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第十八章 电功率
情景
引入
合作
探究
课堂
小结
随堂
训练
知识
梳理
人教版初中物理九年级上册
第3节 测量小灯泡的电功率
1
情景导入
思考: 一盏小灯泡额定电压为1.5 V,如何测出它的
额定电功率
2
知识点一 测量小灯泡的电功率
思路点拨:
根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能求出电功率。
测量小灯泡的电功率。
P = UI
电源、开关、导线、电流表、电压表、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
V
A
L
P
S
实验电路图
为什么要加入滑动变阻器?
保护电路和连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值。
(1)移动变阻器的滑片改变小灯泡两端的电压,测量3种不同电压情况下小灯泡的电功率。
(2)记录电压值,电流值,同时观察比较灯的亮度有何区别。
实验要求
(1)将电压表和电流表指针调零,断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数依次为2.5 V、2 V和3 V,依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I,分别将U、I记录在表格中;
(3)观察并比较三次小灯泡的发光情况,将现象记录在表格中。
实验步骤
次数 电压U/V 电流I/A 发光情况 电功率P/W
1 2.5
2 2
3 3
小灯泡的额定电压是_______V。
2.5
实验数据
0.28
0.3
0.34
正常
较暗
较亮
0.56
0.75
1.02
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_____
U实>U额 P实 P额 灯比正常发光_____
灯有可能被______
<
>
暗
亮
烧毁
分析数据得出结论
2
知识点二 实验过程中的常见故障
常见故障
原因分析
闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数
电路断路:①电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏:②接线柱接触不良
闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转
①灯泡断路;②电流表、电压表位置接反
电流表有示数,电压表无示数
①电压表损坏或断路;②灯泡短路
电流表与电压表的指针向零刻度左侧的方向偏转
电流表、电压表的“+”“-”接线柱接反.
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电流表、电压表的量程选择过大;②电源电压过低
常见故障
原因分析
电流表指针超过最大刻度
①量程选择过小;②电路中出现短路
移动滑动变阻器滑片时,电表示数及灯泡亮度无变化
滑动变阻器连接时,没有遵循“一上一下”的接线原则,滑动变阻器相当于定值电阻或导线
无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
灯不亮,电流表与电压表稍有偏转
①电源电压过低;②变阻器连入电路的电阻过大
1.测小灯泡的电功率原理:______________。
(1)利用伏安法测电功率:如图所示,用电压表测出用电器两端的______,用电流表测出通过用电器的______,就可以根据P=________计算出用电器的电功率。
P=UI
电压
电流
UI
2
课堂练习
(2)实验中小灯泡两端的电压用____________进行控制,当小灯泡两端的电压等于额定电压时,测量的是________功率;还应测量________额定电压时的功率和________额定电压(约为额定电压的1.2倍)时的功率。
滑动变阻器
额定
低于
略高于
2.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)图中的导线a应与电压表的________接线柱相连
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调至最大,目的是为了_____________。
3
保护电路
(3)实验数据如表所示,小灯泡的额定功率是________W。
实验次数 1 2 3
电压/V 2.2 2.5 2.8
电流/A 0.28 0.30 0.32
电功率/W 0.62 0.90
0.75
(4)利用该电路无法完成“探究电流与电压的关系”实验,理由是______________________________________。
灯的电阻随温度的变化而变化
3.利用如图所示的电路图进行“测量小灯泡电功率”的实验,请分析出现以下各现象时,电路可能出现的故障。(电源、开关、导线及电表均正常)
(1)闭合开关,灯不亮,电压表示数接
近电源电压,电流表几乎没有示数:_____________________________
_____________________________;
灯丝断路(或灯与灯座没有良好接触;或灯座断路等)
(2)闭合开关,灯不亮,电压表示数为零,而电流表有较大示数:__________________________;
(3)开关闭合,灯不亮,电压表和电流表示数均为零:________________________;
灯被短路
滑动变阻器处断路
(4)开关闭合,灯较亮,但移动滑动变阻器滑片,灯的亮度不变:____________________________________;
(5)开关闭合,灯发出较暗的光,而移动滑动变阻器的滑片,灯的亮度不变:__________________________
______________________。
同时使用滑动变阻器上方的两个接线柱
同时使用滑动变阻器下方的两个接线柱
4.某实验小组用如图甲所示的器材,测量标有“3.8 V”字样小灯泡的额定功率,电源电压不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大)。
解:如图所示。
(2)图甲电路连接完成后,经检查无误,闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮。为完成实验,必要的操作是________。
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器连入的阻值
B
5.利用如图所示的电路图,既可以测小灯泡的电阻(下称前者),又可以测小灯泡的电功率(下称后者)。
(1)两个实验都需要移动滑动变阻器的滑片。前者的作用是________________________________________;后者的作用是_________________________________________。
(2)两个实验都需要测出三组电压值和电流值。前者的目的是________________________________;后者的目的是__________________________________。
改变灯泡两端的电压和电流,实现多次测量
使灯泡两端的电压等于、高于和低于额定电压
比较灯泡在不同温度下的电阻
测量灯泡的额定功率和实际功率
(3)某同学按该电路图连接好实验电路,闭合开关时,发现灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,而电压表指针有明显偏转,指出故障的可能原因。
灯泡断路。
(4)排除故障后,闭合开关时,发现小灯泡特别亮,指出产生这种现象的原因。
滑动变阻器短路(或滑动变阻器使用的是上方两个接线柱)。
6.如图甲所示,是小红做“测量额定电压为2.5 V小灯泡电功率”的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路连接完整。
解:如图所示。
(2)闭合开关后,小红发现电流表和电压表均有示数但都很小,且小灯泡发光很暗,其原因是________________
____________________________。
小灯泡的实际功率小于额定功率
(3)根据实验测量的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化关系的图象,如图乙所示。分析图象可知:小灯泡的额定功率是________W。
0.625
(4)小红利用图象计算出了小灯泡在不同电压下的电阻,发现小灯泡在不同电压下电阻不同,出现这一现象的原因是_________________________________________。
小灯泡的电阻随温度的变化而变化