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第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
1
2
教学目标
3
通过实验,体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。
会测算小灯泡的实际功率和额定功率,进一步练习使用电流表、电压表、滑动变阻器。
通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响,培养科学使用用电器的意识。
教学重点
教学难点
教学重点与难点
用伏安法测量小灯泡电功率的方法和步骤;
区分额定功率与实际功率。
教学重点与难点
设计实验方案、实验步骤并得出实验结论。
1
1. 电功率:电流单位时间内所做功的多少叫电功率。
P=W/t=UI
2. 电功率单位:
瓦特 (W) 、千瓦(KW)
3.额定电压:用电器正常工作时的电压U额。
额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率P额。
额定电流:用电器在额定电压下工作时的电流I额。
4. 一日光灯标有 “220V 30W”的字样,表示什么意义
“220V”是它正常工作时的电压,即额定电压220伏;
“18W” 是该灯泡在额定电压下工作时的额定功率18瓦。
复习
220V 18W
5. 一小灯标有“3.8V 0.3A”的字样,表示什么意义
3.8V 0.3A
“3.8V” 是指该灯正常工作时的电压,即额定电压3.8伏;
“0.3A” 是该灯在额定电压下工作时的额定电流为0.3安。
发光偏暗
正常发光
发光偏亮
6.额定功率与实际功率
复习
灯标有“36V 25W”字样
U实 < U额
U实 = U额
U实 > U额
P实 < P额
P实 = P额
P实 > P额
如图所示,有一个小灯泡,铭牌上只有额定电压3.8V,没有电功率,你们能想办法测量出小灯泡的电功率吗
3.8V
这节课我们进行实验 —“测定小灯泡的电功率” 。
课堂导入
想想议议
第3节 测定小灯泡的电功率
一
测定小灯泡的电功率
②用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流,就可以计算出小灯泡的电功率,这种测量方法也叫做伏安法。
①根据公式P=UI,若求小灯泡的电功率,需测定小灯两端的电压与通过的电流。
④为了改变灯泡两端的电压,应该使用滑动变阻器。
③使小灯两端的电压分别等于、低于、略高于额定电压,测出这三种情况下的实际电功率,并观察小灯的发光情况。
一、测定小灯泡的电功率
实验方案
1
2
测量小灯泡的电功率。
P = UI
电源、开关、电流表、电压表、 导线、
滑动变阻器、小灯泡(额定电压2.5 V)
实验目的
实验原理
实验器材
一、测定小灯泡的电功率
①根据小灯泡的额定电压,确定电源电压,确定电流表、电压表的量程。
②本实验要测定额定电压为“2.5V 0.3A”的小灯泡的电功率,可以参照下表选择器材的规格。
规格 器材 “2.5V 0.3A”
电源电压 3V(三节或二节干电池)
电压表量程 0~3V
电流表量程 0~0.6A
一、测定小灯泡的电功率
器材选择
2.5V 0.3A
①改变小灯泡两端的电压。以便测量小灯泡在不同电压下的实际功率。
②保护电路。当连入电路的阻值最大时,电流最小,可以起到保护电路的作用。
实验电路图
小电灯与滑动变阻器串联,电压表与小灯并联,电流表串联在电路中。
一、测定小灯泡的电功率
滑动变阻器的作用
①按照电路图连接电路。注意断开电键,将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。
一、测定小灯泡的电功率
实验步骤
2
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V(等于额定电压),记下此时对应的电流表示数 I,将U、I 记录在表格中。
电压2.5V
电流0.26A
一、测定小灯泡的电功率
