第三节 测量小灯泡的电功率
学习目标 1.加深对电功率的理解。 2.会用伏安法测定小灯泡的功率。 3.会选用实验器材进行设计实验。
重点 用伏安法测定小灯泡的额定功率和实际功率
知识点1 测量小灯泡的电功率
1.实验原理:P=UI。
2.实验器材: 电源、额定电压已知的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、 开关和导线等。
3.实验电路图: 。
4.实验方案:
(1)在实验的过程中,通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压等于 额定电压 ,观察 小灯泡的亮度 ,记下电压值和 电流值 ,算出它的 功率 ,这个功率就是它的 额定功率 。
(2)通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压低于 额定电压 ,观察 小灯泡的亮度 ,记下电压值和电流值,算出它的 实际 功率。
(3) 通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压高于 额定电压 (约为额定电压的1.2倍),观察小灯泡的亮度,记下电压值和电流值,算出它的实际功率。
5.实验表格
实验 次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯的发光情况
1
2
3
6.实验步骤:
(1)按照电路图连接实验器材,闭合开关前,滑动变阻器的滑片滑到 阻值最大处 。
(2)闭合开关,按实验方案完成实验,将实验数据记录在表格中。
7.评估与交流:有同学在设计的表格中,有电功率的平均值这一项,把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率,这种设计是否合理 为什么
答案:这种设计不合理,因为额定功率是额定电压下的功率,不是不同电压下功率的平均值。
1.在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变被测灯泡的额定功率 B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流 D.保护电路
【解析】滑动变阻器在实验中首先起到保护电路的作用,D正确;通过改变滑动变阻器的电阻,还可以改变电路中的电流及灯泡两端的电压,BC正确,灯泡的额定功率是不变的,其实际功率随着实际电压的改变而改变,A错误,故选A.
【答案】A
2.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是下述的哪种( )
A.变阻器总阻值太大
B.电压表量程太大
C.灯泡灯丝断开
D.电源电压太低
【解析】如果其它元件规格符合要求的情况下,滑动变阻器总阻值太大,当滑动变阻器阻值变小时,电压表示数能达到灯泡的额定电压值,不符合题意.电压表量程太大,只是指针偏转角度小,能使电压表达到灯泡的额定电压,不符合题意.灯泡灯丝断开,电路断路灯泡不发光,不符合题意.如果电源电压低于灯泡的额定电压,即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时,电压表示数也不会达到灯泡额定电压,符合题意.
故选D.
【答案】D
3.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,某同学连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,则发生这一现象的原因是( )
A.电压表的正、负接线柱接错了
B.电压表的量程选择不合适
C.电压表坏了
D.电压表与滑动变阻器并联
【解析】滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是接在滑动变阻器两端.故选D.
【答案】D
4.某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
【解析】闭合开关前,滑动变阻器应滑到B端,即其电阻最大位置.故A正确;闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,并不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,正确;小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮,故D正确.故选B
【答案】B
5..某实验小组的同学在一次实验中,将一个标有“12V 2.4W”的灯泡和一个电阻R串联起来接在电路中,如图所示,闭合开关灯泡恰能正常发光;如果它们将灯泡换成一个标有“12 V 3.6 W”字样的,下面的说法中正确的是(电源电压不变)
A.“12 V 3.6 W”灯泡消耗的实际功率比3.6 W小
B.“12 V 3.6 W”灯泡消耗的实际功率比3.6 W大
C.“12 V 3.6 W”灯泡消耗的实际功率等于3.6 W
D.无法判断“12 V 3.6 W”灯泡消耗的实际功率的大小
【解析】
R1===60Ω,R2===40Ω,
当电阻变为40Ω时,电阻变小,它上面分担的电压也变小,小于额定电压12V,所以实际功率也小于额定功率3.6W.
故选A.
【答案】A
1