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第六章 电功率
第4节 灯泡的电功率
不同用电器电功率一般不同,那么,在不同情况下,例如在不同电压下,同一个用电器的功率总是一样的吗?
新课引入
【想想议议】
一、额定功率
【实验】取一个标有“3.8 V 1.5 W”的电灯泡。把它接在3.8 V的电路中,它正常发光。再分别把它接在2 V和4 V的电路中,观察并比较它们的亮度。
【现象】
【结论】
用电器消耗电功率随着它两端电压的改变而改变。
在低于3.8 V 时,灯泡发光暗淡;
在高于3.8 V 时,灯泡强烈发光,甚至灯泡烧坏。
【额定电压 U实】实际加在用电器两端的电压。
【额定功率 P实】用电器在实际电压下工作时的功率。
【额定电压 U额】用电器正常工作时的电压。
【额定功率 P额】用电器在额定电压下工作时的功率。
正
常
工
作
实
际
工
作
一、额定功率
【特别注意】
用电器的额定功率只有一个,而实际功率有很多个。
U实 = U额,则 P实 = P额:用电器正常工作。
U实 > U额,则 P实 > P额:可能烧毁用电器。
U实 < U额,则 P实 < P额:用电器不能正常工作。
一、额定功率
【观察用电器的铭牌,理解其中的含义】
PZ表示普通照明;
220 V是它的______电压;
100 W是_______功率,是该灯泡在_______V工作时的电功率。
额定
额定
220
一、额定功率
【观察用电器的铭牌,理解其中的含义】
一、额定功率
原理:
【实验探究】测量小灯泡的电功率
P=UI
伏安法
电源、开关、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、导线
方法:
实验器材:
二、实验:测量小灯泡的电功率
V
A
L
P
S
设计实验:
设计测量小灯泡电功率的实验电路图
二、实验:测量小灯泡的电功率
1.根据电路图连接电路。
连接电路时,应注意:
(1)开关应______。
(2)小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约 8 Ω,则电压表、电流表应选择的量程分别是______、__________。
(3)闭合开关前,滑动变阻器应调到 __________。
断开
0~0.6 A
0~3 V
阻值最大
进行实验:
二、实验:测量小灯泡的电功率
进行实验:
2.闭合开关,调节滑片,
使电压表的示数达到2.5 V,
记下电流表的示数;
3.调节滑片使电压表示数略大于2.5 V(最大到3 V),记下电流表的示数;
4.调节滑片使电压表的示数小于2.5 V(可调到2 V),记下电流表的示数。
二、实验:测量小灯泡的电功率
次数 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度 功率P/W
1
2
3
正常
较亮
较暗
0.50
0.78
1.08
0.25
0.31
0.36
2.0
2.5
3.0
实验表格:
二、实验:测量小灯泡的电功率
当小灯泡U实=U额时,P实=P额;
当小灯泡U实>U额时,P实>P额;
当小灯泡U实小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。
灯的亮暗由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。
实验结论:
二、实验:测量小灯泡的电功率
1.实验中为什么加入滑动变阻器?
为了能连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值。
2.怎样连接小灯泡与滑动变阻器?为什么?
串联 ,为了能用滑动变阻器改变电路中的电流,从而改变小灯泡两端的电压。
注意事项:
二、实验:测量小灯泡的电功率
3.滑动变阻器的滑片在闭合开关前应该放在什么位置?
为什么?
5.电流表和电压表在电路中如何连接?“+”“-”接线柱
连接是否正确?量程选择是否适当?
电阻值最大的位置,保护电路的作用。
4.电流表、电压表应分别连在什么位置上?
电压表应与小灯泡并联,电流表应与小灯泡串联。
注意事项:
二、实验:测量小灯泡的电功率
电
压
表
电
流
表
电流表要串联在电路中;
电流由“+”入,“-”出;
不能超过最大测量值;
不能直接接在电源两极上;
电压表要并联在电路中;
电流由“+”入,“-”出;
不能超过最大测量值;
二、实验:测量小灯泡的电功率
课堂小结
1.额定电压、额定功率
2.测量小灯泡的电功率
实验方法:
实验原理:
注意事项。
伏安法
P=UI
1.小灯泡上标有“6 V 3 W”字样,将这盏灯接到3 V电压下,它比正常发光时_______(选填“亮”或“暗”),这时它的实际功率为_________W。
暗
0.75
把断了的灯丝搭在一起,灯丝的长度变短,电阻变小,由P=U2/R可知,在电压一定时,灯丝的实际功率变大,所以灯泡会更亮。
2.一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮。怎样解释这个现象?
课堂练习
3.一种彩色灯泡的额定电压是 36 V,要接在 220 V 的电路中,至少要串联多少个这种灯泡才行
答:因不能超过额定电压,所以应该串联 7 个这种灯泡。
解:
≈ 6.1
n =
220 V
36 V
4.在测量额定电压为“3.8 V”的小灯泡的额定功率的实验中,电源电压为6 V;小灯泡的功率不超过1.5 W,则关于电压表和电流表的量程选择正确的是( )
A.0~3 V 0~0.6 A
B.0~15 V 0~0.6 A
C.0~15 V 0~3 A
D.0~3 V 0~3 A
B
5.利用如图所示的器材,测量小灯泡的电功率。
大
左
(1) 在闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最____,即滑片应位于____端(填“左”或“右”)。
(2) 闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是_________。
灯泡断路
(3)排除故障后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2 V 时,电流表的示数如图所示,此时电流为____A,小灯泡的功率为_______W。
0.3
0.6
6.小明在实验中,测得小灯泡的三次电功率分别为0.6 W、0.36 W、0.72 W ,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?
灯泡在不同的电压下的电功率是不同的;
小灯泡的额定功率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。
7.小明同学将一只标有40 W字样的灯泡接在220 V的电源中,灯泡正常发光,如果把此灯接在380 V的电路上,会发生什么现象?
解:根据
有
由于P实远大于P额,所以灯丝很快被烧坏。
P =
U2
R
P实= = ≈ 119 W
U2
R
(380 V)2
1 210 Ω
得 R=
U2
P
(220 V)2
40 W
=
1 210 Ω
=