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設計實驗，測定燈泡的額定功率
實驗器材：U小燈泡一只，已知電阻值的電阻一只，電壓表一塊，開關一個，電壓大于U的電源一組，導線若干．
（1）為測出小燈泡的額定功率，還應添加一個（填寫一件實驗器材）．
（2）利用已提供的實驗器材和自己添加的器材，測定小燈泡的額定功率．要求寫出主要的實驗步驟；畫出電路圖；寫出燈泡額定功率的表達式．
分析：（1）要測量燈泡的額定功率，需使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，滑動變阻器可以調節燈泡兩端的電壓；
（2）實驗中沒有電流表，則可采用電壓表與定值電阻來替代電流表的作用與燈泡串聯，測出當燈泡正常發光時定值電阻兩端的電壓，便可根據I=
U
R
求出電路中的電流，從而可根據P=UI計算出燈泡的額定電功率．
解答：解：（1）可在實驗中添加滑動變阻器來調節燈泡兩端的電壓，因此還應添加滑動變阻器；
（2）使定值電阻與燈泡串聯，電路圖如圖所示：
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首先將電壓表與燈泡并聯，調節燈泡兩端的電壓等于額定電壓，保持滑動變阻器的阻值不變，將電壓表與定值電阻并聯，則可測出此時定值電阻兩端的電壓
U0，根據I=
U0
R0
求出電路中的電流，則P=UI=U×
U0
R0
=
UU0
R0
．
故答案為：（1）滑動變阻器；
（2）
①按如圖所示的電路圖連接實驗電路；
②將電壓表接于燈泡兩端；
③閉合開關，移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數達到U并記錄；
④斷開開關，將電壓表接于定值電阻R0兩端，閉合開關，讀取電壓表示數U0并記錄；
⑤燈泡的額定電功率表達式為：P額=
UU0
R0
．
點評：此題是有關測量額定電功率的實驗設計，（1）中通過讓添加實驗器材，更加深對滑動變阻器在實驗中的作用的理解，同時考查了串聯電路中電流關系的應用，實驗中的定值電阻和電壓表替代了電流表的作用，所以定值電阻與被測電阻串聯，若沒有電壓表，則應將定值電阻和電流表共同替代電壓表的作用，與待測電阻并聯．
練習冊系列答案
相關習題

科目：初中物理 來源： 題型：

（2009?江蘇二模）小紅要測量額定電壓為3.8V小燈泡的功率（額定功率約1.2W）．器材如下：電源一個（6V），電流表一個（量程0～0.6A和0～3A），電壓表一個（量程0～3V和0～15V），開關一個，滑動變阻器一個，導線若干．
（1）請用筆畫線代替導線，完成圖中甲的實物電路的連接．

（2）小紅正確連好電路后，閉合開關，燈泡不亮，但電壓表、電流表都有示數，可能原因是
滑動變阻器接入電路電阻太大
滑動變阻器接入電路電阻太大
．
（3）解決了問題（2）以后小紅進行調節，在移動滑片的同時，要觀察
電壓表示數
電壓表示數
；若在某
位置電壓表的示數為4V時，電流表的指針位置如圖乙所示，此時電流表的示數為
0.34
0.34
A，小燈泡的實際功率為
1.36
1.36
W．
（4）在實驗過程中，若發現電壓表“0～15V”的量程已損壞，你能否重新設計出直接測定燈泡額定功率的合理電路圖，如果能，請畫出電路圖，如果不能，請說明理由．
（5）小紅將滑片從左到右移動過程中發現，電壓增大的要比電流增大快，這是因為
燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大
燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2010?安慶一模）小明同學做“測定一個小燈泡的功率”的實驗，所用燈泡的額定電壓是2.2V．
設計實驗：
如圖是他實驗的電路，但連接不完整，請你幫他完成電路的連接．
進行實驗與收集數據：
（1）在連接的實物電路時，閉合開關前應把滑動變阻器滑片的位置調到
C
C
（填寫“C”或“D”）端．
（2）閉合開關后，小明發現燈泡始終不發光，電流表的示數為零，電壓表的指針迅速越過最右側的刻度線，產生此故障的原因可能是下列情況中的
B
B
．（填寫序號）
A．小燈泡短路
B．小燈泡與燈座接觸不良
C．電壓表的正、負接線柱接反
D．變阻器滑片放在了最小阻值處
（3）實際實驗的有關記錄與計算如下表：
表一
實驗次數 1 2 3
電壓（V） 2.20 1.50 2.50
電流（A） 0.22 0.16 0.24
功率（W） 0.484 0.24 0.60
亮 度 亮 暗 很亮
表二
實驗次數 1 2 3
電壓（V） 2.20 1.50 2.50
電流（A） 0.22 0.16 0.24
燈絲電阻（Ω） 10.00 9.38 10.42
評估與交流：
根據他觀察的現象和表一的實驗數據分析，可得出燈泡的亮度與電功率的關系是
燈泡電功率越大，燈泡越亮
燈泡電功率越大，燈泡越亮
．另外小明還算出了燈泡三種情況下的電阻，如表二所示，他發現燈泡電阻隨電壓、電流變化而變化，這與老師在課堂上所講的“導體的電阻與電壓和電流無關”相矛盾，請你予以合理的解釋：
燈絲電阻受溫度影響
燈絲電阻受溫度影響
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

