【工作室栏目推荐表】
【中考实验操作】
【重难点知识梳理】
【实验目的】
用伏安法检测小灯泡的电功率,进一步理解额定功率和实际功率的联系和区别。
【设计与进行实验】
1.实验器材:电源、导线、开关、小灯泡(额定电流2.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器;
2.实验原理:
3.实验步骤:
(1)将电流表和电压表表针调零,断掉开关,依照电路图联接电路,将滑动变阻器滑片移到电阻最大处。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数依次为2.5V、2V和3V,依次记下电流表示数U和对应的电压表示数I,分别将U、I记录在表格中;
(3)观察并比较三次小灯泡的发光情况,将现象记录在表格中。
【分析和推论】
【交流与讨论】
(1)滑动变阻器的作用:保护电路、改变灯泡两端的电流和通过灯泡的电压,进而改变灯泡的电功率;
(2)联接电路前,开关应断掉;闭合开关前,滑动变阻器应滑动到电阻最大处;
(3)水表阻值及滑动变阻器尺寸的选定;
(4)使小灯泡正常发光的操作:联通滑片,观察电流表示数,当电流表示数等于小灯泡额定电流时,小灯泡正常发光;
(5)动态电路剖析;
(6)小灯泡的U-I图象不是直线(或不同电流下小灯泡内阻不同)的缘由:钨丝阻值随气温的下降而减小。
(7)灯泡亮暗程度与实际功率关系:小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮;
(8)实验中改变小灯泡两端电流的方法:通过联通滑动变阻器连入电路的电阻大小;
(9)伏安法测内阻和伏安法测电功率的优缺点
相同点:
①实验电路相同;
②实验方式相同,都是伏安法;
③测量的数学量相同,都是检测电压和电流。
不同点:
①实验原理不同,测阻值的实验原理是,测电功率的实验原理是;
②实验数据处理方法不同,测内阻中测量电功率教学设计,处理数据,多次检测求平均值降低实验偏差;而测电功率的实验中多次实验是找寻在不同电流下的实际电功率与灯泡色温之间关系。
(10)多次检测的目的
①在检测小灯泡电功率实验中,多次检测的目的是为了研究小灯泡的照度(或电功率)与小灯泡两端电流的关系;
②在检测小灯泡阻值的实验中,多次检测的目的是研究小灯泡的阻值是否与气温有关;
③在检测定值内阻电阻的实验中,多次检测的目的是为了求平均值,以减少实验偏差;
(11)不能用多次检测求电功率平均值作为小灯泡的额定功率的缘由:忽视了气温对小灯泡内阻的影响,即小灯泡两端电流改变,实际功率也改变。
【能力提高】
小倩朋友现有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,她想晓得小灯泡的额定功率,于是联接了如图甲所示的实验电路(不完整),电源电流恒为6V.
(1)请用笔划线取代导线,完成图甲中实物电路的联接.(连线时导线不能交叉)
(2)图甲中,联接电路时,开关应处于状态.闭合开关前滑动变阻器的滑片应坐落(选填“A”或“B”)端.
(3)电路联接完整后,闭合开关,发觉小灯泡不发光,但电压表有示数,接出来的操作应当是.(填字母)
A.更换小灯泡
B.检测电路是否有故障
C.联通滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)实验时,联通滑片P到某处,电流表示数为2.5V,要检测小灯泡的额定功率,应将滑片P向(选填“A”或“B”)端联通.当电流表示数为3.8V时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是.
(5)在实验操作中,发觉电压表受损不能使用.小倩借助电阻已知的定值内阻R0,设计了如图丙所示的电路,检测额定电流为U额的另一小灯泡的额定功率.操作如下:
①闭合开关S、S1,断掉S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为;
②保持滑动变阻器滑片位置不变测量电功率教学设计,闭合开关S、S2,断掉S1,读出电流表示数为U;
③小灯泡的额定功率P额=.(用U、U额和R0表示)
(6)实验中可供选择的滑动变阻器有“5Ω1A”的R1和“20Ω1A”的R2,则本实验选择的滑动变阻器为.
(7)滑动变阻器滑片往右联通的过程中,电压表的示数,电流表的示数.
(8)小倩联通滑动变阻器滑片多次检测,按照搜集到的实验数据,得出了灯泡照度与实际功率的关系.在剖析论证过程中,小倩发觉小灯泡在不同色温下,它两端的电流与电压的比值不一样,你觉得其主要诱因是.
(9)为了减少偏差,小倩算出了小灯泡的平均功率作为小灯泡的额定功率,你觉得这样处理数据是(选填“合理”或“不合理”)的,理由:.
(10)实验中若电压表完好,电流表0~15V阻值受损,为了正常进行实验,在不添加器材的情况下,下一步的操作是.
(11)若电路联接正确,电流表、电流表、滑动变阻器均可正常使用,在实验中闭合开关无论怎样样联通滑动变阻器的滑片,电流表示数仍然达不到小灯泡的额定电流,出现此类情况的诱因可能是.改变这些现象可以采取的相应的举措是.
(12)小倩构想不用电流表,用如图丁所示的电路也可检测另外一只已知额定电压的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为I额,定值内阻电阻为R0,实验步骤如下,请补充完整:
①;
②闭合S、S1,断掉S2,记录下此时电压表的示数为I.
③小灯泡的额定功率的表达式为P额=.
【参考答案】:(1)
(2)断掉;B;(3)C;A;(4)1.14;(5)U额;
(6)R2
;(7)降低;降低;(8)小灯泡的内阻随气温的变化而变化;(9)不合理;小灯泡在不同电流下的实际功率不同,求平均值无意义;(10)将电流表并联在滑动变阻器两端;(11)电源电流太低;更换新电瓶或则降低电瓶节数;
(12)闭合开关S、S2,断掉S1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为I额;
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