小明学习了电功率后,用额定电压分别为2.5 V、6 V的灯泡L1和L2设计了图所示的电路图,来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。
(1)小灯泡发光时,将电能转化为 能和光能。
(2)探究L1的亮度时,只闭合S、S1,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可能是: 。
排除故障后,继续实验,收集的数据及现象如表一。
表一
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电压/V
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电流/A
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亮暗情况
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1
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1
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0.16
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暗
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2
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1.5
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0.22
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较亮
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3
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2.5
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0.28
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亮
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表二
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电压/V
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电流/A
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亮暗情况
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4
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1
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0.28
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很暗
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5
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2.5
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0.38
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暗
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6
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6
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0.72
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很亮
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(3)探究L2的亮度时,只闭合S、S2,进行实验,收集的数据及现象如表二。
(4)解析两表可知,同一规格的小灯泡发光亮度与 有关,不同规格的小灯泡发光亮度还应与 的转化效率有关。
【拓展】完成探究后,小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱()各1个,2个开关及若干条导线,对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定。请在虚线框内画出他设计的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。
实验步骤:
表达式:P额 =
答案:
(1)(1分)内 (2)(1分)灯泡处断路 (4)(2分)实际功率 电能转化为光能
【拓展】图
①只闭合S1,移动变阻器滑片,使电流表示数为0.1 A;
②断开S1,闭合S2,滑片不动,调节电阻箱,当电流表示数为0.1 A时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R。(0.1 A)2 R
【解析】(1)电流通过灯泡时,灯泡发光发热,电能转化为光能和内能
(2)只闭合S、S1,发现电流表无示数,说明回路断了;电压表有示数,说明和电压表并联的支路有电压;
(4)统一规格灯泡的亮度取决于灯的实际电功率;不同规格的灯泡,当通过灯泡的电流相同时,灯泡两端的电压越大,亮度越亮.当灯泡两端的电压相同时,通过灯泡的电流越大,亮度越亮;
额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定的实验步骤:
只闭合S1,移动变阻器滑片,使电流表示数为0.1 A;断开S1,闭合S2,滑片不动,调节电阻箱,当电流表示数为0.1 A时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R。根据功率公式可得:P=(0.1 A)2 R
考点:探究用电器的电功率实验.