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探究电功率跟电压的关系实验:串联灯泡 L1 和 L2 的现象与数据解析

更新时间:2024-07-08 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

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1. 1 识字培训 22 测量小灯泡的电功率,夯实基础 1.(2018年安徽福南第二模式)如图所示,在“探究电功率与电压的关系”实验中,小灯泡L1“2.5V 0.3 A”和L2“3.8 V0.3 A”串联,以下说法正确( )A.L1和L2串联的主要目的是使两个灯泡的电流和通电时间相同B.如果电源电压可调,两个灯泡可以同时正常发光C。开关闭合后,“3.8V 0.3A”的小灯泡更亮,因为它的额定功率D大。通过这个实验现象和数据,可以探究电力与电压的定量关系答案:B 分析:电力与电压有关,在探究电力与电压的关系时应将电流控制在相等的位置,从串联电路的电流特性可以看出,L1和L2串联的主要目的是使电流相位两个灯泡的1EF物理好资源网(原物理ok网)

2.等等,所以A是错的;根据标题,两盏灯的额定电流为0.3A,当两盏灯串联时,如果电源电压可调,当电路中的电流达到0.3A,达到它们的额定电流时,则两盏灯可以正常发光,所以B是正确的;灯泡的亮度是由其实际功率决定的,所以开关合闸后,“3.8V 0.3A”的小灯泡因为其实际功率而更亮,所以C错了;从图中可以看出,两盏灯的电压只能通过灯泡的亮度来判断,而无法测量电功率的确切值,无法获得电功率与电压的定量关系,因此D是错误的。2.(2018年安徽莱安模拟)为了确定小灯泡的额定功率,在具体的实验操作中,手眼分工应为( ) A.手动变阻器的滑动叶片、眼视电流表 B.手动变阻器的滑片、眼视电压表1EF物理好资源网(原物理ok网)

3.C.用手移动变阻器的滑轨,看小灯泡是否在发射 D.手按开关,看电流表 答案:B 分析:因为滑动变阻器的作用是调节灯泡两端的电压,所以在用手调节滑动变阻器时,眼睛要观察电压表指示的变化某实验小组用两个相同的小灯泡, 当电压表示为额定电压时,则观察电流表的指示和灯泡的亮度。3.(2018年上海市普陀区模拟)在研究电力、电压和电流之间的关系时,一名学生连接了图中所示的电路进行实验。关于这个实验的以下陈述是不合理的:( )2A。本电路中所示的实验可以研究电功率与电压的关系B.为本实验选择的两个小灯泡的规格应不同C.小灯泡消耗的电功率可以通过灯泡的亮度进行比较D.实验可以得出结论,当电流相同时,电功率与电压成正比答案:D分析:电功率与电压和电流有关,从图中可以看出两个灯泡串1EF物理好资源网(原物理ok网)

4.通过两个灯泡的电流相同,因此电路中显示的实验可以研究电功率和电压之间的关系,因此A是正确的;两个灯泡串联连接,流过它们的电流相同,L 1 和 L 2 规格不同,灯泡两端的电压不同,因此可以设计这个实验来探究电功率和电压之间的关系,所以 B 是正确的;为了判断灯泡的功率,我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡的功率,灯泡越亮,灯泡的功率越大,所以C是正确的;由于灯泡的亮度不能准确反映实际功率,因此无法得出电流与电压成正比的结论,因此D是错误的。4.(2015年湖南岳阳高中入学考试)根据实验电路图,用两个电流表探究“电功率与电流的关系”,以下说法不正确( ) A.小灯泡的电功率大小由灯泡B的亮度来判断。1EF物理好资源网(原物理ok网)

