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灯泡的电功率

发布时间:2014-01-29 09:45:41  

第七章 电功率

第三节 灯泡的电功率

?知识回顾及自学提示: 1.电功: 用电器_________ 消耗电能 的过程,实质是_______________________ 电能转化成其他形式的能 的过程,就是电流做功的过程。 2.电功率及计算公式 单位时间内电流所做的功,表示电流做功的快慢。P=W/t, P=UI 3.电路中电流过大的原因 总功率过大,或发生短路 4.额定电压和额定功率: 用电器在正常工作时的电压叫额定电压; 用电器在额定电压下正常工作时的功率叫额定功率。 5.灯泡的亮度取决于什么? 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率即用电器在实际电压下 工作时的功率。

实验探究1:比较小灯泡的亮度 手电筒的小灯泡上标有 “2.5V 0.75W”如果将小灯泡 接在2V、2.5V或2.7V的电路 中,它的亮度有变化吗? 请设计一个实验方案,画出电路图,进行探究: 如图,闭合S,移动滑片 P改变L两端的电压分别 为观察灯泡的亮度。 2.5V R 2V 3V 正常发光 比正常发光时暗 比正常发光时亮

E L

S P

V

额定电压和额定功率

如图,灯泡上标有 “220V 25W”的字样,表示灯泡正 常发光时的电压是220V,此时灯泡的功率是25W。 用电器在正常工作时的电压就叫额定电压,用电器在 额定电压下正常工作时的功率就叫额定功率。额定电 压和额定功率一般直接标在用电器的名牌上。

实验探究2 测定额定电压是2.5V小灯泡的额定功率
实验步骤 1.使小灯泡在额定电压下发光,观察小灯泡的亮度,测出 小灯泡的功率。 2.使小灯泡两端电压低于额定电压,观察小灯泡的亮度, 测出它的功率。 3.使小灯泡两端的电压高于额定电压,(不能超过额定电 压的1.2倍),观察小灯泡的亮度,测出它的功率。 4.设计实验电路图和表格,记录实验数据,得出实验结论。 实验次数 U(V) I(A) P(W) 灯泡亮度 1 2.5 0.24 0.6 正常 2 2 0.22 0.44 暗 亮 3 3 0.28 0.84

实验结论
当U实=U额时, P实 ___P = 额 正常发光 比正常发光暗 比正常发光亮

当U实<U额时,
当U实>U额时, 注意

P实 ___P < 额
P实 ___P > 额

1.小灯泡的实际功率不一定等于额定功率,其大小 决定于灯泡两端的电压。 2.小灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,实际功率 越大,灯泡越亮。 3.用电器只有在额定电压下才能正常工作; 实际电压低于额定电压用电器可不能正常工作; 实际电压高于额定电压用电器可能被损坏。

思考
1.为什么不把测出的小灯泡电功率的三次数据求平均值? 2.对实验数据进行进一步分析,你又会发现什么问题? 3.在研究欧姆定律、伏安法测电阻和测小灯泡电功率三个实 验中,调节滑动变阻器的作用分别是什么? 实验次数 U(V) I(A) P(W) 灯泡亮度 1 2.5 0.24 0.6 正常 2 2 0.22 0.44

暗 亮 3 3 0.28 0.84 1.实际电压不同,功率就不同,求平均值没有意义。 2.灯丝温度越高,电阻越大。 3.控制电阻两端的电压不变(控制变量)。 改变电阻两端的电压,实现多次测量取平均值,减小误差。 改变灯泡两端的电压,使其等于,略低于,略高于额定电压。

练习 1.把 “ PZ220-40 ”的灯泡分别接到 220V和110V的电路中, 灯泡实际消耗的电功率各为多少?(用两种方法计算) 解1:(1)接在220V电路中:P1=P额=40W (2) 接在110V电路中:P2=UI ∵ I额=P额/U额 R=U额/I额 ∴ R=U2额/P额=(220V)2/40W=1210Ω 实际电流: I=U/R= 110V/1210Ω =0.917A ∴ P2=UI=110V×0.917A =10W 或 P2=U2/R =(110V)2/1210Ω =10W
解2:(1)接在220V电路中:P1=P额=40W (2)接在110V电路中:R不变 ∵ R=U2/P2 R=U额2/P额 ∴ U2/P2=U额2/P额

U )2 P =( 110V )2×40W=10W P2=( U 额 220V 额

2.加在一个标有“220V、40W”的灯泡上的电压为200伏, 通过的电流是0.16安,则这个灯泡的额定功率是40 _______瓦, 实际功率是 瓦。 32 3.有一个电饭锅主要技术参数如下: 额定电压 额定电功率 额定频率 220伏 1000瓦 50赫兹

由此,能求出哪些物理量?煮饭15分钟,电流做功多 少?消耗电能多少度? 9X105J 0.25度

4. 一只“ 10V 、 5W”的甲灯和一只“ 6V 、 1 . 8W”的乙灯串 联后接入电路中,两灯均能发光,比较它们的实际功率( 不 考虑灯丝电阻随温度的变化)( C ) (A)甲灯大些 (B)乙灯大些 (C)两灯一样大 (D)无法确定

5.把标有“9V、9W”的甲灯和标有“6V、2W”的乙灯,串联 在15伏的电源上,下列说法中正确的是( D ) (A)两灯都能正常发光 (B)只有乙灯能正常发光 (C)只有甲灯能正常发光(D)两灯均不能正常发光

6.一只电阻丝,接在40伏电路中,通过的电流是5安, 电阻丝的电功率是多少瓦?如把它接在20伏的电路中, 电阻丝的电功率又是多少? 解: 接在40伏电路中的电功率 P=UI=40伏×5安=200瓦 接在20伏电路中的电功率 ∵R=U/I=40伏/5安=8欧 I′=U′/R=20伏/8欧=2.5安 ∴P′=U′I′=20伏×2.5安=50瓦 可见:同一用电器(电阻不变)所加电压减小到原来 的1/2,则电功率减小到原来的1/4,即电功率与所加 电压的平方成正比。

7.有一标记为“12V 3W”的灯泡,接在15伏电压的电路 中:①如果灯丝电阻不变,灯泡的功率是多少?②实际上灯 丝电阻是随温度升高而增大的。设这时灯丝电阻是正常使用 时电阻的1.2倍,灯泡的实际功率是多少? 解: ①灯丝额定电流I=P/U=3瓦/12伏=0.25安 灯丝电阻R=U/I=12伏/0.25安=48欧 电压为15伏时的电流 I1= U′/R = 15伏/48欧=5/16安 ∴功率P1=U′I1 = 15伏× 5/16安=4.7瓦 ②灯丝实际电阻R′=l.2R=1.2×48欧=57.6欧 实际通过的电流 I2 =U′/R′=15伏/57.6欧=0.26安 实际功

率 P2=U′I2 =15伏×0.26安=3.9瓦


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