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新人教版第十八章第3节 测量小灯泡的电功率 2013.11

发布时间:2013-11-20 13:44:35  

第十八章 第3节

测量小灯泡的电功率

学习目标
1.会用电压表和电流表测小灯泡的电功率 2.知道连接电路时的注意事项 3.知道滑动变阻器所起的作用 4.理解实际功率和额定功率的区别

回顾伏安法测电阻
1.实验原理: 2.电路图: 3.该实验进行多次测量的目的是: 4.假如测小灯泡的电阻能否求平均值? 。

想想议议:
现在有一个小灯泡,上面只标有2.5V字样,但是额

定电流已模糊不清,你能想办法测量小灯泡的电
功率吗?怎样测量?

根据公式:P=UI,测量出小灯 泡两端的电压和流过灯泡的电流, 就能求出电功率.

实验探究:
测定小灯泡的额定功率和实际功率 1.实验目的:

2.实验原理:P=UI 3.应该测量的物理量: 是电压 和电流
4.实验器材:额定电压为2.5V的小灯泡一 个,3V电源,开关,滑动变阻器,导线若干, 电流表 电压表 除此以外,还需要 _________,_______ 。

(1)实验设计中为什么要用滑动变阻器?

答:为了能连续改变小灯泡两端的 电压使其达到一定值,且能保护电路, 于是要加入滑动变阻器。

(2)怎样连接滑动变阻器?
答:应一上一下连接,且还要 与小灯泡串联。

3.实验中应该测量几个量?
答:根据公式P=UI,要测量小 灯泡的电功率P必须测量小灯泡两端 的电压U以及流过小灯泡的电流I。 4.电流表、电压表应分别连在什么位 置上?
答:因为要测小灯泡两端的电压以及 流过小灯泡的电流,所以电压表应与小灯 泡并联,电流表应与小灯泡串联。

5.滑动变阻器的滑片在闭合开关前应该放 在什么位置?为什么? 答:滑动变阻器的滑片在闭合开关前 应该放在使滑动变阻器连入电路的电阻值 最大的位置,这样起到保护电路的作用。

想想议议

相同灯泡为何亮度不同?
实验室的小灯泡标着额定电压(如 2.5 V、3.8 V),

而未标明额定功率。例如:一盏小灯泡额定电压为 2.5
V,如何测出它的额定电功率?

学生实验
实验目的 实验原理 实验器材 测量小灯泡的电功率。 P = UI。 电源、开关、导线、电流表、电压

表、滑动变阻器、小灯泡(额定电
压2.5 V)。
P L V

请根据实验原理 画出实验电路图。 S

A

实验要求

(1)移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电 压分别为等于额定电压、低于额定电压、 高于额定电压(约 1.2U额) 。 (2)记录电压值,电流值,同时观察比较 灯的亮度有何区别。 提示:注意电流表与电压表的量程、滑 动变阻器的使用方法。

实验步骤

(1)将电压表和电流表指针调零,断开开关, 按照电路图连接电路,将滑动变阻器滑片放在 阻值最大处。 (2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电 压表示数依次为2.5 V、2

V和3 V,依次记下 电压表示数U和对应的电流表示数I,分别将U、 I记录在表格中; (3)观察并比较三次小灯泡的发光情况,将 现象记录在表格中。

实验数据

2.5 小灯泡的额定电压是_______V。
发光情况 电功率P/W

次数 电压U/V 电流I/A 1 2 3 根据实验结果回答问题: U实 = U额 U实<U额 P实 =P额 P实 < P额

灯正常发光
暗 灯比正常发光_____ 亮 灯比正常发光_____ 烧毁 灯有可能被______

U实>U额

P实 > P额

灯亮度的比较
演示实验1: 甲灯标有“PZ 220 V 40 W”,乙灯标有“PZ 220 V 100 W”,将两盏灯并联接在220 V 电路中, 比较两灯的亮度。 结论:U实 = U额 时,P额 大的灯泡亮。 演示实验2: 将上述两盏灯串联接在 220 V电路中,比较两 灯的亮度。 结论:U实 ≠ U额 时,P额 小的灯泡亮。 比较两盏灯的亮度,应比较它们的实际功率,实 际功率大的灯泡亮。

