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测量小灯泡的电功率要哪些器材_测定小灯泡的额定功率

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-18 09:57:25

伏安法测灯泡的额定功率:所需器材有:

一、电源:其电压高于灯泡的额定电压

二、滑动变阻器:接入电路时要变阻,且调到最大值.根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器.

三、电压表:并联在灯泡的两端“+”接线柱流入,“-”接线柱流出.根据额定电压选择电压表量程.

四、电流表:串联在电路里““+”接线柱流入,“-”接线柱流出.

五、待测灯泡(要标有额定电压)

测量“小灯泡的电功率”.小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω~15Ω之间.所提供的器材有:电流表、

(1)灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表的量程选择0~3V;

灯泡正常发光时,通过灯泡的电流:I=

U
R
=
2.5V
10Ω
=0.25A,因此电流表的量程为0~0.6A;

将滑动变阻器、灯泡以及电流表串联接入电路,滑动变阻器选择上方任一接线柱,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:

(2)闭合开关后,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为灯泡断路;

(3)根据实物图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A,则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.22A=0.55W;

(4)AD、当灯泡两端电压升高时,灯丝的温度随之升高;而图A中灯丝的电阻随温度的升高而增大,故AD正确;

B、由P=UI和图D可知,P-U图象和I-U图象相同,故B正确;

C、由R=

U
I
I和图D可知,R-U图象和I-U相反,故C错误;

故选C.

(5)由图象知,不同阻值的电阻两端电压等于0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=2.5V

假设选择25Ω的定值电阻与滑动变阻器串联,由

U1
U2
=
R1
R2
知,要保持定值电阻两端电压为2.5V不变,滑动变阻器接入电路的电阻为35Ω,所以滑动变阻器选择“50Ω0.5A”.

故答案为:(2)灯泡断路;(3)0.55W;(4)C;(5)R2.

测量小灯泡的额定功率

(1)灯泡额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω~15Ω之间,则灯泡额定电压U=IR在3V~4.5V间,电压表应选0~15V量程,电压表与灯泡并联,电路图如图1所示:

(2)电路电流为灯泡额定电流0.3A时,由U=IR可知,灯泡两端电压约为

3V~4.5V,此时,滑动变阻器两端电压U滑=U-U灯,滑动变阻器两端电压约为1.5V~3V,由R=

U
I
可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值约为5Ω~10Ω,则滑动变阻器应选择“20Ω 1A”;

(3)电压表量程是0~15V,由图乙可知,电压表分度值是0.5V,电压表示数是4V,灯泡额定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W;

(4)由电路图可知,滑动变阻器的AP段接入电路,实验时电流流过AP部分,电阻丝发热,PD部分没有电流流过,不发热,因此PA部分比PD部分温度高.

(5)(一)电路图:电路图如图2所示;

(二)实验步骤:

①按电路图2连接实物电路图:

②闭合开关S1、断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.3A;

③滑片位置不动,闭合开关S1、S2,读出电流表示数I;

④求灯泡额定功率.

(三)灯泡额定功率:

1、滑动变阻器接入电路的阻值R滑=

U
I
=
6V
I

2、滑动变阻器两端的电压U滑=0.3A×R滑=0.3A×

6V
I
=
1.8
I
V;

3、灯泡两端电压U灯=U-U滑=6V-

1.8V
I
V;

4、灯泡额定功率P=I灯U灯=0.3A×(6-

1.8
I
)V=(1.8-
0.54
I
)W;

故答案为:(1)实物电路图如图1所示;(2)20Ω1A;(3)4;1.2;

(4)滑动变阻器使用AP部分,AP部分有电流流过,AP部分电阻丝要发热;

(5)实验电路图如图2所示;

实验步骤如图所示:

①按电路图2连接实物电路图:

②闭合开关S1、断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.3A;

③滑片位置不动,闭合开关S1、S2,读出电流表示数I;

④求灯泡额定功率.