③ 闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.0V(低于额定电压),记下此时对应的电流表示数I,分别将U、I 记录在表格中。
电压2.0V
电流0.22A
一、测定小灯泡的电功率
④闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.9V(略高于额定电压),记下此时对应的电流表示数I,分别将U、I 记录在表格中。
电压2.9V
电流0.28A
一、测定小灯泡的电功率
小灯泡的额定电压是“2.5V”
⑤数据处理
发光情况
电功率P/W
次数 电压U/V 电流I/A
1 2.5
2 2.0
3 2.9
0.44
0.65
0.81
正常
较暗
较亮
0.22
0.26
0.28
一、测定小灯泡的电功率
发光情况
电功率P/W
次数 电压U/V 电流I/A
1 2.5
2 2.0
3 2.9
0.44
0.65
0.81
正常
较暗
较亮
0.22
0.26
0.28
一、测定小灯泡的电功率
①小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W
②小灯泡的实际电功率随两端的电压增大而增大
③小灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率,
实际电功率越大,小灯越亮。
小灯泡的额定电压是“2.5V”
分析论证 归纳结论
3
结论
U/V
0.05
0.15
0.25
0.30
0.20
0.10
I/A
2.0
3.0
1.0
1.5
2.5
0.5
0
一、测定小灯泡的电功率
小灯的U-I 图像
4
次数 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.13
2 1.5 0.18
2 2.0 0.22
3 2.5 0.26
4 3.0 0.28
以电压为横坐标,电流为纵坐标
画出小灯的电流与电压的关系图像。
通过图像发现:通过小灯的电流与电压并不成正比,原因是
小灯的电阻随着温度的升高而增大。
·
·
·
·
·
U实 = U额 P实 =P额 灯正常发光
U实<U额 P实<P额 灯比正常发光暗
U实>U额 P实>P额 灯比正常发光亮
一、测定小灯泡的电功率
小灯的实际功率和实际电压的关系
5
U实 表示实际电压, P实表示实际功率
课堂小影院《实验—测定小灯泡的电功率》
【例1】在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小华在实验中所用电源电压为6伏,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”,小灯泡上标有“0.25A”字样,当把变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数正好是0.25安。
①实验过程中,判断小灯泡正常发光的方法是:________。
②小灯泡的额定功率为多少瓦?
一、测定小灯泡的电功率
①因为小灯泡上标有“0.25A”字样是指灯的额定电流,
所以当电流表示数为0.25安时,小灯正常发光.
解析
【例1】电源电压为6伏,变阻器上标有“20Ω 2A”,小灯标有“0.25A”字样,把变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数正好是0.25安。
②小灯泡的额定功率为多少瓦?
一、测定小灯泡的电功率
②滑片P移至中点,变阻器连入电路的阻值 R=10Ω,
电流表的示数是0.25安,小灯正常发光。
变阻器两端电压: UR= IR=0.25A×10Ω =2.5V
灯泡的额定电压: U额=U-UR=6V-2.5V=3.5V
灯泡的额定功率: P=U额I额=3.5V×0.25A=0.875W
可以根据电路图进行分析计算:
解析
I=0.25A
U=6V
R=10Ω
【例2】在“测定小灯泡的电功率”的实验中,请完成空格处的内容。
①实验原理: 。
②小华在实验中所用电源电压为4.5伏,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样,当把变阻器的滑片P移至中点时,电压表的示数正好是2.5伏,则小灯泡的额定功率为 瓦。
