用电压表电流表测小灯泡的电功率汇总.docx

1、用电压表电流表测小灯泡的电功率汇总用电压表、电流表测小灯泡功率考点解读：设计用电压表、电流表测定小灯泡的电功率的实验。知道实验目的和器材， 设计电路 并选择器材， 设计记录实验数据的表格； 能辨认实验所使用的小灯泡的额定电压 （或额定电 流），能读出小灯泡正常发光的电流值（或电压值） ；学会规范、正确、熟练地连接电路，学 会用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压（或电流） 。实验设计思路：根据电功率公式： P UI 。只要我们测出小灯泡两端的电压跟通过小灯泡的电流，我 们就能应用公式算出小灯泡的电功率。 这就是用电压表和电流表测小灯泡功率的实验 （伏安 法测小灯泡功率） ，实验中，有了电池组、小灯泡

2、、导线、电键、电流表、电压表，我们就 能够测出小灯泡两端的电压跟通过小灯泡的电流， 并算出小灯泡的电功率。 但是我们为了测 出小灯泡的额定电功率， 我们还应该有滑动变阻器， 通过滑动变阻器改变小灯泡两端的电压使其达到额定电压， （或者通过滑动变阻器改变通过小灯泡的电流使其达到额定电流）从而算出小灯泡的额定电功率。实验电路图：见右图： 与伏安法测电阻实验的区别：1器材：电源；滑动变阻器。2步骤：闭合电键后，移动滑动变阻器时，眼睛观察什 么？3数据处理：例 1在测量额定电压为 2.5 伏，电阻约为 12 欧的小 灯泡额定功率的实验中：（ 1）在方框内画出实验电路图。（2）实验器材：电源、待测小灯泡

3、、电键、若干导线、 、 、和 。（ 3）电源至少要 节干电池串联使用。（ 4）实验中需要测量的物理量是 和（ 5）连接电路过程中，电流表应选用 量程；电压表应选用 _ 量程。（6）若小灯泡正常发光时，电流表的示数如右图所示，则小灯泡的额定电流为 ，小灯泡的额定功率为 。答案：（1）见右图。（ 2）电流表；电压表；滑动变阻器。 （3）2。（4）额定电压；额定 电流。（5）00.6 安；03 伏。（6）0.2 安； 0.5 瓦。例 2 在测小灯的额定功率的实验中：（ 1）在方框内画出实验的电路图。（ 2）根据电路图连接实物， 要求当滑片向左移动 时，电流表示数变大。3）在电路中接入滑动变阻器的目的

4、是闭合电键前，应该使滑动变阻器的阻 值 ， 这 是 为 了 ；实验过程中， 为 了增大小灯泡两端的实际电压，应 （选填“增大” 、“减小”）滑动变阻器的阻值。（ 4）估计灯泡的电阻约 10 欧，本实验电 压表的量程应为 ，电流表的量 程应为 。（5）为了计算小灯泡的实际功率，应该 记录下列中的 物理量（填序号） 。A 滑动变阻器的阻值 B电源电压 C电压表的示数 D 电流表的示数 E小灯跑的额定功率值 F小灯泡的额定电压值 G小灯泡的额定电流值（ 6）某小灯泡上标有 “ 2.5V 0.5A ”的字 样，它的额定功率是 ；在实验中测得电压表、电流表的示数分别为 2.6 伏、0.55 安， 那么小

5、灯泡的实际功率是 。答案：（ 1）见右上图。 （ 2）见右下图。 （ 3）调节小灯泡两端电压为额定电压（或通过 小灯泡的电流为额定电流） ；最大，使电路中电流最小，保护小灯泡和电流表、电压表；减 小。（4）00.6安；03伏。（5）C；D。（6）1.25瓦； 1.43瓦。例 3 某同学在“测定小灯泡功率”的实验中，所用的电 源电压为 6伏，小灯泡 L 的额定电压为 2.5伏。他按右图所示的 电路进行实验。实验时，他调节滑动变阻器滑片的位置，观察 小灯泡的发光情况，并设计表格、记录数据如下表所示：实验次数电压表示数（V）电流表示数（A）灯泡的亮度灯泡的电 功率（ W）灯泡的平均 电功率（ W ）

