酷暑的傍晚，小聪打开空调后，发现台灯发光变暗，他猜想：开了空调，家用电器的总功率增大，总电流变大，输电线上有电阻，&ldquo;分走&rdquo;的电压U=...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

酷暑的傍晚，小聪打开空调后，发现台灯发光变暗，他猜想：开了空调，家用电器的总功率增大，总电流变大，输电线上有电阻，“分走”的电压U=IR变大，导致台灯两端的实际电压变小，实际功率变小，台灯变暗，为了验证猜想是否正确，他把所有家用电器看做一个整体，用不同规格的小灯泡来模拟这个整体，并用电压恒为3V的电源，根据图所示的电路进行了以下实验：

第1步：连接电路后闭合开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中．

第2步：分别换接两个不同规格的小灯泡重复第1步操作；

第3步：计算小灯泡的电功率并记录在表格中．

灯泡	电压/V	电流/A	电功率/W
L₁	2.40	0.43	1.03
L₂	2.60	0.33	0.86
L₃	2.75	0.26	0.72

请你分析实验过程和数据后解答：

（1）、由于每次实验小灯泡两端的电压都电源电压（选填“大于”、“等于”或“小于”），从而验证了电路中导线等元件有，会“分走”一部分电压；

（2）、进一步分析可知，家用电器的总功率越大，其两端的电压就越，这时并联在家庭电路值的台灯就越暗；

（3）、在实际生活中，解决“台灯发光变暗”的一种方法是尽量选择的导线．

举一反三

关于电功，下列说法中正确的是（　　）

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．

某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，电源电压恒为 $\text{[math]}$ ，待测小灯泡L的额定电压为 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器R的规格为“ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ”。

如图1所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为 $\text{[math]}$ ，电阻大约为 $\text{[math]}$ ，电源电压为 $\text{[math]}$ 。

（1）小明接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关，选用电压表{#blank#}1{#/blank#}（选填“小”或“大”）量程试触，观察到电压表的示数超过 $\text{[math]}$ ，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值{#blank#}2{#/blank#}（选填“太小”或“太大”）；

（2）决问题后，小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为 $\text{[math]}$ ，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为{#blank#}3{#/blank#}W；

实验次数	小灯泡两端的电压 $\text{[math]}$	通过小灯泡的电流 $\text{[math]}$	小灯泡的亮度	小灯泡的电功率 $\text{[math]}$
1	2.2	0.28	比正常发光暗	0.62
2	2.5		正常发光
3	2.8	0.32	比正常发光亮	0.90

（3）上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其{#blank#}4{#/blank#}（选填“实际”或“额定”）功率决定的；

（4）聪明的组员小宝找来4个定值电阻甲、乙、丙、丁，利用上述器材，采用“伏安法”测出4个电阻的阻值，把每个定值电阻两端的电压和通过的电流在 $\text{[math]}$ 坐标系中描点，得到了如图3中甲、乙、丙、丁4个点。若将这4个定值电阻并联后，接入同一电路中，则电功率最大的是{#blank#}5{#/blank#}（填选项）。

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁

小明同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借来一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。

（1）在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确{#blank#}1{#/blank#}；（所画的导线要用实线，不可用虚线）

（2）连接电路时，开关应该{#blank#}2{#/blank#}；

（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，他发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是{#blank#}3{#/blank#}；

（4）在实验时，电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只定值电阻R₀（R₀阻值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量恒定电压为U_额的小灯泡的额定功率。测量时，应先闭合开关S和S₁ ，调节滑动变阻器，当电流表的示数为{#blank#}4{#/blank#}时，小灯泡正常发光；使小灯泡正常发光；接着将S₁断开，S₂闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率P_额= {#blank#}5{#/blank#}（用I、U_额和R₀表示）。

为了粗略探究LED灯和白炽灯的发光效率，小名设计了如图甲所示的实验电路。

（1）按照图甲连接好实物，并使滑片P位于{#blank#}1{#/blank#}（选填“A”或“B”）端；闭合开关后，发现电压表有示数，电流表没有示数，可能是灯泡{#blank#}2{#/blank#}（选填“短路”或“断路”）；

（2）故障修复后，闭合开关，移动滑片。当恰好看见纸张上的字时，打开房间的灯，记录下电压表和电流表的示数、测量出纸张距离灯的距离。然后按照图乙连接好实物，闭合开关，移动滑片，当恰好看见纸张上的字时，打开房间的灯，记录下电压表和电流表的示数、测量出纸张距离灯的距离，记录在下面的表格。

实验次数	光源	电压/V	电流/A	电功率/W	看清字的距离/cm
1	白炽灯	1	0.15	0.15	5
2	白炽灯	1.5	0.2		7
3	白炽灯	2.5	0.25	0.625	10
4	LED	1.5	0.1	0.15	10
5	LED	2	0.15	0.3	14
6	LED	2.5	0.25	0.625	20

①第2次实验中，小灯泡的电功率是{#blank#}3{#/blank#}W；

②分析1、4（或3、6）次实验可得，在电功率相同的情况下，LED灯看清字的距离{#blank#}4{#/blank#}（选填“远”或“近”），发光效率高；

③分析{#blank#}5{#/blank#}两次实验可得，在看清字的距离相同的情况下，LED灯功率低，发光效率高。

（3）实验中，小名用手摸白炽灯、LED灯的外壳，发现白炽灯的外壳比较热，这说明白炽灯效率低的原因是把电能转化为了{#blank#}6{#/blank#}能；

（4）小名取来单个LED灯珠（正常发光时的电阻约为 $\text{[math]}$ ）和一只“3.8V0.3A”的白炽小灯泡，串联接入电源电压为6V的电路中进行实验，闭合开关，发现LED灯珠亮而小灯泡不亮。检查后发现，电路既无短路也无断路，所有元件完好无损。你猜想“LED灯珠亮而小灯泡不亮”的原因可能是{#blank#}7{#/blank#}。

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