?在”测定小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯 泡的额定电压为3.8V 3 1、电源至少应选用____节干电池串联. 0~15V 2、连接电路时电压表应选用____量程. 3、闭合开关,发现小灯泡两端电 压只有1.8V,若要测出小灯泡的 额定功率,滑动变阻器的滑片P应 左 向___端移,才能使电压表示数为 3.8 ____V. 4、若此时电流表读数如右图,该 0.76 小灯泡的额定功率为____W.
0.6 _

5、若实验中电源电压恒为6V而电压表 0~15V的量程已经损坏,怎样较为准确 3 地测出灯泡的额定功率 (画出实验电路图,简要地说出测量方法)

练一练
1.利用如图所示的器材,测量小灯泡的 电功率。 (1) 在闭合开关前,滑动变阻器连入电 大 左 路的电阻阻值应最___,即滑片应位于____端 (填“左或右”)。

练一练
(2) 闭合开关后,发现灯泡不亮,电压 表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现 灯泡断路 的故障是_________。

练一练
(3)排除故障后,再次闭合开关,移动滑动 变阻器的滑片,当电压表的示数为2 V 时,电 流表的示数如图所示,此时电流为____A,小 0.3 灯泡的功率为___W。 0.6

练一练
2.小灯泡上标有“6 V 3 W”字样,将这
盏灯接到3 V电压下,它比正常发光时___(选 暗 填“亮”或“暗”),这时它的实际功率为 _____W。 0.75

课堂小结

小灯泡 电功率的 测量

实验的 操作过程 和分析

根据铭牌标注,提取信息

“220V 100W”

“2.5V 0.3A”
小灯泡也叫“小电珠”

“220V 100W”
220V 额定电压是_____ 信息1: 100W 信息2: 额定功率是_____ 0.45A 信息3: 额定电流是_____ 484 信息4: 正常发光电阻是___Ω

额!额!额!

1.一位同学,连接好电路,在闭合开关
时发现小灯泡不亮,电流表无示数, 但电压表有示数,请分析电路中可能 出现的故障:

小电灯

处断路或电流表电压表的位置接反了。
2.另一位同学在连接好电路后,闭合开关,发现小灯 泡特别亮,这说明他在闭和开关前没有:

将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处

3. 在测量小灯泡的功率的实验中,某同学 在连接滑动变阻器时,由于粗心,连接的电 路闭合开关后,移动变阻器的滑片时并不能 改变灯泡的亮度,,请你根据以下情况来判 断该同学的连接过程中分别出现了何种错误?

(1)小灯泡始终都亮时,原因:
答:滑动变阻器的接线拄都接在上边了。 (2)小灯泡始终都暗时,原因: 答:滑动变阻器的接线拄都接在下边了。

4. 某同学在实验时得到如下表格,该实验
现象和数据记录都正确,你能指出他设计的表 格的错误吗?
实验 次数 1 2 3 电压/v 电流/A 亮度 电功率/w 平均 电功 率/w 0.62 0.76 2.50 2.80 0.30 0.32 正常发光 比正常亮 0.75 0.90

2.20

0.28

比正常暗

答:不应该设计求平均电功率。

牛刀小试:
如图是某同学测定2.5V小灯泡的额定功率 的电路图: 1、开关闭合前滑片P应该移动到 b 端,然 后接通电路。开关闭合,调节滑动变阻器, 2.5 当电压表的读数是____伏特时,立即记下电 流表的示数,算出小灯泡的额定功率。

该同学在三次测量中所记录的数据如下表, 试分析表中数据求出小灯泡的额定功率为 0.75W ______。

次数 1 2 3

电压(V) 2 2.5 3

电流(A) 0.24 0.3 0.4

该实验多次测量的目的是 寻找普遍规律 。

3.李芳家的电能表上标着 “3000revs/(kw· h)。她用

这个电能表来测量某用电器的功率:她把家中的其
他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作, 1min内电能表的转盘转过了15转。该用电器的额定 功率是多少?
解:依题意得,
电能表每转1转消耗的电能是:W1=3.6×106J/3000

=1200J 电能表转15转消耗的电能是:W2=15W1=15×1200J =1.8×104J
用电器的额定功率是:

W 1.8 ?10 4 J P? ? ? 300 W t 60s

4.某电炉在额定电压220V下的功率是1000W, 当实际电压只有额定电压的80%时,若电炉的 电阻保持不变,此时电炉的实际功率是多少?
解:依题意得,
电炉的电阻是: R=U02/P0=(220V)2/1000W

=48.4Ω
电炉的实际功率是:P实=U实2/R

=( 0.8×220V)2/ 48.4Ω =640W


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