測燈泡電功率考點攻略

測燈泡的電功率是初中電學中重要的探究實驗，它綜合地考查了電路設計與實物連接、電表量程選擇與讀數、實驗數據與故障分析等方面的知識．現結合２００７年中考試題（有刪改）分類例析．

一、考查實驗設計

■ 例１（黃岡市） 在用電流表、電壓表測小燈泡功率的實驗時，燈泡上標有“３．４ Ｖ” 字樣．小紅設計的實驗電路圖如圖１所示，并連接好實驗電路．

假若電壓表１５ Ｖ量程損壞，３ Ｖ量程能正常使用，電源電壓為６ Ｖ且穩定不變，仍利用現有的器材完成實驗，你認為如何操作：＿＿＿＿＿＿＿．

解析：一般情況下，利用Ｐ＝ＵＩ是測功率的常規方法，直接用電表測出用電器兩端的電壓Ｕ與通過用電器的電流Ｉ．本題中１５ Ｖ的量程損壞，但又不能用３ Ｖ的量程直接測量燈的額定電壓（燈泡的額定電壓為３．４ Ｖ）.由于提供的電源電壓為６ Ｖ且穩定不變，燈泡正常工作時，滑動變阻器兩端的電壓為６ Ｖ－３．４ Ｖ＝２．６ Ｖ，可以選用３ Ｖ的量程．故可以將測燈泡兩端的電壓轉化為測滑動變阻器的電壓．所以操作時，只需將電壓表改測滑動變阻器兩端的電壓即可，其他操作不變．

二、考查實驗器材的選擇

■ 例２（濰坊市）要測量一個額定電壓是３．８ Ｖ的小燈泡的額定功率，估計小燈泡工作時的電阻約為１０ Ω．現有電流表、電壓表、開關各一個，三個規格分別為“１０ Ω１ Ａ”、“５０ Ω０．５ Ａ”和“１ ｋΩ０．１ Ａ”的滑動變阻器，導線若干，電源（８ Ｖ）一個．

（１）小星設計了如圖２所示的電路圖，通過分析你認為小星應選用規格為＿＿＿＿＿＿＿的滑動變阻器，電壓表應選用＿＿＿＿＿＿＿擋．

（２）小星實驗時，電壓表的示數為３．８ Ｖ，電流表的示數如圖３所示，則通過小燈泡的電流為＿＿＿＿＿＿＿Ａ，該燈泡的額定功率是＿＿＿＿＿＿＿Ｗ．

解析：實驗器材選擇的依據是：根據燈泡的額定電壓或額定功率或電阻來選擇電流表、電壓表的量程；根據提供的電源電壓選擇合適的滑動變阻器．

（１）本題燈泡的額定電壓為３．８ Ｖ，故電壓表應選０～１５ Ｖ量程.因燈泡的額定電流為 ＝０．３８ Ａ，故電流表應選０～０．６ Ａ量程.在選用滑動變阻器時，因滑動變阻器與燈泡串聯，如果選用“１０ Ω１ Ａ”的滑動變阻器，既使滑動變阻器的阻值取最大值１０ Ω，根據串聯電路分壓原理，它只能分去４ Ｖ的電壓，還有４ Ｖ電壓加在燈泡兩端，不能使燈泡正常工作；如果選用“１ ｋΩ０．１ Ａ”的滑動變阻器，其額定電流小于燈泡正常工作的電流，使用時會損壞滑動變阻器．故應選規格為“５０ Ω０．５ Ａ”的滑動變阻器.

（２）由圖３可知，此時通過小燈泡的電流為０．３４ Ａ，則該燈泡的額定功率Ｐ＝ＵＩ＝１．２９ Ｗ．

三、考查實驗數據分析

■ 例３（貴陽市）實驗小組進行了測定額定電壓是２．５ Ｖ的小燈泡功率的實驗．實驗記錄與計算如下表所示．

（１）小燈泡的額定功率是＿＿＿＿＿＿＿ Ｗ；

（２）根據他們觀察的現象和記錄的實驗數據分析，你可得出什么結論：＿＿＿＿＿＿＿．

（３）他們還注意到，這個實驗記錄也可以用來計算小燈泡燈絲的電阻，并發現燈絲的電阻值隨電壓的升高而增大.同學們想：導體的電阻不是與電壓、電流無關嗎？怎么會有這樣的結論呢？請你幫他們作出合理的解釋：＿＿＿＿＿＿＿．

解析：（１）通過表中的實驗數據可以看出：當燈泡兩端的電壓為２．５ Ｖ時，通過燈泡的電流為０．３ Ａ，這就是燈泡的額定電流，則燈泡的額定功率為Ｐ＝ＵＩ＝０．７５ Ｗ.

（２）分析比較表格中的數據和實驗現象可知，小燈泡的明暗程度與加在燈泡兩端的電壓有關．燈泡兩端的電壓越大，燈泡的功率越大，燈泡越亮.

（３）導體的電阻與電壓、電流無關，只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關．隨著燈泡通電時間的增加，燈絲的溫度不斷升高，所以燈泡的電阻不斷增大．

１． 燈泡的額定電壓為６ Ｖ，額定功率估計在７ Ｗ～１２ Ｗ之間，小佳按如圖４甲所示的電路測燈泡的功率，所用電流表有０．６ Ａ、３ Ａ兩擋，電壓表有３ Ｖ、ｌ５ Ｖ兩擋，將它們連入電路時小佳作了正確選擇與操作，變阻器滑到某處時兩電表的示數如圖４乙、丙所示，則（）．

Ａ． 燈泡額定功率為７．５ Ｗ

Ｂ． 電壓為５ Ｖ時，燈泡功率為７．５ Ｗ

Ｃ． 電壓為５ Ｖ時，燈泡功率為１．５ Ｗ

Ｄ． 電壓為１ Ｖ時，燈泡功率為７．５ Ｗ

２． 如圖５所示，圖５ａ是測量小燈泡額定功率的實驗電路，已知小燈泡的額定電壓為２．５ Ｖ.

（１）在圖５ａ中用筆畫線代替導線完成電路連接．要求：滑動變阻器的滑片Ｐ向右滑動時小燈泡變亮.

（２）實驗前開關應＿＿＿＿＿＿＿，滑動變阻器的滑片應置于＿＿＿＿＿＿＿端.

（３）實驗時，調節滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖５ｂ所示，則小燈泡的額定功率為＿＿＿＿＿＿＿ Ｗ，請在圖５ｃ上標出此時電壓表指針的位置.

參考答案：１． Ｂ ２． （１）圖略. （２）斷開 最左 （３）由圖５ｂ可知，電流表示數為０．２４ Ａ，所以小燈泡的額定功率Ｐ＝ＵＩ＝２．５ Ｖ×０．２４ Ａ＝０．６ Ｗ.電壓表指針位置應在２．５Ｖ處，圖略．

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”