三.测量小灯泡的电功率
1.测定小灯泡在三种不同情况下的电功率 (1)U实=U额;(2)U实≈1.2U额;(3)U实2.实验原理:P=UI
3.实验的电路图及实物连接。
4.实验数据的处理。
1.电灯泡上标着“PZ22 ( http: / / www.21cnjy.com )0~60”,这里的“220”表示灯泡的___________ __ ,“60”表示的是灯泡_______________.此灯泡正常工作时的电流为_______A,电阻为__________Ω.
2.将标有“6V 3W”和“6V 9W ( http: / / www.21cnjy.com )”的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,则加在电路两端电压是 V;此时两灯的实际功率各为 W和 W.
3.一个“12V 6W”的小灯泡, ( http: / / www.21cnjy.com )如果接在36V电源上,为使其正常发光,需串联一个________Ω的电阻,该电阻消耗的功率是________W.
4.现有阻值分别是10Ω、15Ω的 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻两只,允许通过它们的最大电流分别是1A和0.6A,若将它们串联起来使用,两端允许加的最大电压是 V,电路的最大功率是 W.
5.电动吹风机标有“220V 1100W”字 ( http: / / www.21cnjy.com )样,正常工作10min,消耗电能 J,它的电阻为 Ω.标有“220V 2000W”字样的电热水壶正常工作3min,消耗电能 KW·h.
6.在物理课外活动中,李乐 ( http: / / www.21cnjy.com )同学实地测定了他家里的电冰箱每天消耗的电功.具体操作方法是:首先,他用时钟测出电冰箱在20min内持续工作了6min.从而求出了冰箱的“工作时间系数”(在某段时间内电冰箱的实际工作时间与这段时间的比值)η=________;然后,计算出这台电冰箱每天(24h)的工作时间t =_______h;最后,根据电冰箱铭牌上所标明的额定功率P=150W,计算出此冰箱每天消耗的电功W=_________度.
7.一只标有“220V ( http: / / www.21cnjy.com )5A”的电能表,可以在最大功率是 W的家庭中使用;在120W电冰箱、100W电视机、750W微波炉都在工作的情况下,最多还能点亮 盏“220V 60W”的灯.
8. 一个标有“4V 2W”字样的灯泡,给它两端加2V电压时,不考虑温度对它电阻的影响,则( )
A.此时灯泡中电流为0.5A B.此时灯泡中电流为1A
C.此时灯泡的实际功率为0.5W D.此时灯泡的实际功率为1W
9. 有一额定电压为220V的电炉,想把它接在110V电路中,而又不改变电炉的功率,应该( )
A.把电阻丝截去一半
B.把电阻丝截成相等的两段再并联起来
C.把另一根相同的电阻丝和它串联起来
D.把另一根相同的电阻丝和它并联起来
10.有一电炉正常工作时的电功率为P,当把电炉丝用拉线机均匀拉长为原来的2倍后,再接入原来的电路中,电炉的功率为 ( )
A.等于P /4 B.等于2P C.等于P /2 D.等于P
11.下列关于电功和电功率说法中,不正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.功率是表示电流做功快慢的物理量
C.单位时间内,电流做功越多,电功率越大
D.千瓦时是电功的单位,千瓦是电功率的单位
12. 小刚利用电能表测某家用电器的电 ( http: / / www.21cnjy.com )功率.当电路中只有这个用电器工作时,测得在15 min内,消耗电能0.3KW·h,这个用电器可能是( )
A.空调器 B.电冰箱
C.电视机 D.白炽灯
13.一只“10V 5W”的甲灯和一只 ( http: / / www.21cnjy.com )“6V 1.8W”的乙灯串联后接入电路中,两灯均能发光,比较它们的实际功率(不考虑温度对电阻的影响),则:( )
A.甲灯大些 B.乙灯大
C.两灯一样大 D.无法判断
14.把标有“12V,12W”的灯L1和“12V,6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12V的电路中,正确的说法是 ( )
A.L1、L2两灯均能正常发光
B.L1、L2两灯均不能正常发光,但L2灯较亮
C.L1、L2两端均不能正常发光,但L1灯较亮
D.把电源电压提高到24V,L1、L2两灯都能正常发光
15.有三盏白炽灯,甲标有“PZ2 ( http: / / www.21cnjy.com )20-15”,乙标有“PZ220-40”,丙标有“PZ220-100”,将它们并联接在家庭电路中,则它们正常工作时的发光情况是 ( )
A.甲灯最亮 B.乙灯最亮
C.丙灯最亮 D.一样亮
1.在做“测小灯泡的额定功率”实验时,
(1)已知小灯泡的额定电压是3.8V ( http: / / www.21cnjy.com ),额定功率小于2W,如图8-3所示,请你在实物图上用笔画线代替导线连接好(要求正确选择电压表和电流表的量程).
图8-3
(2)某同学在连接滑动变阻器时,由于 ( http: / / www.21cnjy.com )接线错误使滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度.现就下面两种情况,请你判断该同学是如何连接的
第一种情况:小灯泡较亮时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接.
第一种情况:小灯泡较暗时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接.
(3)在正确连接电路并调节滑动变阻 ( http: / / www.21cnjy.com )器使小灯泡正常发光时,电流表如图乙所示,其读数为_______A,则小灯泡的额定功率是_______W.
