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第十五章 电能与电功率
15.3 怎样使用电器正常工作
·上册·
第1课时 额定电压与额定功率 测量小灯泡的电功率
目录
01
知识梳理
02
课堂演练
03
课堂检测
课程要求 知道用电器的额定功率和实际功率
探究实验 测量小灯泡的电功率
课时重点 1.掌握额定功率和实际功率的概念
2.学会测量小灯泡电功率
课时难点 额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的区别和联系
知识梳理
知识点1:额定电压与额定功率
1. 额定电压和额定功率:
(1)用电器____________的电压叫做额定电压,用电器上标明的电压就是____________。
(2)用电器在__________下工作时所消耗的功率叫做额定功率,用电器上标明的功率就是_____________。
(3)实际功率是在实际电压下的功率,是不确定的。
正常工作时
额定电压
额定电压
额定功率
知识点2:测量小灯泡的电功率
2. 测量小灯泡的电功率:
(1)测量原理________。
(2)实验电路图如图15-3-1所示,
电路中滑动变阻器的作用是①__________;②_______________。
(3)在实验中要注意:一是连接实物时,开关要________;二是滑动变阻器的滑片应移到阻值________的位置。
P=UI
保护电路
改变灯泡两端电压
断开
最大
(4)选取器材时要注意:①电源电压应高于小灯泡的额定电压;②电压表的量程应大于小灯泡的额定电压,电流表的量程要大于小灯泡正常工作时的电流;③滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡正常工作时的电流,同时滑动变阻器的最大阻值与小灯泡的阻值差不多,以便于调节。
课堂演练
知识点1:额定电压与额定功率
1. 电灯的实际亮度取决于( )
A. 加在电灯两端的电压
B. 通过电灯的电流
C. 电灯的额定功率
D. 电灯的实际功率
D
2. 灯L1上标有“220 V 100 W”,灯L2上标有“110 V 100 W”,灯L3上标有“36 V 100 W”,三盏灯接入各自的电路中都在正常发光,则下列说法正确的是( )
A. 一样亮 B. L1 更亮
C. L2更亮 D. L3更亮
A
3. 如图15-3-2所示,将甲、乙两灯串联在电路中,闭合开关,发现甲灯发光,乙灯不发光。则乙灯不发光的原因可能是
( )
A.乙灯灯丝的电阻比甲的大
B.乙灯的实际功率太小
C.乙灯的额定电压太低
D.通过乙灯的电流小于甲灯的
电流
B
4.根据如图15-3-3所示的两盏白炽灯的铭牌,可以知道( )
A.甲灯一定比乙灯亮
B.正常发光时,甲灯两端的电压
大于乙灯两端的电压
C.正常发光时,甲灯的电功率是
乙灯电功率的4倍
D.正常发光时,甲灯消耗的电能
是乙灯消耗电能的4倍
C
思路点拨:
额定电压与额定功率、实际电压与实际功率之间的关系见下表:
电压关系 电流关系 电功率关系 灯发光情况
U实>U额 I实>I额 P实>P额 比正常发光亮,有可能烧毁
U实=U额 I实=I额 P实=P额 正常发光
U实<U额 I实<I额 P实<P额 比正常发光暗
易错辨析:
额定电压与额定功率是用电器正常工作时的电压和功率,特别注意是“正常工作”。额定功率是正常工作时的功率,只有一个;实际功率是任何情况下的功率,有无数个。只有当用电器正常工作时,实际功率与额定功率才相等。
知识点2:测量小灯泡的电功率
5. 为了测定额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是( )
A. 手移动变阻器的滑片,眼观电流表
B. 手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C. 手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D. 手按开关,眼观电流表
B
6. 实验室购买了一批规格为“2.5 V0.8 W”的小灯泡,小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,他设计了如图15-3-4甲所示的电路图。实验中各元件完好,电源电压保持不变。
(1)请你用笔画线代替导线,将图15-3-4乙所示的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,连接导线不能交叉)。
如答图15-3-1所示。
(2)连接电路时,要断开开关,在闭合开关之前,变阻器的滑片P应置于最________(填“左”或“右”)端。
(3)正确连接好实验电路,检查连接无误后,闭合开关,却发现灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为电源电压,可能发生的故障是( )
A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路
C.小灯泡的灯丝断了 D.开关接触不良
右
C
(4)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自己设计的表格。
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率P′/W
1 2 0.34
2 2.5 0.4 3 3 0.44 ①请指出这个表格设计不合理的地方:____________________________________________。
表中设计了平均电功率
②小明操作规范读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电压为2.5 V时,求得小灯泡的电功率为________W,故小明认为该小灯泡不合格,他判断的理由是__________________________
____________________________________________________。
1
额定电压下小灯泡消耗的实际功率应为0.8 W
思路点拨:
测量灯泡的功率,与伏安法测电阻的步骤一样。
易错辨析:
测量灯泡的额定功率时,灯泡必须正常发光。而灯泡正常发光,或用电压表来反映(电压表的示数为额定电压);或用电流表来反映(电流表的示数为额定电流)。
课堂检测
1. (4分)正常工作时,“220 V 11 W”的LED灯比“220 V 40 W”的普通白炽灯还要亮,是因为( )
A. LED灯工作电流大
. LED灯实际功率大
C. LED灯消耗的电能多
. LED灯将电能转化为光能的效率高
D
2. (4分)两额定功率都是20 W的白炽灯和LED灯,都正常工作时,下列说法正确的是( )
A. LED灯的实际功率大 B. 白炽灯的实际功率大
C. 相同时间内白炽灯更耗电 D. 相同时间内它们耗电相同
D
3. (4分)有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1 800 W,乙的额定功率为1 200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A. 甲电热水壶两端的电压较高
B. 电流通过甲电热水壶做功较快
C. 通过两个电热水壶的电流相等
D. 相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
B
4. (4分)下图中“+”“-”分别表示电表的正负接线柱,可以测量R消耗的电功率的电路图是( )
B
5. (6分)当某用电器工作时其两端所加的实际电压低于额定电压,其额定功率________(填“变大”“变小”或“不变”)。一个标有“220 V 110 W”字样的灯泡正常发光时,通过他的电流是________,该灯泡工作24 h消粍的电能是________kW·h。若灯泡两端所加实际电压为110 V,则其消耗实际电功率为________W。(不考虑灯丝电阻随温度的变化)
不变
0.5 A
2.64
27.5
6. (8分)小刚在测定“额定电压为2.5 V的小灯泡功率”的实验中,连接的电路如图15-3-5甲所示。
(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并在15-3-5甲中补画出正确的连线。闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到________(填“A”或“B”)端。
如答图15-3-2所示。
B
(2)小刚改正错误后,闭合开关,变阻器滑片P移至某处时,电压表示数如图15-3-5乙所示,则电压表示数为________V,若想测量小灯泡的额定功率,应将变阻器滑片P向________(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为________V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图15-3-5丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为________Ω,小灯泡额定功率为________W。
2.2
A
2.5
8.3
0.75