6、12.00.17比正常发光时暗0.340.522.50.20正常发光0.533.00.22比正常发光时亮0.661） 请指出他的错误，并说出正确的方法及结果；2）分析表中实验数据，还能求得哪个物理量？ 其大小（3）当小灯泡正常发光时，突然小灯泡 L 发生断路，则此时电流表的示数为 ，电压表的示数为 。若小灯泡 L 发生短路，则此时电流表的示数为 ，电压表 的示数为 。答案：（1）灯泡的平均功率没有意义，只要算出额定电压下的电功率即可。 （ 2）小灯泡的电阻； 12.6 欧。（3）0安； 6 伏； 0.34 安（变阻器电阻 17.5 欧）；0伏。实验步骤中的正常现象：闭合电键前：电灯不发光，电流

7、表没有示数，电压表没有示数。 闭合电键后：电灯发光（较暗） ，电流表有示数（较小） ，电压表有示数（较小） 移动变阻器滑片：电灯变亮，电流表示数变大，电压表示数变大。例 4 某同学做测定小灯泡功率的实验，当他连接完电路，合上电键后，灯不亮，电流 表没有示数，电压表有较大示数。当他移动滑动变阻器滑片后，灯仍不亮，电流表仍没有 示数，电压表仍有较大示数。（ 1）该同学所连接的电路可能为（ ）A. 电灯处发生了断路 B. 电压表和电流表的位置颠倒C. 电压表串联入电路 D. 以上情况均有可能（ 2）若将一根导线并联在电压表两端，电灯发光，电流表有读数，电压表无示数，则该 同学所连接的电路为以上选项中

8、的（ ） 答案：（1）D。（2）C。例 5 某同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，所用器材有电压为 6 伏的电源、标有“0.3 安”字样的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干根，且器材均完 好。他连接电路、闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片 P，观察小灯泡的发光情况，并记录表格如下：实验次数电流（安）电压（伏）灯泡的亮度11.43.8比正常发光时暗21.53.5正常发光31.63.2比正常发光时亮1）请指出该同学在实验中的错误； ；2）求出小灯泡的额定功率。答案：（1）电压表接在了滑动变阻器两端；电流表读错了量程（读了 03 安档）。（2） PUI 2.5伏 0. 3安 0.75瓦

9、。（ PUI 3.5 伏1.5 安 5.25瓦。PUI 2.5 伏1.5 安 3.75瓦。PUI 3.5伏 0. 3安 1.05 瓦。）例 6某同学在做“测定小灯泡功率”的实验时，实验器材完 好，小灯泡上标有 “ 0.25A”的字样， 滑动变阻器标有 “20，2A” 字样。该同学连接电路后闭合电键，当他移动滑动变阻器的滑片时，发现电压表示数始终是 2 伏，电流表示数始终是 0.2 安。该同学马上检查电路，重新连 接电路。再次闭合电键，他移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，这时电压表的示数 如右图所示。（1）分析产生电压表、电流表示数始终不变的可能原因；（ 2）简述该同学重新实验时是如何判定小

10、灯泡正常发光的；（ 3）求出小灯泡的额定功率。 答案：（1）滑动变阻器接线柱接在了下面两个接线柱上；（2）移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数为 0.2 安时小灯泡正常发光；（3） PUI 3伏 0.25安 0.75 瓦。例 7 某同学做“测定小灯泡功率”的实验，所用电源电压为 4.5 伏，小灯泡标有“ 2.5V ”。（ 1）在连接电路时，电键应该 。（选填“断开”或“闭合” ）2）该同学已将电路连接成如右图所示电路，请你添两根导线，连成正确的实验电路。3）在闭合电键前，变阻器的滑片 P应移到 端。（选填“左”或“右” ）实验次数电压 （v）电流 （A）12.50.2622.00.3031.50

