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三.测量小灯泡的电功率

发布时间:2013-12-31 09:45:32  

1.同一盏灯两端 接入不同的电压值,灯 的明亮程度不一样,为 什么? 2.决定灯泡的明 亮程度是什么?

电功率 是表示消耗电能快慢的物理量。

P =W/t
电功率的计算公式

P =UI

想想议议

参考上一章“测量小灯泡的电 阻”,你能设计一个方法测出小灯泡 的电功率吗?怎样计算?

1.知识与技能
会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。 理解额定功率与实际功率。

2.过程与方法
通过探究,体验小灯泡的电功率随它两端电 压的改变而改变,并发现其变化的规律。

3.情感态度与价值观
认识用电器正常工作和不正常工作对 用电器的影响,培养科学使用电器的 意识以及节约用电意识。

回顾四个重要概念
1.额定电压:
用电器正常工作所需要的电压 。

2.额定功率:
在额定电压下,用电器正常工作所消耗的功率。

3.实际电压:
用电器在实际工作中的电压。

4.实际功率:
在实际电压下, 用电器工作所消耗的功率。

测定小灯泡的电功率

?实验原理
?实验器材 ?设计实验 ?进行实验
实 验 过 程

?分析和论证 ?评估 ?交流

?实验原理
根据电功率P=UI可知,用电压 表测出小灯泡的电压U,用电流表测 出通过小灯泡的电流 I,代入P=UI中, 就可以计算出小灯泡的电功率。—— (间接测量法)

?实验器材
开关

电源
小灯泡 导线 滑动变阻器

电压表

电流表

? 设计实验
(1)实验电路图

用串联 滑动变阻器 来控制加在 小灯泡上的 电压。

(2)实验记录表

U额 = _______V, P额 = ________W
电压U实 (V) U实=U额 U实>U额 U实<U额 电流I (A) 电功率P实 (W) 小灯泡明 亮程度

? 进行实验
连接电路

-

+

接好电路后,检查电路,纠正 错误,然后才能闭合开关。

想一想

(1)应该把滑动变阻器的哪两 个接线柱连入电路?四种接法

+
A A

+
B C C

+
B D

+

D

-

-

-

-

(2)闭合开关前,滑动变阻器 的滑片要放在什么位置?

+
A

D

滑动变阻 器在开关闭合 时,应处于阻 值最大位置。

-

?分析和论证
记录表结果如下: 根据P = UI 计算电功率。
6 12 U额 = _______V, P额 = ________W

电压U实 (V) U实=U额
U实>U额 U实<U额 6 9 3

电流I (A)
2 3 1

电功率P实 小灯泡明亮 程度 (W)
12 27 3 正常 非常亮 非常暗

小灯泡实际消耗的电功率不一 定等于额定功率。
?当小灯泡的实际电压等于额定电压时,小 灯泡的实际功率等于额定功率; ?当小灯泡的实际电压高于额定电压时,小灯 泡的实际功率大于额定功率;
?当小灯泡的实际电压低于额定电压时,小灯 泡的实际功率小于额定功率; ?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; ?用电器正常工作

一定要在额定电压下。

? 评估
(1)对测得的数据有什么看法? (2)实验中最可能出现错误的是哪几个 环节? (3)在哪方面容易出现较大的误差? (4)在实验过程中,你发现了哪些新的 问题? (5)在实验过程中出现了哪些故障,你 是怎么判断和解决的?

? 交流
小组间进行交流。互相找出不完 善的甚至错误的地方。对于发现的新 问题,大家讨论可以解决的方法。

直接测量
电压 电压表 电流 电流表

间接测量
电阻 电压 / 电流 电功率 电压×电流

电压表 电流表 电压表 电流表

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)

方法一: 解:(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

方法二:
解:(1)接在220V电路中:P1=P额 =40W (2)接在110V电路中:R不变 ∵ R=U2/P R=U2额/P额 ∴ U2/P=U2额/P额 P2=U2P额/U2额 = (110V)2×40W/(220V)2 = 10W

动手动脑学物理
1.错误之处及纠正方法是:变阻器的接线柱 都接在了下面,应该将其中一个接在上面的接 线柱上;电压表的正负接线柱接反了,就将两 个接线柱对调一下。
2 U 额定 ( 220V) 2 2.R ? ? ? 1936 ?; P 25W

P 实际

2 U 实际 ( 110V) 2 ? ? ? 6.25W, R 1936W

暗些。

3.电功率P = UI =1×108 V×2×104A=2×1012W=2×109kW;释放 的能量,也就是电流所做的电功W =P t =2×1012W×0.001s=2×109J。 4 .节约的用电量 W=W普通-W节能=(P普通-P节能)×t =(60×10-3×1 000-40×10-3×1 000kW ×12×365 h =87 600 kW· h

5 . 灯丝烧断后再搭在一起,由于 灯丝的长度变短而使其电阻变小,通 过灯丝的电流会变大,根据 P =UI可知, 灯泡的实际功率会变大,所以灯泡会 变亮。


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