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2013测小灯泡电功率教案

发布时间:2014-02-09 09:54:42  

《测定小灯泡电功率》课堂活动单

班级 姓名

一、 阅读:课本P6第一行:“利用电能表可以测出用电器在一定时间内消耗的电能.”

P7最后两小节:“不同种类用电器的额定功率一般不同”

“由于电路两端的实际电压不一定恰好等于用电器的额定电压,所以用电器的实际功率不一定等于额定功率。用电器实际工作时的功率叫做实际功率”. 思考:如何测量用电器的功率?

二、测量小灯泡的功率.

(一)设计实验

1、测量小灯泡电功率的实验原理:

实验中需要测量的物理量有 : 、 ,这种用电压表和电流表测电功率的方法叫伏安法. 2、实验电路设计: 3

4、滑动变阻器的作用分析.

(二)实验准备

1

思考2:实验操作时应注意哪些问题

1、连接电路时,开关应 。

2、滑动变阻器应该 接,闭合开关前将阻值调到 。

3、电流表、电压表的校零,正负接线,量程选择。

。。。。。。

(三)进行实验

特别提醒:每个小灯泡的金属灯口上都标着它的正常工作电压。

(四)分析、讨论

问题1:分析表格中的数据,得出这个小灯泡的额定功率P额= .

问题2:分析灯泡的亮度与灯泡的电功率的关系.可以得出的结论:

回忆:我们将用电器在额定电压下正常工作时的功率叫做 功率P额

将用电器在实际电压下工作的功率叫做 功率. P实

修正结论:灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,实际功率越大,灯泡越亮.

问题3: 分析表格中的数据,灯泡的实际功率与灯泡的额定功率相等吗?

两者之间有怎样的关系?

当 U实 >U额时,P实 P额;

当 U实 =U额时,P实 P额;

当 U实 <U额时,P实 P额.

注意:使用用电器时,加在其两端的电压高于额定电压时,会导致用电器因过热而烧毁. 问题4:分析比较上面的数据,你还能得到什么结论? 误区警示:根据问题3,有同学提出灯泡的亮度实际上是由灯泡两端的电压决定的,两端电压高

的灯泡亮。你觉得有什么不妥吗?

预设问题:

1、灯泡两端的电压不同。

追问:灯泡两端电压相同时,亮度就一样吗?(P4,图15-4)

2、通过灯泡的电流不同。

追问:灯泡两端电压相同时,亮度就一样吗?(P4,图15-3)

3、灯泡的电阻不同。(可借助于电功率公式加以分析,如果是一个定值电阻。。。。。)

2

由此可见:

1.“灯泡的亮度是由灯泡的实际电功率决定的.”这种表述是比较准确的。

2.对同一个灯泡来说,其两端电压改变(或通过的电流改变),实际功率会发生改变。

3.不同的灯泡,即使两端电压相等(或通过的电流相等),实际功率也可能不等。

4. 追问:灯泡两端电压改变了(或通过的电流改变了),灯泡的额定功率改变吗? ....

5.比一比:“220V,100W”,“36V 100W”这两个灯泡正常发光时哪个亮?

“220V,100W” “220V,60W” 这两个灯泡正常发光时哪个亮?

问题5:滑动变阻器的作用.

我们知道,滑动变阻器在电路中除了可以起到保护电路的作用,在各个不同的实验中,其作用不完全一样。

本实验中滑动变阻器的作用和以前遇到的几个实验中所起的作用有什么不同之处?

研究欧姆定律中,研究I~R的关系,滑动变阻器的主要作用是 研究欧姆定律中,研究I~U的关系,滑动变阻器的主要作用是 测定值电阻的实验中,滑动变阻器的主要作用是 测量小灯泡的电阻值的实验中,滑动变阻器的主要作用是 测定小灯泡的电功率的实验中,滑动变阻器的主要作用是 问题6:测定小灯泡的电功率的实验中,多次移动滑片位置,进行多次测量的目的与测定值电阻

的实验中多次测量的目的有什么区别?

多次测量的目的 前者: 测多组数据,以便寻找规律

后者: 测多组数据,以便减少误差

问题7:测量定值电阻求平均值目的是什么?

测定小灯泡的电功率的实验中,测量小灯泡的电阻值的实验中,所测量的结果能否取平均值?为什么?

(五)在合作中提升.

1、如图,小华准备测量一个标有“3.8V,xxA”小灯泡的额定功率。

请你帮她看看还需要添加什么实验器材,才能顺利完成实验?

请你再提醒一下小华,与测“2.5V,xxA”小灯泡的额定功率

的实验相比,在连接电路时,有一个明显不同之处

是 。

实验开始后,小华手眼分工如下,手调节 的同时,眼睛观察 表的示数至 时,再观察 表的示数,再用公式 计算出小灯泡的额定电功率。

2、如图,要测量一个标有“3.8V,xxA”的小灯泡的额定功率,电源电压恒为6V,小明在实验

过程中发现所用的电压表的0~15V的量程已经损坏,在

不更换实验器材的情况下,怎样才能顺利地完成实验呢?

帮助他想想办法?

3

3、如图,要利用电能表测量一个标有“220V,xxx”的电熨斗的额定功率,还需要什么测量工具?你需要观察并记录那些数据呢?具体说说你的操作方法?

练练手: 1 WWW-4、 2、

4

物理练习

班级 姓名

1在实验过程中你遇到过哪些困难?以下是一同学在实验过

程中遇到的一些异常情况,聪明的你能帮助他吗?