11、.345）根据表格中的数据可推理出小灯泡的额定功率为（4） 若某同学闭合电键移动变阻器滑片 P 后，得到表 格中的几组数据，分析数据，实验中发生了什么问题？瓦。6）若某同学闭合电键后，小灯泡即耀眼地亮了一下熄灭了，且电流表示数为零，电压表示数为 4.5 伏。发生这种现象的原因是 _ 答案：（1）断开。（2）如右图。（3）右；（4）电压表接在了滑动变阻器两端；（5）0.75 瓦； （6）小灯泡灯丝烧断。例 8 某同学在做“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源的电压为 6 伏特，小灯泡的额定电压为 3.8 伏特。在测定小灯泡的额定功率时，该同学发现实验所用电压表的 015 伏特量程档坏了，而 03

12、伏特量程档完好，实验所用的其他器材也都完好。在不更换实验器材的条件下，这位同学想了一个巧妙的办法测出了小灯泡的额定功率。请画出该同学的实验电路图，并简要说明判断小 灯泡是否正常发光的方法和理由。答案：电路图如右图；移动滑动变阻器的滑片，当电压 表示数为 2.2伏时，小灯泡两端电压为 3.8 伏（电源电压减去 滑动变阻器两端电压） ，小灯泡正常发光。解题要诀：两个关系： U U 灯U 变；I I 灯 I 变。 三个重要数据：电源电压； 滑动变阻器最大电阻。 小灯泡的额定电压（或额定电流） 四个关键词：电路连接正确； 实验步骤正确； 小灯泡正常发光（或较暗或较亮） 滑动变阻器滑片位置。例 9某同学

13、在做“测定小灯泡的功率”实验中，所用滑动变阻器的阻值范围为 0 20欧，额定电流为 2 安，灯泡上标的字样模糊。 他按图 a 所示的电路图正确连接电路进行实验。实验时，他把滑片 P 从 B 向 A 移动，观察灯泡发光情况，发现滑片 P 移到中点附近某位置时，灯泡发光正常。此时电压表 V1、V 和电流表 A 的示数如图 b 所示。请你读出三只电表P UI 2.2 伏 0.24安 0.528瓦。例 10某同学用导线把电源（电压为 4.5 伏）、电键、电流表、标有“ 20 2A ”字样的滑动变阻器、小灯泡连成串联电路进行实验，其中灯泡上只有所标“ 0.2A ”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。闭合

14、电键后，他调节滑动变阻器的滑片位置，使小灯正常发光， 这时，他发现滑片的位置恰好在中点上 （即滑动变阻器连入电路的电阻为 10 欧）。经过思考、分析，该同学得出了小灯泡的额定功率。 （ 1）请画出该同学的实验电路图。 （2）简要说明该同学如何判定小灯是正常发光的。 （ 3）求出小灯泡的额定功率。 答案：（1）如右图；（2）移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数为 0.2安时小灯泡正常发光；（3）U 变I 变 R 变0.2 安10 欧 2伏；U 灯UU 变4.5伏 2伏 2.5 伏；P灯U 灯I 灯2.5伏0. 2安 0.5瓦。例 11某同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源的电压为 6 伏，滑

15、动变阻器标有“ 20 2A ”字样，灯泡上标的字样模糊，但其额定电压可能是 2.2 伏或 3.8 伏。他按图 a 所示的电路进行实验。实验时，他调节滑动变阻器滑片 P 的位置，观察小灯的发光情 况，当他认为小灯接近正常发光时，再去观 察电压表和电流表的示数， 观察到的现象如 图 b 所示。该同学经过思考、分析后，重新 进行实验，使小灯正常发光，此时，滑片 P 的位置恰好在中点上 （即滑动变阻器连入电 路的电阻为 10 欧）。（1）简述产生图 b 所示现象的原因；（2）求出小灯泡的额定功率。答案：（1）电压表量程选择太小； （同时说明小灯泡额定电压大于 3 伏，为 3.8 伏）电流表正负接线柱接