③继续移动滑动变阻器的滑片P,电压表和电流表的示数如图所示,这时小灯泡的实际功率为 瓦。
一、测定小灯泡的电功率
各项解析见下页
【例2】在“测定小灯泡的电功率”的实验中,请完成空格处的内容。
①实验原理: 。
②小华在实验中所用电源电压为4.5伏,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样,当把变阻器的滑片P移至中点时,电压表的示数正好是2.5伏,则小灯泡的额定功率为 瓦。
①“测小灯泡的电功率”的实验原理是 P=UI
②把滑片P移至中点时,变阻器连入电路的阻值
R=10Ω,电压表的示数 UL= 2.5伏 ,小灯正常发光
变阻器两端电压:UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V
灯泡的额定电流:I额=IR= UR/R=2V/10Ω=0.2A
灯泡的额定功率:P=ULI额=2.5V×0.2A=0.5W
P=UI
0.5
一、测定小灯泡的电功率
解析
UL=2.5V
R=10Ω
U=4.5V
③继续移动滑动变阻器的滑片P,电压表和电流表的示数如图 所示,这时小灯泡的实际功率为 瓦。
③此时电压表是小量程,其分度值是0.1V,示数是2.4V
电流表也是小量程,其分度值是0.02A,示数是0.16A
故此时的实际功率是 P实=UI=2.4V×0.16A=0.384W
0.384
一、测定小灯泡的电功率
解析
【例3】小红做“测定小灯泡的电功率”实验,实验室提供了若干节干电池,滑动变阻器有A、B两个待选(A标有“10Ω 1Α”字样、B标有“20Ω 2Α”字样),待测小灯标有“0.3A” 字样。她选用了三节干电池和变阻器A,正确连接电路进行实验。
①测定小灯的额定功率需要观察并记录的两个物理量是 和
。实验中,可根据观察到 的现象,判定该小灯正常发光。
①测定小灯泡的额定功率实验中,由P=UI可知,
要观察并记录的两个物理量是小灯泡的额定电压和额定电流;
由题知小灯泡上标有0.3A字样,这是它的额定电流,所以当
电流表示数为0.3A时,灯泡正常发光。
额定电流
额定电压
当电流表示数为0.3A时
解析
一、测定小灯泡的电功率
【例3】实验室提供若干节干电池,变阻器有A、B两个待选(A标有“10Ω 1Α”字样、B标有“20Ω 2Α”字样),小灯标有“0.3A” 字样。她选用了三节干电池和变阻器A,正确连接电路进行实验。
②小红发现闭合电键后,移动变阻器的滑片,小灯发光始终较亮。为测出该小灯的额定功率,她设想对实验器材进行调整,可能的调整方案有:
方案一: ;方案二: 。
②由题知,移动变阻器的滑片,小灯发光始终较亮。
说明当变阻器的阻值最大时,通过灯泡的电流大于额定电流;
为了降低灯泡电流使灯泡正常发光,可以降低电源电压,即可以
减小干电池节数;
减少干电池的节数
换B变阻器。
解析
一、测定小灯泡的电功率
为了减小电流,还可以增大电路中的最大电阻,所以还可以将
滑动变阻器A换成滑动变阻器B。
实验名称 测量小灯泡的电功率 伏安法测电阻
相同点 ①测量的物理量都是电压和电流;
②测量的电路图(实验装置)相同;
③滑动变阻器的作用相同。
不同点
测电功率P=UI
伏安法测电阻 R=U/I
多次测量的
目的不同
测小灯泡在不同电压下的电功率,观察灯泡的亮暗程度,不需要求平均值。
伏安法测电阻要进行多次测量取平均值减小误差。
一、测定小灯泡的电功率
测量”小灯泡的电功率”与”伏安法测电阻”比较
5
实验原理不同
二
测定小灯泡电功率
常见的几种电路
②小华在测量中,测量器材中的电压表(或电流表)已损坏,你能否帮他完成实验吗?
一、测定小灯泡的电功率
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
上面学习的是测定小灯泡电功率的正确电路。但是在实际测量中可能会遇到一些特殊情况,应该用特殊的方法测量。
想想议议
①小红想测量标有额定电压为“3.8V”小灯的额定功率,电源电压为4.5伏。但是电压表的大量程0~15V已损坏,你能帮她想出测量方法吗?