同學們在學習了伏安法測定小燈泡額定功率后，分組進行實驗測量小燈泡的功率（所用燈泡的額定電壓U0=3.8V）（1）小姚小組采用電路圖1的方案．
①請按照電路圖1連接圖2的實物圖．

②閉合開關后，燈都不亮，電流表和電壓表都有讀數，出現這種情況的原因可能是
燈泡的實際功率太小
燈泡的實際功率太小
：調節滑動變阻器，直到電壓表的示數為3.8V，觀察到電流表示數如圖3所示，則小燈泡的額定功率為
1.14
1.14
 W．

（2）小明小組設計了另一種實驗方案（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）．

①電路如圖4所示；
②移動滑片P滑到任一位置，開關S拔到位置1，讀出電流表示數I1；
③開關S拔到位置2，滑片位置不動，讀出電流表示數I2．先算出燈泡的電阻RL=
I1R
I2-I1
I1R
I2-I1
 （請你用所測的物理量表示），再根據：P0=
U
2
0
RL
計算燈泡的額定功率．他們按此方案測量，發現實驗結果與真實值相差較大，原因是
燈泡的電阻與溫度有關
燈泡的電阻與溫度有關
；仔細分析后，他們認為要準確測出燈泡的額定功率，只需將上述步驟②改為
使電流表的示數和R的乘積為3.8V
使電流表的示數和R的乘積為3.8V
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

測定額定電壓為2.5V，（額定功率約為1W）的小燈泡的額定功率（實驗中設燈泡的電阻不隨溫度的改變而改變）．
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（1）實驗原理
 
；
（2）請將上圖中的實物電路連接完整，要求當滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數變大；
（3）為合理完成該實驗，下列操作步驟中，正確的操作順序應為
 
．
A．將滑動變阻器調到連入電阻最大的位置B．觀察并記錄電流表的示數
C．斷開開關、應用公式，計算燈泡的額定功率D．斷開開關，按電路圖連接電路
E．設計電路，并畫出電路圖F．將實驗儀器整理、歸位
G．閉合開關，調節滑動變阻器，使燈泡兩端的電壓為2.5V
（4）在實驗過程中，對以下可能出現的故障的分析不正確的是
 

A、若電壓表有示數，電流表無示數，故障可能是小燈泡燒壞了或燈座處發生開路
B、若兩表都有示數，移動滑片P時，燈的亮度沒發生變化，原因可能是滑動變阻器的接線錯了，或發生短路
C、無論怎樣移動滑片P，兩表示數都發生變化而燈泡卻無法正常發光，原因是燈泡壞了．
D、發現電流表和電壓表的指針都反著轉，原因是兩電表正負接線柱的接線接反
（5）故障排除后，這位同學閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表和電流表的示數如圖所示，則燈泡的實際功率為
 
W．

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