16、反。（2）U变UU 灯6伏3.8 伏2.2 伏；U 变 2.2伏 I 变 0.22安 I 灯；R 变 10欧 P灯U 灯I 灯3.8 伏 0.22安 0.836瓦。（U 变UU 灯6伏 2.2伏 3.8 伏；U 变 3.8伏I 变R变 10欧 0.38安 I 灯；P灯U 灯I 灯2.2伏 0.38 安 0.836瓦。）例 12某同学利用电源、电流表、电压表、电键、标有“ 50 2A ”字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“ 0.3A”字样清晰可见，电压表 0 15伏档损坏，小灯的额定功率估计为 1.5 瓦左右。该同学实验步骤正确。当闭合电键时，电压 表和电流表的示数分

17、别为 2 伏和 0.2 安。接着他边思考边实验，直至小灯正常发光，这时滑 动变阻器的滑片恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为 25 欧）。（1）画出小灯正常发光时的电路图，（2） 简述判定小灯正常发光的理由。1.5 伏的整数倍（即电源由几3）求出小灯泡的额定功率。答案：（1）如右图；（ 2）移动滑动变阻器的滑片， 当电流表示数为 0.3安时小灯泡正常发光；（3）U变I变R变0.2 安50 欧 10伏；U U 变U灯10伏 2伏 12 伏；U 变I 变R变0.3 安25 欧7.5 伏；U 灯UU 变12伏 7.5 伏4.5 伏； P灯U 灯I 灯4.5伏0. 3安 1.35瓦。例 13 某同学

18、做“测定小灯泡的功率”实验，电源电压是干电池串联组成） ，滑动变阻器标有 “5 3A”字样，所用小灯是额定电压为 “ 2.2V ”、“ 2.5V和“ 3.8V ”中的一个，估计小灯的额定功率在 1.2 瓦以内。该同学正确连接电路，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点附近某位置时，小灯正常发光。此时电流表的示数如图 所示。求：（1）小灯正常发光时的电流，并简要说明理由。（2）小灯的额定电压，并简要说明理由。（3）小灯的额定功率。答案：（ 1） 0.3 安，因为若是 1.5 安，那么无论小灯泡的额定电压为“ 2.2V ”、“ 2.5V ”和“ 3.8V”中的哪一个，小灯的额定功率都将超

19、过 1.2瓦。（2）U 变I 变R变0.3 安2.5 欧 0.75 伏； 当小灯泡的额定电压为“ 2.2V”，UU 变U 灯 2.2伏 0.75伏 2.95伏； 当小灯泡的额定电压为“ 2.5V”，UU 变U 灯 2.5伏 0.75伏 3.25伏；（不是 1.5 伏的整倍数，不合题意）当小灯泡的额定电压为“ 3.8V”，UU 变U 灯 3.8伏 0.75伏 4.55伏。3）P灯U 灯I灯2.2伏0. 3安 0.66瓦。P灯U 灯I 灯3.8伏 0. 3安 1.14瓦。例 14 某同学做“测定小灯泡的功率”实验，电源电压 是 1.5 伏的整数倍（即电源由几节干电池串联组成） ，所用小 灯泡是额定

20、电流为 0.35 安，所用滑动变阻器为 “20 2A”和 “10 1A ”中的一个， 该同学正确连接电路， 实验步骤正确。闭合电键 S 后，观察到小灯泡发光较暗，电压表的示数为 2 伏，滑动变阻器的最大阻值为 欧。该同学移动滑动变阻器的滑片， 继续 实验，当小灯正常发光时，滑片的位置正好在变阻器的中点上，则小灯泡的额定功率为 瓦。答案： 0.2； 6；20； 0.875。例 15. 某同学在测定小灯泡额定功率的实验中，所用的电源电压是 1.5 伏的整数倍（即 电源由几节干电池串联组成） ，滑动变阻器标有“ 20 2A ”字样，小灯泡上“ 2.5V”字样 清晰可见，估计小灯泡的额定功率在 0.3