5、小灯泡的并联是控制灯泡两端的电压相同C。所选的两个小灯泡的规格必须相同D。实验答案也可以通过将其中一台电流表转移到主干道上来完成答案:C 分析:灯泡的亮度由其实际功率决定某实验小组用两个相同的小灯泡,灯泡越亮,实际功率越大,因此小灯泡的电功率可以通过灯泡的亮度来判断, 所以 A 是正确的;从图中可以看出,两个灯泡的连接方式是并联的。在并联电路中,每个分支两端的电压相等。因此,B 是正确的;该实验的目的是研究电力与电流之间的关系。所以电路中两个灯泡的规格,即功率,应该不同,所以C是错误的;在并联电路中,干线电路与支路电流之间的关系是干线电路电流等于每个支路电流之和。将其中一条电流表转移到主干道上,也可以找到两条支线的电流,实验即可完成,所以D是正确的。5.(2018年黑龙江哈尔1EF物理好资源网(原物理ok网)

6、小寒要用图中的设备来探究“电功率和电压的关系”。两个小灯泡 L1 为“2.5 V 0.3 A”,L2 为“3.8 V 0.3 A”,由三节新的干电池供电。(不要让音量tage 灯泡两端超过1.2倍tage 额定电压)(1)完成电路中缺失的导线,并说明实验中如何判断两个小灯泡的功率?3 (2)为了得到一般规律,小寒找了两个规格分别为“3 V 0.2 A”和“4 .5 V 0.3 A”的灯泡,准备再进行一次对比实验, 但是这个实验没有成功,请帮她分析一下实验不成功的原因。(忽略温度对灯丝电阻的影响)(3)改进后,实验后,小瀚将继续探索“电力和电流1EF物理好资源网(原物理ok网)

某实验小组用两个相同的小灯泡1EF物理好资源网(原物理ok网)

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7.关系“,她应该对电路做出哪些调整?答:(1)通过观察灯泡的亮度来判断其电功率,看解析图(2)两盏灯的电阻相同,串联到电路中时电流和电压相等,因此无法完成实验;(3)将两盏灯由串联改为并联,用电流表代替电压表,分别测量两盏灯的电流,将电源由三节干电池减少到两节。分析:(1)电力与电压和电流有关,所以在探讨电力和电压的关系时,通过两盏灯的电流应控制相等,因此两盏灯应串联在电路中,电压表分别测量两盏灯的电压,电压表V1应与灯泡L1并联, 如图所示。因为灯泡越亮,电功率越大,所以灯泡的电功率可以通过观察灯泡的亮度来判断。(2)根据欧姆定律,灯泡的电阻“3V 0.2A”R==15,灯泡的电阻“4.5V 0”。1EF物理好资源网(原物理ok网)

8、3A“电阻U 1I 1=3V0.2AR==15,两盏灯的电阻相同,串联接入电路不仅电流相等,两端电压也相等,因此不可能用U 2I 2=4.5V0.3A来研究电功率与电压的关系。(3)在探究电功率与电流的关系时,控制电压应相等,因此两盏灯应并联,因为L1的额定电压为2.5V,而小灯泡两端的电压要求不超过其额定电压的1.2倍,因此电源应从三节干电池减少到两节;测量通过灯泡的电流,并通过比较灯泡的亮度来比较电功率与电流之间的关系。导师编号.(2018年安徽淮北模拟)盛夏时节,萧天家里的电灯经常忽明忽暗。尾田从学校借来了额定电压为2.5V的小灯泡等实验设备,想通过实验来研究生产1EF物理好资源网(原物理ok网)

9.造成这种现象的原因。(1)如图A所示,尾田已经连接了部分电路,请用行程线代替导线将电路完全连接,这样当滑块P向右移动时,滑动变阻器对电路的电阻就会变大。4(2)尾田将滑动变阻器的滑块向左滑动,小灯泡慢慢变亮,电压表示逐渐增加;然后将滑块向右移动,小灯泡再次逐渐变暗,电压指示灯逐渐降低。尾田分析说:“灯光闪烁是由灯光两端的不稳定引起的。(3)当小田将电压调节到小灯泡两端时,电压为2.5V。电流表的指示如图B所示,从中我们可以知道小灯泡的额定功率为。(4)萧天进一步分析了自己所学的电学知识:虽然家里的电灯有时很暗,但电灯的实际功率变小了,消耗的电能也少了。由此,他觉得这个时候在家用电热水壶烧水也没问题1EF物理好资源网(原物理ok网)