(1.8-

0.54
I
)W.

测量小灯泡的额定功率,设小灯泡的额定电压为3.8伏。

测量小灯泡的额定功率步骤如下:

连接好器件(注意滑线变阻器置于高阻位),检查线路连接无误后,闭合电源开关,调整滑线变阻器阻值,同时观察电压表示数变化。

使得电压表示数刚好为小灯泡额定电压U时,定位变阻器,读取此时的电流表示数为I,核对两表示数后,关闭电源开关,切断电源。根据P=I*U,测得小灯泡额定功率。

电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率。它的值为用电器的额定电压乘以额定电流。若用电器的实际功率大于额定功率,则用电器可能会损坏;若实际功率小于额定功率,则用电器无法正常运行。

在正常运行工作状况下,动力设备的输出功率或消耗能量的设备的输入功率。常以“千瓦”为单位。也指工厂生产的机器在正常工作时所能达到的功率。即平常所说的某机器的功率,机器的额定功率是一定的。

功能转换设备

对于可以将电能转换成热能等各种形式的设备,额定功率一般为最大功率。通常限制最大功率的因素为热量的损失,最大散热的计算方法与耗能设备的计算相同。

额定功率通常由实际功率的瓦或者可视的伏安特性来表达,但是用于超大功率体系当中的设备,每个单元都会给出额定功率。

小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压是2.5V,电路原理图和实物图如图1所示.

(2)一节干电池电压1.5V,小灯泡的额定电压为3.8伏,所以至少需要3节,即4.5V。最大电流为4.5V/10欧=0.45A,所以选择0.6A量程的电流表比较合适,测量误差小。电压表选量程为0至10V,因为0到3V的不够大。

(2)图三:左边是串联,所以是电流表,灯L上面的是测电压的,所以是电压表。

(3)通电后,小灯泡亮度很暗,这时滑片P应向A端移动(是电阻变小,电流增加)。在移动滑片P的过程中,应观察电压表直至它的示数为3.8V时(达到额定电压),小灯泡正常发光,这时电流表的示数如图4所示(量程是0.6A,读数为0.26A),那么小灯泡的额定功率是(W=U*I=3.8V*0.26A=0.988瓦)。

(4)如闭合电键后,小灯泡耀眼地亮一下立即熄灭,此时发现小灯泡的灯丝断了,试从实验操作过程来分析故障原因__灯泡耀眼地亮一下立即熄灭,可能的原因是:闭合电键时滑片P未处于B处置,而是处于A位置,导致电流过大,灯烧掉。

在测定小灯泡的功率的实验中:根据电功率的计算公式______,只要测出小灯泡两端的______和通过的______,

(1)电压表与灯泡并联,灯泡的额定电压为2.5V,电压表可选择0~3V的量程;

滑动变阻器与灯泡串联,已接了上面一个接线柱,应再接下面一个接线柱,如图所示:

由表中实验数据可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.30A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W;

(2)当滑动变阻器同时接上面两个接线柱时,滑动变阻器被短路,当滑动变阻器同时接下面两个接线柱时,滑动变阻器被接成定值电阻,如果出现这两种情况,移动滑动变阻器滑片,电流表和电压表指针不随着发生变化;

(3)由图2所示电流表可知,其量程是0~3A,分度值为0.1A,电流表示数为0.2A;

由图示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为1.2V;

(4)由表中实验数据可知,最大电流为0.32A,电流表选择0~3A量程,电流表所选量程太大,导致的实验误差较大,应换用小量程0~0.6A;

由表中实验数据可知,灯泡越亮,灯泡温度越高,由表中实验数据可知,随灯泡温度升高,灯泡电阻变大;

(5)A如果灯丝断了,整个电路开路,此时电流表示数为0,而电压表的示数接近电源电压;

C如果小灯泡短路,电压表两端相当于用一根导线连接起来,故电压表的示数将为0,而电流表的示数较大,填表如下:

猜想电流表的读数(填“有或无”)电压表的读数(填“有或无”)
如果A成立
如果C成立
故答案为:(1)见上图;0.75;(2)滑动变阻器连接错误;(3)0.2;1.2;(4)电流表量程太大;改用小量程;变大;(5)见上表.