⑴ 闭合开关前,指针反偏 ⑵ 连好最后一根导线,两表都有了示数 ⑶ 闭合开关,指针偏转角度都很大 ⑷ 调节滑片,两表的示数很小且不变 ⑸ 调节滑片,两表的示数很大且不变 ⑹ 调节滑片,两表偏转方向相反 ⑺ 调节滑片,电流表指针偏转,电压表有示数且不变 ⑻ 闭合开关,灯不亮,电流表无示数,电压表有示数且为电源电压

5

⑼ 电流表和电压表位置接反的现象是 ⑽ 灯泡处断路,现象是⑾ 灯泡(定值电阻)处短路,现象是 。。。。。。

2.在“测定小灯泡的额定电功率”的实验中,小明同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω,滑动变阻器的最大阻值为10Ω。

(1)为顺利完成实验,现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择,则

A.只能选择4.5V的电池组 B.只能选择6V的电池组

C.两电池组均可选用 D.须将其变成10.5V的电池组使用

(2)请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整

(3)为测小灯泡的额定功率,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V,此时电流表示数

如图丙所示,其值为 A,小灯泡的额定功率为 W。

(4)小明在实验时,不小心将电流表损坏,由于没有多余的电流表更换,老师取走电流表,并

拿来一个电阻箱代替滑动变阻器接在原电路中(不改变电路结构)。

①闭合开关后,发现灯泡不发光,

电压表的示数等于电源电压,则故障

的原因可能是

灯泡 (短路/断路);

②排除故障后,当小灯泡在额定电

压下工作时,电阻箱接入电路的阻值

为R0,则计算小灯泡额定功率的表达式为 (电源电压恒定不变)。

3.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为

2.5V、电阻约为10Ω. (1)连接电路时开关应

(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.(2分)

(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端.

(4)小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 .(写出一种即可)

(5) 小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为

V,则此时灯泡消耗的实际功率额定功率(选填“>”、“<”或“=”).

(6) 小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数, 并绘制成I-U图像(图丙),根据图像,可计算出小灯泡的额定功率是 W.

(7) 进一步分析图像可

知,随着灯泡两端电压的增

大,灯丝电阻逐渐

(选填“增大”、“减小”或

“不变”),造成这一现象的

原因可能是 .

6 第5题图

4、在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压约为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、

电阻约为10Ω.

(1) 请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.

(2)连接电路时开关应 ▲ ;闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 ▲ (选填“A”或“B”)端.

(3) 闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为 ▲ V,若想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 ▲ (选填“A”或“B”)端

移动,使电压表的示数为2.5V.

(4)移动滑片P,甚至改变电路的有关连接,记下6组对应的电压表和电流表的示数,并把这6组数据以6个点的形式记录在如图丙所示的坐标中,根据坐标中的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 ▲ W.

(5) 在做得六次实验中,灯泡实际功率最大的是第 ▲ 次实验,出现第六组数据的原因是

5. 在做“测量小灯泡额定功率”的实验时,一些同学分别碰到了以下异常现象,请你分析原因:

(1)某同学电路连接正确,闭合开关灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,但始终达不到灯泡的额定电压,其原因可能是下述的哪一种? ( )

(2)某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光较暗,但无论怎样调节滑动变阻器,总不能改变灯泡的亮度,且电流表和电压表的示数也不变化.其原因可能是 ( )

(3)某同学电路连接正确,闭合开关,发现灯泡不亮,移动滑片,灯仍然不亮,但电压表始终有较大示数且不变,电流表示数几乎为零,其原因可能是 ( )

A.变阻器的总电阻太大 B.变阻器接成了定值电阻 C.电源电压太低

D.变阻器接的是上面两个接线柱 E.电压表的量程太大 F.电流表的量程太大

G.变阻器接触不良 H.灯丝断了

6.某同学做“测定一个小灯泡的功率”的实验,所用灯泡的额

定电压是2.2V.

(1)如图是他实验的电路,但连接不完整,请你给帮他完成电

路的连接.

(2)电路连接完整后,当向右移动变阻器的滑片P时,电压表

的示数将 ,电流表的示数将 .(填变化情况)

(3)实际实验的有关记录与计算如下表:

7 (第3题图)

你认为,根据他观察的现象和实验数据分析,可得出一些什么结论呢?请说出两点(这两点的意思应不同):① ;

② .

(4)他还注意到,这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻,并完成了有关计算如下表格:

请你对此解释: .

7.小文同学学习电能表后,回到家里对电灯的功率测试,小文只接通一盏电灯,然后观察电能表,表面标有3000r/KW·h,且在3 min内转盘转了15转。那么根据上面数据计算,小文测这盏电灯功率为多少W?

8. (1)测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率(小于1 W)时,实验原理是: .理论上电源需要 节新干电池串联,电流表的量程应选 ,电压表的量程应选 ,实验步骤:①闭合开关前滑片P应放在滑动变阻器阻值 位置;②调节滑动变阻器,使电压表示数为 ,若此时电流表示数为0.3 A,则该灯泡的额定功率为 .

(2)测小灯泡电功率的实验中,若灯泡两端的电压为4.5V,通过灯泡的电流为0.4A,则小灯泡

的实际功率是 .若小灯泡的额定电压为3.8 V,则小灯泡正常发光时的电流值一定 0.4 A(选填“大于”、“小于”或“等于”).

(3)实验观察发现:当小灯泡两端电压高于额定电压时,灯泡的亮度比正常 ;当小灯泡两

端电压低于额定电压时,灯泡的亮度比正常 .这说明,灯泡的亮度是由灯泡的 决定的(填“实际电压”、“实际电流”或“实际功率”).

8

9.小明采用如图电路“测定小灯泡的额定功率”,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压为6V,实验前发现电压表大量程已损坏,他能用现有器材完成这个实验吗?请你帮他进行设计并写出灯泡额定功率的表达式.

(9图)

实验步骤: 灯泡额定功率P额= . 9

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