(共20张PPT)
第4节 灯泡的电功率
情景导入
家中其他的用电器都有铭牌,铭牌上数字都有什么物理意义?
“PZ220-100”什么含义?
1.额定功率
白炽灯泡上标有“PZ220-100”和“220V 100W”表示同样的意思,表示灯泡正常发光时的电压是220V,电功率是100 W。
如果灯泡两端的电压是200 V,灯泡的电功率还是100W吗
比较小灯泡的亮度
取一个标有2.5V的灯泡,连接如图所示的电路。调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压为2.5V,此时灯泡正常发光。
再分别使灯泡两端的电压略大于或小于2.5V,比较不同电压下灯泡的亮度。
实验现象
灯泡两端电压 等于2.5V 略大于2.5V 略小于2.5V
灯泡的亮度 正常发光
比正常发光亮
比正常发光暗
实验表明,用电器实际消耗的功率与加在它两端的电压有关。
如果它两端的电压使用电器正常工作,这时它的电压叫做额定电压,这时的实际功率叫做额定功率。
用U额表示
用P额表示
实验结论
①实际电压=额定电压时,实际功率=额定功率,用电器正常工作。
②实际电压>额定电压时,实际功率>额定功率,用电器非正常工作,易损坏。
③实际电压<额定电压时,实际功率<额定功率,用电器非正常工作。
额定电压、额定功率是用电器的技术参数,不论用电器是否工作,其值是固定不变的。
用电器在不同的实际电压下工作时,其实际功率会发生变化,若用电器不工作,则实际功率为零。
大多数用电器的额定电压和额定功率都在铭牌上直接标明,使用时要注意它们的额定电压。
一些电器设备的额定功率
2.测量小灯泡的电功率
常用的小灯泡标着额定电压(如2.5 V、3.8 V),而未标明额定功率。这个实验里我们要根据P=UI测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率,并加以比较。
实验中需要测量哪些物理量?用什么仪器进行测量?
设计电路
实验中要考察小灯泡在不同电压下的功率,所以,实验步骤可分为:
1.使小灯泡在额定电压下发光,测出小灯泡的功率;
2.使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的发光情况,并测出小灯泡的功率;
3.使小灯泡两端的电压约为额定电压的0.8倍,观察小灯泡的发光情况,并测出小灯泡的功率。
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实验记录
小灯泡的规格 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的功率P/W
额定电压U额=2.5V 1.6 0.20 较暗 0.32
2.5 0.30 正常 0.75
2.8 0.32 较亮 0.896
当U实=U额时,P实=P额,小灯泡发光正常;
当U实当U实>U额时,P实>P额,小灯泡发光较亮。
实验结论
白炽灯与节能灯
20 W的高效节能灯,亮度大约相当于100W白炽灯。如果每户用两只这样的节能灯,以每天使用5个小时计,每年可节电多少度?以每度电0.5元计,可节省人民币约多少元?
白炽灯已经有100多年的历史,或许在不久的将来,它就将退出历史舞台。
近年来,发光二极管(LED)是一个炙手可热的词汇。LED是一种特殊的半导体元件,通电后可以发光,光的颜色与半导体材料的化学成分有关。
它被誉为“21世纪的断型光源”,具有效率高,寿命长,不易破损等传统光源无法比拟的优点。
例1.一个标有“220V 100W”的电热器,其电阻丝的阻值不变,当它接入电压为230V的电路中时,它的实际功率将( )
A.大于100W
B.等于100W
C.小于100W
D.条件不足,无法判断
A
例2. 把甲、乙两灯并联在电路中,甲灯较亮;若把它们串联后,接到原来电路中,则( )
A.甲灯较亮
B.乙灯较亮
C.两灯一样亮
D.条件不足,无法判断
B
例3. 用标有“2.5 V ”的小灯泡,进行“研究小灯泡的电功率”实验。(允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额)
0.32
①如图甲是未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,正确连接图中实物电路。
②如图乙,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数是_____A,灯泡额定功率是_____W。
0.8
(2)通过实验得到:灯泡实际功率越大,灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大,灯越亮”的原因__________________________________________ ________________________________。
(3)以小灯泡为例,用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由__________________________________ _____________________________________。
电功率表示电流做功的快慢,电功率越大,单
位时间转化的光能就越多,灯就越亮
1.2U额=3V,电路中的最大电流为0.375A
小灯泡的电阻为8Ω,两端最大电压为