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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
沪粤版 物理
生活中我们常用的手电筒,充满电时和快没电时的亮度是不一样的。
课堂导入
充满电时和快没电时的手电筒的亮度为什么不一样?
手电筒亮度改变了是什么原因导致的?
讨论
1、设计一个能“改变小灯泡的亮度”的电路 ,需要哪些器材?
2、设计电路图
灯泡、电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表
一、研究额定电压与额定功率
问题导航
①改变电路中滑动变阻器的电阻,在观察电压表示数变化的同时,观察灯泡的亮度变化情况。
②分别用两个不同的灯泡进行实验,并把观察到的现象填写在下表中。
正常发光
比正常发光稍亮
比正常发光稍暗
正常发光
比正常发光稍亮
比正常发光稍暗
进行实验与收集证据
①当灯泡两端的实际电压等于其标出的电压时,灯泡 _______发光;
②当灯泡两端的电压高于标出的电压时,灯泡______ (选填“能”或“不能”)正常发光;与正常发光相比,灯泡的亮度偏_____(选填“亮”或 “暗”);
③当灯泡两端的电压低于标出的电压时,灯泡______ (选填“能”或“不能”)正常发光;与正常发光相比,灯泡的亮度偏_____(选填“亮”或“暗”)。
正常
不能
亮
不能
暗
分析与论证
某同学家用台灯上标有“PZ 220V - 40W”字样,它的含义是什么?
台灯的额定电压是220V;额定功率是40W。
用电器正常工作时的电压值叫作额定电压;正常工作时的电流值叫作额定电流;在额定电压下工作时消耗的电功率叫作额定功率。
额定电压、额定电流、额定功率
想一想
一只“PZ 220V -12W”的灯泡接在200V、220V、260V的电压下都能发光,这是为什么?
问题导航
实际电压与额定电压、实际功率与额定功率有没有可能相同?
用电器在额定电压下工作时,这时的实际电压就等于额定电压,实际功率就等于额定功率。
用电器实际工作时的电压叫作实际电压;实际工作时的电流叫作实际电流;用电器在实际电压下消耗的电功率叫作实际功率。
实际电压、实际电流、实际功率
想一想
例1:将“220V 60W”的灯泡分别接入220V和200V的电路中,求灯泡的电阻以及对应电压下的实际功率。
当灯泡接在220V电路中时,灯泡的实际功率就是它的额定功率即P额=60W。当灯泡接在200V电路中时,灯泡的实际功率
当堂练习
用电器两端的电压能无限增大吗?
不能,当用电器两端的电压增大时,通过它的电流随之增大,用电器的功率也跟着增大,当电压超过一定数值时,就会损坏用电器。
1、计算过程中,一般不考虑温度对电阻的影响,认为同一用电
器在不同电压下的电阻是相同的;(灯泡例外)
2、用电器的P额、U额具有唯一性、对应性,而用电器的P实、U实
可以有多个,但具有同体性、同时性。
讨论
注意
有一个小灯泡,但铭牌仅标记额定电压是 2.5V,没有标记电功率,你能测出小灯泡的电功率吗 怎样测量
测量小灯泡的电功率
二、测量小灯泡的电功率
问题导航
实验目的
电功率计算公式: P = UI
小灯泡两端的电压
通过小灯泡的电流
1、可直接测量小灯泡两端的电压;
2、可直接测量通过小灯泡的电流;
3、无须更换器材即可进行多组实验。
要求:
该实验中滑动变阻器的作用?
1、保护电路
2、控制小灯泡两端的电压
实验原理
电路设计
设计数据表格
1、能否用多次测量取平均值的方法测量电功率
2、如何测算家庭电路中电灯的功率
不能
2.5
3.0
2.0
2.5
0.29
0.32
0.26
0.725
0.96
0.52
正常发光
比正常发光稍亮
比正常发光稍暗
0.725
数据处理
讨论
1、额定功率与实际功率的含义
2、灯泡的亮度由实际电功率决定
3、测量小灯泡的功率实验原理
P=UI
课堂小结
书本97页:第2、3题
课后作业
1.决定电灯泡工作时亮暗程度的物理量是( )
A.电流
B.实际电功率
C.电压
D.电功
B
练习巩固
2.如图所示,闭合开关S发现L1正常发光,L2比正常发光暗。对于产生这一现象的原因,下列分析中合理的是( )
A.L2靠近负极
B.通过L2的电流小于通过L1的电流
C.L2的灯丝断了
D.L2的实际电功率小于它的额定电功率
D
3.如图所示,将小灯泡L1和L2串联在电路中,闭合开关S,灯L1比L2暗,下列说法正确的是( )
A.通过L1灯丝的电流比通过L2灯丝的电流小
B.灯L1两端的电压比灯L2两端的电压大
C.灯L1的电阻比灯L2的电阻大
D.灯L1的实际电功率小于灯L2的实际电功率
D
4.标有 “36V 60W” 和 “220V 60W” 的甲、乙两盏白炽灯都在其额定电压下发光,下列说法正确的是( )
A.两灯一样亮
B.乙比甲更亮
C.乙比甲电流大
D.两灯电流一样大
A
5.小灯泡的额定电压为 6.3V,当小灯泡两端的电压为6.3V时,用电流表测得通过小灯泡的电流如图所示,则测得此时通过小灯泡的电流为 ,小灯泡的额定功率为 。
0.3A
1.89W
6.有两个电阻,R1=10Ω,R2=15Ω,如果把它们串联接入电路中,则通过它们的电流之比 I1 : I2 =______,消耗的电功率之比P1 : P2=_______;如果并联接入电路,则他们两端电压之比 U1 : U2=_______,消耗的电功率之比 P1’: P2’=_______。
1 : 1
2 : 3
1 : 1
3 : 2
7.某同学在做“测定小灯泡功率”的实验中,他能正确连接电路进行实验。实验时,当他闭合开关后,发现小灯泡能发光,电压表的示数还不到额定电压,他试图通过调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,结果无论怎样调节,电压表上的示数都无法达到小灯泡的额定电压值。发生这种现象的原因可能是( )
A.电压表的量程太小 B.滑动变阻器总的阻值太大
C.电源电压太低 D.小灯泡灯丝断开
C
8.在测定小灯泡电功率的实验中,我们要测定电压为 2.5V 的小灯泡的额定功率。实验操作过程中,手和眼的分工是( )
A.手移动滑动变阻器的滑片,眼看电流表的指针
B.手移动滑动变阻器的滑片,眼看电压表的指针
C.手移动滑动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否正常发光
D.手按着开关,眼看电流表的指针
B