在“测定小灯泡的电功率”实验中:(1)依据的实验原理是______.(2)小明选用的小灯泡的额定电压为2.5V

测定小灯泡的功率的实验原理:P=UI;因此要测量灯泡的功率,需利用电压表测量小灯泡两端电压,电流表测量通过小灯泡的电流;

(1)已知灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表选择0~3V的量程;根据(3)小题可知,灯泡的额定电流为0.2A,因此电流表量程选择0~0.6A;

从电源正极依次串联开关、灯泡、电流表以及滑动变阻器回到电源负极,电压表并联在灯泡两端,据此画出电路图,并连接实物图;如下图所示:

(2)连接电路时,开关处于断开状态;

闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;

(3)已知灯泡的额定电压为2.5V,而一节干电池电压为1.5V,因此至少需要两节干电池;

实验中用滑动变阻器调节小灯泡两端的电压,电压表应和小灯泡并联,为了提高测量的准确性,最好选用0~3V的量程.

闭合开关后发现小灯泡两端的电压只有2V,这时滑动变阻器的滑片应向B端移动,使电压表的示数为2.5V;此时电流表的示数为0.2A;

则灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.

(4)实验验证当小灯泡两端的电压大于额定电压时,灯泡的实际功率大于于额定功率,灯泡变亮;当灯泡两端的电压小于额定电压时,灯泡的实际功率小于额定功率,灯泡变暗;当灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡的实际功率等于额定功率,灯泡正常发光.

当小灯泡两端的实际电压为1.5V时,电流表的示数为0.12A,小灯泡的实际电功率:P′=U′I′=1.5V×0.12A=0.18W;

(5)实验中,滑动变阻器的作用:一是保护电路;二是改变灯泡两端电压.

故答案为:P=UI;电压;电流;(2)断开;阻值最大;(3)两;滑动变阻器;灯泡;0~3;B;2.5;0.5;(4)大;亮;小;暗;等;能;0.18W;(5)一是保护电路;二是改变灯泡两端电压.

(1)本实验的原理是:P=UI.

(2)因为一节干电池提供1.5V的电压,而灯泡的额定电压为2.5V,所以至少需要两节干电池;

电压表选选择0~3V的量程;通过灯泡的电流为I=

U
R
=
2.5V
=0.3125A,所以电流表选0~0.6A的量程.

(3)电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器串联在电路中起保护作用,开关串联在电路中控制电路,根据各元件的连接方式,画出电路图,如图.

(4)连接电路时,开关处于断开状态,避免连接完最后一根导线,电路中就有电流,可能会损坏电路元件.滑动变阻器的滑片处于b端,连入电路的阻值最大,电流最小,对电路起到保护作用.

(5)当两表互换后,则电压表串接在电路中,因其内阻过大,则由欧姆定律可得,电路中有电流很小,故电流表示数减小,灯泡不亮.

(6)电压表的0~15V的最小分度值为0.5V,由题意知道,11.5V在第23个刻度线上,而0~3V量程的最小分度值为0.1V,那么:23×0.1V=2.3V,所以电压表的实际电压为2.3V.

(7)根据电流表指针偏转说明电路中无断路,而电压表指针几乎不动则说明电压表被短路.

(8)实验时,灯丝的长度、横截面积、材料不变,灯泡电压增大,灯丝温度升高,灯丝电阻增大,所以灯丝的电阻与温度有关.

故答案为:

(1)P=UI;

(2)两;0~0.6A;0~3V;

(3)实验电路图如图所示;

(4)断开;最大阻值处;

(5)无示数;不亮;

(6)2.3;

(7)电压表被短路;

(8)灯丝的电阻与温度有关.

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