10.节省电量。他是对的吗?请简要说明原因。答:(1)见解析图 (2)电压(4)0.75W(4)不成立,因为烧开一锅水,水吸收的热量是确定的,即消耗的功率是确定的,根据W=Pt,如果实际功率变小,通电时间变长,电量无法保存分析: (1)当滑轨P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,于是将滑刀与左电阻丝与灯串联的电路连接,灯的额定电压为2.5V,选择电压表与灯并联,范围小, 如图所示。(2)开关合上后,将滑动变阻器的滑动叶片向左滑动,连接电阻变小,使电路中的电流变大;从U=IR可以看出,施加在灯具两端的电压变大,即电压表示数逐渐增大,小灯泡的亮度逐渐变亮;当滑块向右移动时,连接的电阻变大,使电路中的1EF物理好资源网(原物理ok网)

11、电流变小,从U=IR可以看出,施加在灯两端的电压变小,电压表示数逐渐减小,小灯泡逐渐变暗;显然,灯泡两端的电压波动,导致小灯泡闪烁闪烁,因此电灯泡的闪烁可能是由于灯泡两端的电压不稳定造成的。(3)从指针的位置可以看出,电流表的范围为00.6A,刻度值为0.02A,灯泡的电流为0.3A;灯泡的额定功率为P=UI=2.5V0.3A=0.75W。(4)织田的想法是错误的。在电热水壶中烧开一壶水所消耗的电量(或水吸收的热量)是确定的,根据W=Pt,当电热水壶的实际功率变小时,所需的加热时间变大,因此无法节省电力。容量提升7.(2018 山西太原)在“探究小灯泡亮度与电功率的关系”的实验中,实验团队选择了1EF物理好资源网(原物理ok网)

12.取一个标有“2.5V”的小灯泡和必要的实验设备,连接物理电路,如图A所示。 5 (1)如图A所示,是小明连接的电路的一部分,请用笔画线代替导线,将图中的物理电路完全连接好, 并要求滑动变阻器的滑块向右移动,小灯泡会变暗。(2)电路连接正确后,合上开关,小明发现电压表显示编号清晰,电流表指针几乎动不动,小灯泡不发光,造成这种现象的原因可能是。(3)排除故障后,继续实验,调整载玻片,将多次测量的电流和电压绘制成I-U图像,如图B所示,根据图像,小灯泡正常发光时的电流为A,额定功率为W。 (4)请画一个表格,记录要测量和计算的物理量和要记录的现象的实验数据在实验中。导师编号答案:1EF物理好资源网(原物理ok网)

某实验小组用两个相同的小灯泡1EF物理好资源网(原物理ok网)

13.(1)见解析图 (2)小灯泡坏了 (3)0.5 1.25 (4)如分析表所示,分析如下: (1)当滑动变阻器的滑动叶片按要求向右移动时,小灯泡变暗,即电流变小,电阻变大, 所以下面左边的接线柱是接电路的,灯的额定电压是2.5V,所以选用电压表与灯管并联,范围小,如图所示。(2)电路连接正确后,合上开关贝语网校,小明发现电压表显示编号清晰,电流表指针几乎动不动,小灯泡不发光,造成这种现象的原因可能是小灯泡断路。(3)根据图B中电流和电压绘制的I-U图,小灯泡正常发光时电流为0.5A,灯的额定功率为:P=UI=2.5V0.5A=1.25W。(4)表的内容包括灯泡的电压、通过灯泡的电流、电功率和灯的亮度(记录灯的上方和1EF物理好资源网(原物理ok网)

14.等于或低于额定电压),实验数据表如下。实验次数 灯泡两端的电压 U/V 通过灯泡的电流 I/A 灯泡的电功率 P/W 灯泡的亮度 1238.(2018年安徽凤阳第二模式)两组学生要学习“灯泡亮度变化时电功率的变化”,提供的设备是:实验室用的两个小灯泡,A组灯泡标有“1.5V”,B组灯泡的字迹模糊, 两种规格(“15 1 A”、“25 1 A”)的滑动变阻器、电源(电压相等且保持不变)、电流表和电压表、开关和多根电线。当滑动变阻器滑块的位置正好在中点时,电压表示数为1.5 V,电流表示也相同(如图A所示)。1EF物理好资源网(原物理ok网)