下面学习测定小灯泡电功率的几种特殊方法。
P
A
V
L
R'
S
在该电路中,若向右移动变阻器的滑片,变阻器连入电路的阻值变大,则电路中的电流变小,小灯两端的电压也变小,即电压表、电流表的示数都同时变小。
①指电压表与小灯并联。
②移动变阻器的滑片时,电流表与电压表的示数同时变大或同时变小。
一、测定小灯泡的电功率
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
正确连接的电路(如图)
1
就是这节课前面学过的电路。
电压表与滑动变阻器并联(如图)
例如向右移动变阻器的滑片时,变阻器连入电路的阻值变大,则电路中的电流变小,小灯两端的电压也变小,但是变阻器两端的电压变大。
所以电压表的示数变大,电流表的示数变小。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
2
此时移动变阻器的滑片时,电流表与电压表的示数一个变大,而另一个变小(指针偏转方向是相反的)。
A
V
L
R
S
P
电源电压U=UL+UR
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
电压表先后分别与小灯、滑动变阻器并联。
3
在这种电路中,电压表第一次与小灯(或变阻器)并联,后来再与另一元件变阻器(或小灯)并联。
在滑动变阻器滑片的位置不变时(或电路中的电流相等时),此时电源电压为两电压表示数之和。
【例4】小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源、小灯泡(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的示数如图所示。他经过思考重新连接电路进行实验,将新测得的三组数据记录在下表中。
请根据相关信息,求出电源电压及小灯泡的额定功率。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
物理量 实验序号 电压U/V 电流I/A
1 3.0 0.24
2 2.2 0.28
3 1.7 0.30
各项解析见下页
【解析】①小华正确连接电路时,是指:
变阻器与灯泡串联,电压表与灯泡并联,如图1所示;
由图知:灯泡两端的电压为3V,电路中的电流为0.24A
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
A
V
L
R
S
P
图1
【例4】小华正确连接电路后进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的示数如图所示。
I=0.24A
【解析】 ②由图知:变阻器滑片至某一位置时,灯泡两端的电压为3V,电压表已经满最大量程,不能继续实验。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
【例4】电压表(只有0~3伏档完好),正确连接电路后进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的示数如图所示。
他经思考重新连接电路进行实验,将新测得的三组数据记录在下表中。
A
V
L
R
S
P
图1
U=3V
I=0.24A
②重新连接电路后,由表格数据可知:电压表的示数减小时,电路中的电流变大,所以电压表并联在滑动变阻器两端,如图2所示。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
物理量 实验序号 电压U/V 电流I/A
1 3.0 0.24
2 2.2 0.28
3 1.7 0.30
A
V
L
R
S
P
图2
【例4】小华正确连接电路后进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的示数如图所示。
他经思考重新连接电路进行实验,将新测得的三组数据记录在下表中。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
物理量 实验序号 电压U/V 电流I/A
1 3.0 0.24
2 2.2 0.28
3 1.7 0.30
【例4】请根据相关信息,求出电源电压及小灯泡的额定功率。
③对比前后两次实验的电路进行分析:
由表中数据知,当电路中电流为0.24A时,变阻器两端的电压为3V;
因为原来正确连接电路(图1),电流为0.24A时,灯泡两端电压也为3V,
所以电源电压 U=UL+U滑=3V+3V=6V
A
V
L
R
S
P
图2
I=0.24A
A
V
L
R
S
P
图1
I=0.24A
U=3V
U=3V
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
物理量 实验序号 电压U/V 电流I/A
1 3.0 0.24
2 2.2 0.28
3 1.7 0.30
【例4】请根据相关信息,求出电源电压及小灯泡的额定功率。
A
V
L
R
S
P
图2
④由表格数据,当电路中电流0.28A等于小灯的额定电流时,正常发光
此时变阻器两端的电压 U滑=2.2V
则灯泡的额定电压 U额=U-U滑=6V-2.2V=3.8V
灯泡的额定功率 P额=U额I额=3.8V×0.28A=1.064W
U=6V
U滑=2.2V
I=0.28A
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
伏阻法(测量器材是电压表)
4
小明同学在测量一个标有“U额”字样的小灯泡额定功率的实验中,发现电流表损坏,其他元件完好。
你能否再添加一些简易器材,测出小灯泡的额定功率吗?
