”实验中,当移动滑动变阻器滑片,小灯泡两端的电压高于额定电压时,小灯泡的实际功率与额定功率的关系是()
A.实际功率等于额定功率
B.实际功率大于额定功率
C.实际功率小于额定功率
D.条件不足,不能判断
5. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,若要测定小灯泡的额定功率,必须让小灯泡在电压下工作,通过实验测出____________和____________才能根据公式计算出小灯泡的电功率。
6. 某电子式电能表表盘上标有“ 3 2 0 0 imp /(kW·h)”的字样,将某用电器单独接在该电能表上正常工作30 min,电能表指示灯闪烁了1600次。
该用电器在上述时间内消耗的电能为_______kW·h,它的实际电功率是______W。
则这个用电器可能是______(选
填“电风扇”“空调器”或“电视机”)。
7. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源是由四节干电池串联而成的,小灯泡的额定电压是3.8 V。
实验过程中电压表0~15 V的量程损坏了,聪明的小明想出了一个办法,他将0~3 V量程的电压表按图16-3-16所示的方法连入电路。
闭合开关时,电压表的示数为2 V。
为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)移动,此时电流表的示数将______(选填“变大”或“变小”)。
8. 小宇想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电压为2.5 V的小灯泡,接在电源电压恒为6 V的电路中,按照如图16-3-17所示的电路进行探究。
记录的实验数据如下表所示。
次数电压/V 电流/A 电阻/Ω实际功率/W
1 1.6 0.20 8.00 0.32
2 2.5 0.24 10.42 0.60
3 2.8 0.26 10.77 0.73
(1)小宇注意到灯L的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。
结合表中数据得出结论:小灯泡越亮,它的实际功率越______。
(2)实验结束后与同学们讨论时,有同学认为“此实验电路也可用来测量小灯泡的电阻,且用上表中灯L的三次电阻的平均值代表它的电阻更准确”。
这种说法正确吗?请分析。
挑战自我
9. 小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中,所用电源电压为7.5 V,滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”的字样,小灯泡标有“4.5 V”的字样,估计小灯泡的额定功率小于1.5 W,他按如图16-3-18所示的电路连接好实物电路后,按正确的实验步骤开始实验。
当小灯泡正常发光时,变阻器的滑片P恰好在中点(即连入电路的电阻为10 Ω)。
有关此实验的说法中正确的()
A.小灯泡正常发光时,变阻器消耗的电功率是1.35 W
B.小灯泡正常发光时,通过的电流是0.45 A
C.通过实验可以知道小灯泡的额定功率是0.9 W
D.小灯泡正常发光时,通过的电流是0.3 A
10. 为了测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻,现提供如下器材:电压表、电流表、规格为“10 Ω 2 A”的滑动变阻器A、规格为“50 Ω 1.5 A”的滑动变阻器B、额定电压是2.5 V的小灯泡、开关、三节干电池串联组成的电池组和若干导线。
小明同学在连接了电路后闭合开关,把滑片从一端移到另一端的过程中,总共测得了六组数据,并把每次电表的示数准确无误地记录在下面的表格中。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压表示数U/V 3.0 2.8 2.5 2.0 1.8 1.5
电流表示数I/A 0.10 0.12 0.15 0.20 0.22 0.25
若灯泡电阻和电源电压在实验过程中保持不变,请你根据这些数据,解答下列问题:
(1)该实验中所用电源电压是______V,灯泡的电阻是______Ω。
(2)该灯泡的额定功率是______W。
(3)从实验数据来看,小明所选的滑动变阻器的规格应当是__________________。
详解详析
1.C [解析] 电流表与灯泡串联连接,接线正确,故A 不符合题意;电压表与灯泡并联,因此电压表接线正确,故B 不符合题意;滑动变阻器没有按照“一上一下”的原则进行接线,滑动变阻器接线错误,故C 符合题意;开关与灯泡串联,开关接线正确,故D 不符合题意。
2.C 3.B 4.B
5.额定 小灯泡两端的电压 通过小灯泡的电流 6.0.5 1000 空调器
[解析] 因为“3200 imp/(kW·h)”表示每消耗1 kW ·h 的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,所以当指示灯闪烁1600次时,消耗的电能为W =
1
3200
kW ·h×1600=0.5 kW·h,该用电器的电功率:P =W t =0.5 kW·h
0.5 h
=1 kW =1000 W ;因此该用电器可能是空调器。
7.右 变小
8.(1)大 (2)这种说法不正确,此实验电路虽然可以用来测量小灯泡的电阻,但由于小灯泡电阻受温度的影响,故不能求平均值。
9.D [解析] 灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压:U 滑=U -U L 额=7.5 V -4.5 V =3 V ,此时电路中的电流:I =
U 滑R 滑=3 V
10 Ω
=0.3 A ,此时滑动变阻器的功率:P 滑=U 滑I =3 V×0.3 A =0.9 W ,灯泡的额定功率:P L =U L I =4.5 V×0.3 A=1.35 W ;故A 、B 、C 错误,D 正确。
故选D 。
10.(1)4 10 (2)0.625 (3)50 Ω 1.5 A
[解析] (1)由实验数据得:随着电压值的减小,电流值反而增大,可知,该电路中电压表并联在了滑动变阻器两端。
当电压表的示数为U 1=3.0 V 时,电路中的电流I 1=0.10 A ,则电源电压
U =U 1+I 1R L =3.0 V +0.10 A×R L ;当电压表的示数为U 2=2.8 V 时,电路中的电流I 2=0.12
A ,则电源电压U =U 2+I 2R L =2.8 V +0.12 A×R L ,联立等式可得:U =4 V ,R L =10 Ω。
(2)灯泡正常工作时,滑动变阻器两端的电压U 滑=U -U L 额=4 V -2.5 V =1.5 V ,由表格数据可知,灯泡的额定电流I L 额=0.25 A ,灯泡的额定功率P L 额=U L 额I L 额=2.5 V×0.25 A=0.625 W 。
(3)由表格数据可知,当滑动变阻器两端的电压为U 1=3.0 V 时,电路中的电流I 1=0.10 A ,
滑动变阻器接入电路的阻值R 滑=U 1I 1=3.0 V 0.10 A
=30 Ω>10 Ω,故滑动变阻器的规格为“50 Ω
1.5 A”。
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