21、1.3 瓦之间。该同学正确连接电路，闭合电键后， 移动滑动变阻器的滑片 P，使小灯泡正常发光，此时滑片 P 的位置恰好在中点上。（1）简述该同学是如何判定小灯泡正常发光的；（ 2）分析并求出小灯泡的额定功率（写出两种可能） 。答案：（ 1）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 2.5 伏时小灯泡正常发光；（ 2）两节干电池： U3 伏，U变UU 灯3伏2.5 伏0.5 伏；U 变 0.5伏I 变 0.05安 I 灯；R 变 10欧P灯U 灯I 灯2.5 伏 0.05安 0.125瓦。（不在小灯泡的额定功率范围） 三节干电池： U4.5 伏，U变UU 灯 4.5伏 2.5 伏2伏；U 变 2伏I

22、 变R变 10欧 0.2安 I 灯；P灯U 灯I 灯2.5 伏0.2安0. 5瓦。四节干电池： U6 伏，U变UU 灯6伏2.5 伏3.5 伏；U 变 3.5伏I 变 0.35 安 I 灯；R 变 10欧P灯U 灯I 灯2.5 伏 0.35安 0.875瓦。五节干电池： U7.5 伏，U变UU 灯 7.5伏 2.5 伏5伏；U 变 5伏I变R变 10欧 0. 5安I 灯；P灯U 灯I 灯2.5 伏0. 5安 1.25瓦。六节干电池： U9 伏，U变UU 灯9伏2.5 伏6.5 伏；U 变 6.5伏I 变 0.65安 I 灯；R 变 10欧P灯U 灯I 灯2.5 伏 0.65安 1.625瓦。（

23、超出小灯泡的额定功率范围）例 16甲、乙两位同学分别用电源、电压表、电流表、电键、标有“ 10 2A ”字样的 滑动变阻器和若干导线 , 分别测定小灯泡的额定功率，两人所用的小灯泡及仪器完全相同，估计小灯泡的额定功率在 1.5 瓦左右，他们分别连接电路后， 闭合电键 ，移动滑动变阻器的滑片 ，发现小灯泡变亮， 电流 表、电压表示数均发生变化，当小灯泡正常发光时 ，电流表 都接在 00.6 安量程上， 两只滑动变阻器的滑片都恰好在中点 上（即滑动变阻器连入电路的电阻为 5 欧），而甲、乙两位同 学观察到的电压表示数却不同，如图所示。（1）简述甲、乙两位同学观察到的电压表示数不同的原因； （2）求

24、出小灯泡的额定功率。答案：（ 1）甲、乙同学分别将电压表接在了小灯泡和滑动变阻器两端；（2）A：U变UU灯6伏1.5 伏 4.5伏；P灯U 灯I 灯1.5 伏 0.9安 1.35瓦。（错）B：U 变UU 灯6伏 4.5 伏1.5伏； U 变 1.5伏I变R变 5欧 0.3安I 灯；P灯U 灯I 灯4.5 伏 0.3安 1.35瓦。例 17. 甲、乙两位同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，他们使用的电源电压相同且 不变，选用的滑动变阻器上都标有“ 20 2A ”字样，待测的两小灯额定电流均为 0.35 安，额定功率均大于 0.85 瓦。甲同学正确连接电路进行实验，当小灯泡正常发光时 ，观察到的即

25、滑动变阻器连入电路的电阻电压表示数如图 a 所示。且滑动变阻器的滑片恰好在中点上为 10 欧）。乙同学在实验中观察 到当小灯泡正常发光时 ，电压 表示数如图 b 所示。 甲、乙两位 同学一起讨论、思考、分析后， 得出了两小灯的额定功率。求：1）甲同学所测小灯泡的额定功率。2）乙同学所测小灯泡的额定功率。答案：（ 1） U甲变 I甲变R 甲变 0.35安 10欧 3.5伏；UU 甲变U 甲灯2.5伏 3.5伏 6伏； P甲灯U 甲灯 I 甲灯2.5 伏 0.35 安 0.875 瓦。2）（P乙灯U 乙灯I乙灯 2.2伏 0. 35安 0.77瓦 0.85瓦）U 乙灯UU 乙变6 伏2.2 伏 3