想一想
下面学习利用电压表测小灯泡额定功率的方法——伏阻法。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
①除已有的器材外,只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和另一块电压表即可(或一个电压表测量2次)。
设计的电路图如下:
设计实验方案一
如图所示,小灯L、定值电阻R0与滑动变阻器组成串联电路,电压表分别与小灯、定值电阻R0并联。
其中虚线框内的元件组合体相当于电流表,电流为 I=U0/R0。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
②合上开关,移动变阻器的滑片,使灯泡两端电压为
额定电压U额;
③滑片不动,再读出此时R0两端的电压为U0。
灯泡两端电压为U额,小灯泡正常发光,
通过定值电阻的电流即小灯的额定电流
IL= I0= U0/R0
则小灯泡的额定功率为:
PL=ULIL= U额U0/R0
U额
U0
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
设计实验方案二
使定值电阻R0、小灯泡、滑动变阻器组成串联电路,电压表及三只开关的连接如图所示;利用串联电路中电流处处相等的特点,来确定通过小灯泡的额定电流。
①除已有的器材外,只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和另两个开关即可。
设计的电路图如下:
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
②先闭合开关S和S1,移动变阻器的滑片,使灯泡两端电压为额定电压U额,记下电压表的示数U额。
③再闭合开关S2,断开S1 ,再读出此时电压表的示数为U1。
R0两端的电压为 U0= U1 – U额
=
=
④计算步骤:
U额
U1
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
【例5】某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率,电源电压恒为4.5V,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
(1)移动滑片P,使小灯泡L发光,测出小灯泡L的相关物理量,记录和计算结果如下表,则小灯泡的额定功率为 W。由表中信息可知:灯泡实际功率越 ,灯泡越亮。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1 1.5 2 2.5 3
电流I/A 0.14 0.18 0.22 0.26 0.30
实际功率P/W 0.14 0.27 0.44 0.90
灯泡亮度 逐渐变亮
0.65
大
小灯泡的额定电压为2.5V
=2.5伏×0.26安=0.65瓦
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
(2)另一小组用相同器材实验时,发现电流表不能正常使用。他们选用一个5欧的定值电阻R0,设计了如图所示的电路图,并进行如下实验操作,测出了小灯泡的额定功率。
①按图连接电路,检查无误后,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V;
②S处于闭合状态,滑片不动,断开S1、闭合S2,读出电压表示数为1.5伏时,则小灯泡的额定功率P额为 瓦。
U4.5V
解析见下页
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
①按图连接电路,检查无误后,只闭合开关
S、S1,调节变阻器滑片直至电压表示数为 V;
2
因小灯的额定电压为2.5伏,所以小灯正常发光时,
R0与R变两端的电压为U0R= U– U额=4.5伏-2.5伏=2伏
②滑片不动,断开S1、闭合S和S2,电压表示数为
1.5伏时,则小灯泡的额定功率P额为 瓦。
=0.3安
=2.5伏×0.3安=0.75瓦
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
安阻法(测量器材是电流表)
5
小明同学在测量标有“U额”小灯泡额定功率的实验中,发现电压表损坏,其他元件完好。
你能否再添加一些简易器材,测出小灯泡的额定功率吗?
想一想
下面学习利用电流表测小灯泡额定功率的方法——安阻法。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
①除已有的器材外,只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和两个开关即可。
设计的电路图如下:
设计实验方案
使定值电阻R0与小灯泡并联,电流表及三只开关的连接如图所示;利用并联电路中各支路两端电压相等的特点,确定小灯泡两端的电压,根据P=UI计算电功率。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
②先闭合开关S和S2,断开S1,移动变阻器的滑片,使电流表A的示数为 ,这是通过R0的电流。
=)
③再闭合开关S和S1,断开S2,保持滑片位置不变,再读出此时电流表的示数为 I ,这是通过小灯与R0的电流。
④计算步骤:
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