15.此时,A组的灯泡比B组的灯泡暗。 6(1)电流表读数为A;(2)请填写图B中B组学生设计的电路图;(3)电源电压为V;(4)B组学生测得的灯泡电功率为W。 答案: (1) 0 .2 (2)见解析图 (3) 4 (4) 0.5 分析: (1)由图a可以看出,电流表的量程为00.6A,刻度值为0.02A,指示为0.2A;(2)根据标题“当前表示数也相同,此时A组灯泡比B组灯泡暗”,可以看出B组灯泡的实际功率较大,B组灯泡的实际电压较大,根据串联电压划分的知识, 可以看出,B组滑动变阻器电压较小,则B组滑动变阻器接入电路的电阻值较小,滑动叶片处于中点,说明B组学生选择的滑动变阻器的最大电阻值较小,最大值较大1EF物理好资源网(原物理ok网)

16、电阻值为15;因此,B组学生选择的滑动变阻器规格为015,A组选择的滑动变阻器规格为025。当滑片处于中点时,滑动变阻器两端的电压为:U1=I R1=0.2A 25=2.5V;B组滑动变阻器12 12两端的电压为:U2=I R2=0.2A15=1.5V。12 由于电压表示数为1.5V,A组学生在小灯泡两端并联电压表,B组学生在滑动变阻器两端并联电压表。B组学生设计的电路图如图所示。(3)由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,电源电压不变,根据A组数据,电源电压:U=UL+U1=1.5V+2.5V=4V;(4)此时,B组学生测得的灯泡电压:1EF物理好资源网(原物理ok网)

17.UL=U-U2=4V-1.5V=2.5V,B组学生测得的灯泡电功率:P=ULI=2.5V0.2A=0.5W。9.(2017年安徽亳州第二模式)肖聪设计了图A所示电路,采用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压,观察小灯泡的发光情况。电源电压始终为6 V,R为滑动变阻器。A、B、7、C(1)合上开关后,移动滑动叶片P,发现两个电表示的数量总是如图B所示,因为滑动变阻器的两个接线柱(填入字母)都连接到电路上。(2)修正错误后,肖聪继续实验,在图C上标注相关实验数据,并分析图C,发现自己选择的滑动变阻器规格为(可选字母)。A.20 0.5 A B.20 2 AC.50 0.5 A D.25 2 A(3) 见图C1EF物理好资源网(原物理ok网)

18. 标明阴影部分的面积大小。(4)在实验操作过程中,无论如何移动滑板P和电压表指针(可选“几乎不动”或“明显偏转”),都会因小灯泡L的意外损坏而断路。答案:(1)光盘 (2)D (3)小灯泡的实际功率为0.8W (4)几乎不动 分析: (1)移动滑轨,电流表示数不变,表示滑动变阻器接入电路的电阻值为零或固定电阻;根据图B,电压表的范围为015V,索引值为0.5V,指示为6V,等于电源电压,因此滑动变阻器对电路的电阻值为零,即滑动变阻器的接线柱CD连接到电路。(2)根据图C,电路中的最小电流为0.2A,固定电阻两端的电压为1V。根据串联电路的电压定律和欧姆定律,滑动变阻器对电路的最大电阻为R==25;U型滑移I最小=6V-1V0.2A电流大于1A,所以选择D。 (3)根据图C,阴影部分的面积等于电流和电压的乘积,因此阴影部分的面积表示R1的电功率为P=UI=2V0.4A=0.8W。(4)在实验操作过程中,由于小灯泡L意外损坏而电路断开,将电压表串联在电路中,由于其内阻远大于其他电路元件,根据分压原理,其指示接近电源电压,当移动滑轨时改变流变器所连接电路的电阻, 电压指示仍然接近电源电压,指针几乎不动。81EF物理好资源网(原物理ok网)

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