26、.8伏； P乙灯U乙灯I 乙灯3.8伏 0. 35安1.33瓦。例 18 在测定小灯泡额定功率的实验中，某同学选用 4 节新的干电池作电源，额定电压为 3.8 伏的小灯泡（估计额定功率为 1 瓦左右），以及实验所需的其他器材，该同学连接电路后闭合电键，小灯泡较暗，当他移动滑动变阻器时发现电压表、电流表示数始终不变。 该同学马上检查电路并重新连接如图。当滑片 P在 b端时，他再次闭合电键 s，电压表和电流表的示数如图所示。他将滑片 P向 a 端移动的过程中，发现当小灯泡正常发光时，滑片 P正好在滑动变阻器的中点上。1）分析电压表、电流表示数始终不变的原因；2）求出小灯泡的额定功率。答案：（1）滑

27、动变阻器接线柱接在了下面两个接线柱上； （2）U变UU灯6 伏2 伏4伏；U变 4伏R变 I变 0.2安 20 欧；U 变UU 灯6 伏3.8伏2.2伏；U 变 2.2伏I 变 0.22 安 I 灯；R 变 10 欧P灯U 灯I 灯3.8伏 0.22安 0.836瓦。例 19 某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定小灯泡1 瓦以内，所用小的额定功率。滑动变阻器上标有“ 10 ，1A”。估计小灯泡的额定功率在 灯泡的额定电压是“ 2.2V ”或 “ 2.5V ”。该同学连接电路正确， 闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数无变化， 电压表示数始终是 4 伏。接着

28、他边思考边实验，直到小灯泡正常 发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点附近，此时电流表示数 如图所示。（ 1） 指出该同学在实验中曾经可能发生的问题；（ 2） 小灯泡正常发光时的电流，并简单说明理由；（ 3） 小灯泡的额定电压，并简单说明理由；（ 4） 小灯泡的额定功率。答案：（1）小灯泡处发生断路； （说明电源电压为 4 伏）（2）0.28 安，若 1.4 安，无论额定电压是“ 2.2V ”或 “ 2.5V ”，小灯泡的额定功 率都将超过 1 瓦。（3） 2.5 伏，因为：U 变I 变R变0.28 安 5欧 1.4伏；U 灯UU 变4伏 1.4 伏2.6 伏；接近 2.5伏。4）P灯U 灯I灯

29、2.5伏0.28安0.7瓦。例 20 某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定小灯泡 的额定功率。所有元件均完好， 小灯上标有 2.5V 字样，电阻约为 10左右。 实验室提供 6V 和 9V两套稳压电源，以及标有“ 10，1A”和“ 20， 1A”两套滑动变阻器。该同学经过 思考、 分析后选择了其中一组电源和滑动变阻器， 正确连接电路， 闭合电键移动滑片， 发现 当小灯正常发光时滑动变阻器的滑片移过了 3/10 的距离。（1）请写出该同学所选择的电源和滑动变阻器并简述理由。（2）求出小灯的额定功率。答案：（1）电源选 6V 的，若选用 9V 的，那么即使用“ 20，1A”的滑动变阻器并且滑 片在接入电路电阻最大位置时， 小灯两端的电压已经达到 3 伏左右，超出了小灯的额定电压。 滑动变阻器选用“ 20，1A”的，若选用“ 10， 1A”的，那么即使用 6V 的电源并且滑动 变阻器的滑片在接入电路电阻最大位置时， 小灯两端的电压已经达到 3 伏左右， 超出了小灯 的额定电压。（2）U 变UU 灯6 伏2.5 伏 3.5伏；U 变 3.5伏I 变 0.25 安 I 灯 ；I 变R变 14欧 0.25安 I 灯；P灯U 灯I 灯2.5 伏 0.25安 0.625瓦。