【例6】小红在测量小灯泡的电功率实验中,选用的小灯泡标有“2.5 V”字样。
①请你在图甲电路中用笔画线代替导线,将电路连接完整。
②某次实验过程中电压表示数为2V,为测定小灯泡的额定功率,小红应将变阻器滑片向 (填“A”或“B”)端移动,同时注意观察电压表的示数变化,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
③小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法,其电路图如图丙所示。
已知定值电阻R0为5Ω,小红调节变阻器滑片,先使电流表A2的示数为 A时,再读出电流表A1的示数为0.3A,就测量出小灯泡的额定功率为_______W。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
①请你在图甲电路中用笔画线代替导线,将电路连接完整。见图,注意:小灯泡与变阻器串联,电压表与小灯泡并联。
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
B
0.75
②某次实验过程中电压表示数为2V,为测定小灯泡的额定功率,小红应将变阻器滑片向 (填“A”或“B”)端移动,同时注意观察电压表的示数变化,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
=2.5伏×0.3安=0.75瓦
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
③小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法,其电路图如图所示。
已知定值电阻R0=5Ω,小红调节变阻器滑片,先使电流表A2的示数为 A时,再读出电流表A1的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为_______W。
小灯泡标有“2.5 V”字样,正常发光时,两端的电压为2.5伏;
现在小灯与R0并联,则R0两端的电压必须为2.5伏,小灯才能正常发光,所以电流表A2的示数为
=0.5安
=2.5伏×0.3安=0.75瓦
0.5
0.75
三
测定小灯泡电功率
常见的故障分析
常见滑动变阻器的使用问题
①把铜棒上的两个接线柱接入电路,则变阻器连入电路中的阻值为 0,移动滑片时,不能改变电阻 ;
②把电阻线圈上的两个接线柱接入电路,连入电路中的阻值为变阻器的最大阻值,移动滑片时,不能改变电阻 。
① 此时灯泡比较亮,电流表示数较大,移动滑动变阻器滑片,电表示数及灯泡亮度无变化。
② 此时灯泡比较暗,电流表示数较小,移动滑动变阻器滑片,电表示数及灯泡亮度无变化。
1
三、测定小灯泡电功率常见的故障分析
电流表有示数,电压表无示数。
常见故障 原因分析
闭合开关,电灯不亮, 电流表无示数,电压表明显偏转。
灯泡断路
灯泡短路
电路常见故障的分析判断
①小灯泡故障
三、测定小灯泡电功率常见的故障分析
2
A
V
L
R
S
P
电流表、电压表都有示数且较大, 灯泡发光较亮。
常见故障 原因分析
闭合开关,电灯不亮, 电流表、电压表都无示数。
变阻器断路
变阻器短路
电路常见故障的分析判断
②滑动变阻器故障
三、测定小灯泡电功率常见的故障分析
2
A
V
L
R
S
P
常见故障 原因分析
电流表、电压表指针向零刻度左侧方向偏转。
电流表、电压表的指针偏转角度很小。
电表指针超过最大刻度。
电流表、电压表“+”、“-”接线柱接反。
①电流表、电压表的量程选择过大;
②电源电压过低。
①量程选择过小;
②电路中可能出现短路。
③电表使用问题
三、测定小灯泡电功率常见的故障分析
四
课堂练习
1. 小明在测量小灯泡电功率实验中,测得小灯泡的三次电功率分别为0.6W、0.36W、0.72W ,他认为小灯泡的额定功率应为三次功率的平均值,你认为小明的说法是否正确?为什么?
小灯泡在不同的电压下功率是不同的,小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡的平均功率是没有意义的。
所以小明的说法不正确。
四、课堂练习
解析
2. 在测量标有“2.5V 0.5A”字样小灯泡电功率的实验中,
①电源应至少选择____节干电池;
②要测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作为
__________________________________________________。
③某次实验时电压表的示数如图所示,则小灯泡的
额定功率为 W。
调节变阻器滑片使电压表的示数为2.5V,记下电流表的示数
1.25
二
四、课堂练习
①电源电压应该大于小灯的额定电压2.5伏;
③因为电压表的示数为2.5伏,等于小灯的额定电压,所以小灯泡的额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W
解析
3.小华在“测定小灯泡电功率”实验中,所用小灯标有“2.5V”字样,可供使用的电源有1.5V、3V和4.5V三种规格,实验电路如图所示。
S
L
R
P
V
A
① 实验时,应选用电压为 的电源;闭合电键前,变阻器的滑片P应移到最 端(选填“左”或“右”)。
② 实验过程中,移动变阻器滑片P的目的是:
。
③ 实验过程中,判断小灯泡正常发光的方法是:
