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第三节 测量电功率
第十六章 电流做功与电功率
1.会测算小灯泡的实际功率和额定功率,进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器。
2.知道决定小灯泡亮度的是实际功率
3.会处理实验过程中的故障
学 习 目 标
同学们,我们在前面学习了电功率的概念和它的计算方法,你能说出什么是电功率吗 电功率有哪些计算的方法呢
新 课 引 入
电功率是表示电流做功快慢的物理量
电功率的计算公式
P=UI
现在我给大家一个小灯泡,但铭牌上只有额定电压2.5V,没有电功率,你们能想办法测量小灯泡的电功率吗 怎样测量
测小灯泡两端的电压
测通过小灯泡的电流
想一想
实验目的
不同电压下小灯泡的电功率
小灯泡两端的电压等于额定电压
小灯泡两端的电压小于额定电压
小灯泡两端的电压大于额定电压
额定功率
实际功率
实际功率
怎样测量电功率
新 课 讲 解
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。
实验:测量小灯泡的电功率
测量小灯泡电功率的实物图
(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
设计实验记录表格
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:2.5V
(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
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
(1)通过上述实验的现象及数据可知,小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,灯泡发光越亮。小灯泡的亮度由它的实际功率决定。
(2)小灯泡两端实际电压只有不高于额定电压才安全。
(3)小灯泡的实际功率有多个,额定功率只有一个。
分析论证
1.小明在实验中,测得小灯泡的三次电功率为0.6W、0.36W、0.72W ,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功率是不同的,小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡的平均值是没有意义的。
交流与评估
2.在测量小灯泡电功率的实验中,调节滑动变阻器的滑片多次测量的目的是?
比较灯泡在不同电压下的功率和发光情况
3.在测量小灯泡电功率的实验中,小明发现小灯泡不亮,电流表没有示数,而电压表有示数,则电路中的故障是?
灯泡断路
现象1:小成连接的实验电路,闭合开关,发现电压表的指针反偏。
原因:电压表的“+”“-”接线柱接反。
现象2:小黄连接的实验电路,闭合开关,移动滑片,灯泡亮度变化明显,但电流表的指针摆动较小,很难读出电流值。
原因:电流表选用的量程偏大.小灯泡的 电流一般小于0.6A,所以用0~0.6A的量程即可。
分析下列实验现象产生的原因
想一想
现象3:小洋连接的实验电路,变阻器与灯泡串联,但闭合开关时发现小灯泡特别亮。
原因:
1. 闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。
2. 滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路。
现象4:小宇连接的电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针不动。
原因:产生这个现象的原因可能有两个:一是小灯泡开路,即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好;另一原因是电流表和电压表的位置接反了。
现象5:小琪的实验电路连接正确,但是实验中无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不能正常发光(始终比较暗)。
原因:电源的电压太低。小灯泡比较暗,说明它两端的电压比较小,而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,小灯泡两端的电压就是电源的电压。
现象6:小颖连接的实验电路,闭合开关后,发现小灯泡变亮时电流表的示数变大,但是电压表的示数却变小.
原因:电压表测量的不是小灯泡的电压,而是滑动变阻器的电压。小灯泡的电压变大,滑动变阻器两端的电压正好变小。
如何用电能表测量家用电器的电功率?
方法:
只让被测用电器工作,用秒表测出电能表转圈所用的时间,电能表转速为r/(kW·h),则家用电器的电功率为==(W)。
想一想
课 堂 小 结
测量电功率
实验原理:
实验器材:
实验过程
用电能表测电功率
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)
电压表、电流表的连接方法
滑动变阻器的接法“一上一下”
测量三次小灯泡再不同电压下的电功率
1.小明在更换灯泡时发现灯泡上有“220V 40W”字样,下列说法正确的是( )
A.该灯泡只能在220V电压下工作
B.该灯泡的实际电功率是40W
C.该灯泡的额定功率是40W
D.该灯泡每秒消耗的电能是40J
C
当 堂 检 测
2. 把标有“220V 100W”的灯甲和“220V 40W”的灯乙串联后接在家庭电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A.因为通过它们的电流相等,所以一样亮
B.因为灯乙电阻较大,实际功率较大,所以灯乙较亮
C.因为灯甲的电阻较小,实际功率较大,所以灯甲较亮
D.因为灯甲额定功率较大,所以灯甲较亮
B
3.如图是一位同学为测量小灯泡的功率所连的电路。这个电路有什么错误或不妥之处?应该怎样纠正?请你画出正确的电路图。
解:他的电路错误之处是滑动变阻器接线不能改变电阻,不妥之处是电流表的量程选大了。应该将滑动变阻器的接线改为一上一下,电流表换用较小量程。
4.利用如图所示的器材,测量小灯泡的电功率。
(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”)。
大
左
(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__________。
(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。
灯泡断路
0.6
0.3
5. 现将一标有“220V 100W”的灯泡接在110V的电源上,此时灯泡的电功率是多少W?更亮还是更暗了?
由于,灯泡更暗了
解:
再见