第3节　测量小灯泡的电功率　　


【新课导思】　　如图所示,甲、乙两只灯泡展开了激烈的争论,谁说的有道理呢?我们能否测出它们的电功率呢?


【目标导学】1.会用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。2.通过实验,进一步理解额定功率和实际功率。3.通过探究,知道小灯泡的电功率随它两端的电压的改变而改变,并发现其变化的规律。


【自主预习】1.测量以下三种情况下小灯泡的实际功率:(1)使小灯泡两端的电压_____额定电压,观察小灯泡的亮度,测量它的电功率,即是它的额定功率。(2)使小灯泡两端的电压_____额定电压,观察小灯泡的亮度,测量它实际的电功率。等于低于


(3)使小灯泡两端的电压约为额定电压(标在灯口上)的______,观察小灯泡的亮度,测量它实际的电功率。1.2倍


2.根据给定器材按照要求设计电路:(1)器材:电源、电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干。(2)要求:滑动变阻器能改变电路中电流,电压表测小灯泡两端电压,电流表测电路中电流。


3.实验前,将滑动变阻器的滑片移至阻值_____处,开关处于_____状态。 最大断开


知识点测量小灯泡的电功率1.实验原理:____________________________。参考答案:P=UI2.测量物理量:由P=UI知,测量小灯泡的电功率需测量小灯泡两端的________和通过小灯泡的________。参考答案:电压　电流



3.实验器材:(1)利用________测量电压。(2)利用________测量电流。(3)改变小灯泡两端的电压需用的器材是__。(4)除上述器材外,还需要__________、_________、__________、________。


参考答案:(1)电压表　(2)电流表　(3)滑动变阻器(4)电源　小灯泡　开关　导线


4.设计实验:根据所选的器材,设计实验电路图并连接电路。


(1)连接电路时,开关应处于________状态。(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________。


提示:(1)分析电路图,结合每个元件的连接特点,完成实物图连接。为保证电路的连接安全,在连接电路时,开关应断开。(2)在开关闭合前,应把滑动变阻器的滑片置于阻值的最大端,以免开关闭合时,电流过大,烧毁元件。


参考答案:如图所示(1)断开　(2)阻值最大端


5.进行实验:(1)检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,分别使电压表的示数等于、低于和高于小灯泡的______________________时,观察小灯泡的发光情况,并记下______________________示数。


(2)小灯泡在不同电压下的电流值如表所示,算出实际功率并填入表格。电压U/V2.02.53.0电流I/A0.220.250.28电功率P/W灯泡发光情况暗正常很亮


参考答案:(1)额定电压　电流表和电压表(2)0.44　0.625　0.84


6.分析归纳:分析表格中的各项数据可知。(1)当U实U额时,P实__________P额,灯泡发光__。参考答案:(1)　很亮


7.【交流与讨论】:(1)滑动变阻器的作用:________________________、__________________________________________。


参考答案:保护电路　改变小灯泡两端的电压


(2)如何选择电流表和电压表的量程?提示:电压表量程的选择要参考小灯泡的额定电压。电流表量程的选择,应根据小灯泡的额定电压值和所给的电阻,结合欧姆定律I= 计算出小灯泡的额定电流,依据小灯泡的额定电流选择电流表的量程。在不知道小灯泡电阻的情况下,可以采用试触的方法。UR


参考答案:依据额定电压和小灯泡的额定电流,采用试触法。


(3)测量实际电压高于额定电压时的电功率时,加在小灯泡两端的电压有什么要求?为什么?参考答案:加在小灯泡两端的电压不能高于额定电压太多,若高于额定电压太多会烧坏小灯泡。


(4)实验中能否多次测量求小灯泡电功率的平均值?提示:由于实验中测出的电功率是在不同的电压下测出的,电功率的值是相对于不同电压来说的,应分别求出各自电压下的电功率。只有额定电压下的电功率才是额定功率,所以求平均值没有意义。参考答案:只有在额定电压下的电功率为额定功率,故不能求平均值。


同学们在探究小灯泡”
实际功率的规律时,用两节新干电池串联组成的电“
源和标有2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路,请回答:
【示范题】(2016·北海中考)“


选填闭合或断”
开)。(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移
到________处(“
选填A”“或B”)。(3)实验中,小
飞发现闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡
都不亮,电流表无示数,电压表示数接
近3V,则电路故障可能是_________。
(1)连接电路时,开关应________(“”“


飞排除故障后,进行多次实验,并记下相应的电压表和电流表的示数,绘制
成如图乙所示的I-U关系
图象。根据图象可知,小灯泡的实际功率随实际电压的
增大而________(“”“”“”选填增大减小或不变),小灯泡正常发光时的电功率为________W。
(4)小


拓展】另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时,电压表
突然坏了,又没有好的电压表更换,但
有一个R=5Ω的定值电阻和另一个电流表AK,小
飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法,此方法应是:先__________________,再调
节滑动变阻器,使电流表AK的示数为________A即可。
【


【精讲精析】(1)连接电路时,为保护电路元件的安全,开关应断开。(2)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,由图可知滑片应移到A处。


(3)连好电路,小飞发现闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表示数接近3V,说明电压表与电源两极相连,即电路故障应为小灯泡断路。


(4)由小灯泡的I-U图象可知,随着灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流增大,根据P=UI可知,灯泡的实际功率增大。由I-U图象可知,当灯泡的额定电压U额=2.5V时,所对应的电流I额=0.3A,灯泡额定功率:P额=U额I额= 2.5V×0.3A=0.75W。


【拓展】根据等效替代的思想,可通过计算定值电阻R0的电压间接得到灯泡L的电压,所以将已知阻值的电阻R与小灯泡并联,电流表AK测定值电阻R的电流;当R两端电压为2.5V时灯泡正常发光,测出此时通过灯泡的电流即可。


电路图如图所示


U2.5 V
=
R5W
步骤:①根据电路图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电流表AK示数:IK= =0.5A,此时灯泡正常发光;②读出此时电流表A的示数IL;③则小灯泡额定功率的表达式:P额=U额IL=2.5V×IL。


答案:(1)断开　(2)A(3)小灯泡断路(4)增大　0.75


【拓展】将定值电阻R与电流表AK串联再与小灯泡并联　0.5


微点拨】(1)小灯泡的实际功率不一定等于其额定功率,只有当小灯泡两端的电压等于其额定电压时,根据P=UI计算
得到的功率才是小灯泡的额定功率。(2)不同电压下,小灯泡的功率不同,小灯泡两端的电压
越大,小灯泡的功率越大。(3)小灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率
越大,小灯泡
越亮。
【