。
3伏或4伏
右
改变小灯两端的电压,使之在不同电压下发光
当电压表示数为2.5伏时,小灯正常发光
电源电压应该大于小灯的额定电压,所以电源电压为3伏或4伏。
四、课堂练习
四、课堂练习
4.小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验,电源电压3V且保持不变,滑动变阻器标有“3A 10Ω ”的字样,所用小灯泡是额定电压为“2.0V ”和“2.5V”中的一个。
①小明同学连接的电路如图所示,图中有一根导线未连接,请用笔画线代替导线补上。
②连接电路,闭合开关S时,滑动变阻器上的滑片应移到 端。
③闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在变阻器的中点位置时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.2A,则该实验中所用小灯泡的额定功率为 W。
各项解析见下页
四、课堂练习
4.电源电压3V,变阻器标有“3A 10Ω ”的字样,所用小灯泡是额定电压为“2.0V”和“2.5V”中的一个。
①电路如图所示,图中有一根导线未连接,请用笔画线代替导线补上。
②连接电路,闭合开关S时,变阻器上的滑片应移到 端。
①见图。电压表用小量程。
②连接电路时,闭合开关S时,滑动变阻器上的滑片应移到阻值最大一端,即左端。
解析
左
四、课堂练习
4.电源电压3V,变阻器标有“3A 10Ω”的字样,所用小灯泡是额定电压为“2.0V”和“2.5V”中的一个。
③移动变阻器滑片,当滑片在变阻器的中点位置时,小灯正常发光,此时电流表示数为0.2A,则该实验中小灯泡的额定功率为 瓦。
③当滑片在变阻器的中点位置时,
则变阻器连入电路的电阻为:R滑=5Ω
小灯泡正常发光,此时额定电流为0.2A
变阻器两端电压:UR=IR滑=0.2A×5Ω=1V
灯的额定电压为:UL= U- UR= 3V-1V=2V
则小灯泡的额定功率为:
PL=ULIL=2V×0.2A=0.4W
R滑=5Ω
I=0.2A
U=3V
5. 小黄同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源、待测小灯泡(标有“0.25A”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器(标有“20Ω 1A”字样)、电键及导线若干。小灯的额定功率估计为0.9瓦左右。该同学正确连接电路,实验步骤正确。当闭合电健时,电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。接着他边思考便实验,同时对电路进行调整,直至小灯正常发光。
①求电源电压 。(写出过程)
②观察到电流表示数为0.25安时,电压表示数
如图所示,此时电压表读数为 伏。
③请根据相关信息,求出小灯的额定电功率。
(本小题需写出计算过程)。
四、课堂练习
各项解析见下页
①求电源电压。(写出过程)
四、课堂练习
5. 待测小灯泡(标有“0.25A”字样)、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器(标有“20Ω 1A”字样),小灯的额定功率估计为0.9瓦左右。该同学正确连接电路,实验步骤正确。当闭合电健时,电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。
①正确连接电路,实验步骤正确。
当闭合电健时,变阻器连入电路的阻值R=20欧
此时灯两端的电压U灯=2伏,电路电流I=0.2安
变阻器两端的电压UR=IR=0.2安×20欧=4伏
电源电压 U源=U灯+UR=2伏+4伏=6伏
S
L
P
V
A
解析
U灯=2V
I=0.2A
R滑=20Ω
②观察到电流表示数为0.25安时,电压表示数
如图所示,此时电压表读数为 伏。
③请根据相关信息,求出小灯的额定电功率。
2.5
四、课堂练习
5. 待测小灯泡标有“0.25A”字样、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器(标有“20Ω 1A”字样),小灯的额定功率约0.9瓦左右。该同学正确连接电路,实验步骤正确。接着他边思考便实验,同时对电路进行调整,直至小灯正常发光。
②灯的额定功率约0.9瓦,额定电压约U额=P额/I额=0.9瓦/0.25安=3.6伏
小灯正常发光时,电压表的示数为2.5伏,故电压表并联在变阻器两端.
其变阻器两端的电压为 UR=2.5伏
小灯两端的额定电压为 U额=U源 -UR=6伏-2.5伏=3.5伏
小灯的额定功率为 P额=U额I额=3.5伏×0.25安=0.875瓦
解析
测定小灯泡的电功率
电源、电压表、电流表、 小灯泡、
滑动变阻器、开关、导线。
实验目的
实验原理
实验器材
①根据电路图连接实物,连接电路时电键要断开,变阻器的滑片要调节到阻值最大端。
实验电路
实验步骤
《测定小灯泡的电功率》
②闭合电键,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压分别低于、 等于、略高于额定电压,记录电压表、电流表的示数,观察小灯泡的发光情况。
P = UI
③根据公式P = UI计算出小灯泡的实际功率,并记录在表格中。
实验结论
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯越亮。
四、课堂总结