2. 实验目的:研究电流 ( http: / / www.21cnjy.com )做功的多少跟什么因素有关.请用笔画线代替导线或绳,连接图8-4中所示器材(砝码、滑轮、电动机、电流表、电压表、开关、电源和滑动变阻器).
1.如图8-5所示,电源电压U=6V且 ( http: / / www.21cnjy.com )保持不变,R1=10Ω,R2是最大阻值为60Ω的滑动变阻器,L是标有“6V’0.72W’’字样的灯泡,灯泡灯丝电阻不变.
(1)当R2的滑片P到最左端时,要使灯泡L正常发光,S1、S2各应处于什么状态
(2)当S1、S2都断开,5分钟内灯泡L消耗的电能是多少
(3)调节滑动变阻器滑片,闭合S1、S ( http: / / www.21cnjy.com )2,当电流表示数最小时,整个电路消耗的电功率是多少
2.图8-6中是家庭中常用的一种灯泡上的铭牌.
(1)根据它的铭牌,你能知道哪些物理量?
(2)根据铭牌上的信息,通过计算你还能知道哪些物理量?计算说明.
(3)1度电可供这个灯泡正常工作多少小时?
图8-6
3.请阅读下面的内容,然后根据你所学的 ( http: / / www.21cnjy.com )电学知识,判断该记者的说法是否正确 如果错,错在哪里 应该怎样说 一位电视记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW·h的时候,手举一只理发用电吹风机说:“我这只电吹风是500瓦的,也就是0.5千瓦,这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风.”
参考答案
基础运用
1.额定电压为220V、额定功率为60 ( http: / / www.21cnjy.com )W、0.27A、807Ω ;2. 8、3、1;3.48、12;4. 15、9;5.6.6×105、44、0.1;7.0.3、7.2、1.08;8.1100、2;8.C 9.B 10.A 11.A 12.A 13.C 14.B 15.C
能力拓展
1.(1)如图答-12;(2)CD、AB;(3)0.32、1.216
图答-12
2.如图答-13
图答-13
探究创新
1.S1闭合,S2断开;(2)150 J;(3)1.32W.
2.(1)该灯泡的额定电压为220V,额定功率为25W
(2)该灯泡的正常工作电流为0.114A,正常工作时的电阻为1936Ω
(3)40 h
3.不正确, 这个记者把电功率和电能混淆了.可以说:
①这个厂节省的电能可以使这只0.5千瓦的电吹风工作10000小时.
②这个厂节省的电能可以使10000个这样的吹风机工作1小时。
课标引领
基础运用
能力拓展
+
C P D
A B
+
+
+
S2
S1
L
A
R1
R2
图8-5
图8-4
探究创新
绿谷牌
+
C P D
A B
+
+
+第三节 测量小灯泡的电功率
课前预习学案
学习目标:
1、加深对电功率的理解,会测算小灯泡的额定功率和实际功率,进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器。
2、能运用电能表测出某家用电器的电功率。
3、培养学生制定计划与设计实验的能力。
预习问题:
回顾伏安法测量小灯泡的电阻的实验原理、电路图、主要使用的器材及器材的正确使用方法、测量步骤的要求和实验结论。
对比伏安法测量小灯泡电阻写出测量小灯泡电功率的实验原理、电路图、主要器材的正确使用方法及测量步骤的要求。
预习检测:
1、在物理学中,用 表示消耗电能的快慢,它的符号是 ,主单位是
计算公式有 和 。
2、1千瓦时的电能可以供100瓦的灯泡正常工作 小时。
3、用电器正常工作时的电压叫做额定电压 ( http: / / www.21cnjy.com ),用电器在额定电压下的功率叫做 ,实际电压下的功率叫做 。
4、伏安法测量小灯泡的电阻的实验原理是 ,主要用到的测量器材是
和 ,要改变小灯泡两端的电压使用的器材是 。
5、伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理是 ,主要用到的测量器材是
和 ,要改变小灯泡两端的电压使用的器材是 。在下面方框中画出实验的电路图:
预习疑惑:(将预习过程中存在的不能解决的问题写下来)
课内探究学案
情景导入:
根据上一章“伏安法测量小灯泡的电阻”和上一节学习的电功率的计算公式,同学们能否设计一个方法测出小灯泡的电功率?
自主学习:(根据预习自主完成如下几个实验过程)
一、 实验原理:在家庭中可以用电能表和秒表配 ( http: / / www.21cnjy.com )合测量用电器的电功率,但是在实验中,特别是在学生实验室,常常通过电流和电压的测量,利用公式P= 来间接得知用电器的电功率。
二、实验器材: 电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
三、实验设计:请根据如图所示器材,画出实验电路图,并连接实物电路;
( http: / / www.21cnjy.com )
合作探究:(以小组为单位进行实验)
1、连接实物电路,应该把滑动 ( http: / / www.21cnjy.com )变阻器的哪两个接线柱连入电路?开关闭合前,要先将滑动变阻器的滑片置于 。电流表和电压表的连接是否正确?估计电路中电流和电压的大小,选择合适的量程:电流表选 ,电压表选 。
2、闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压达到小灯泡的 电压,即小灯泡正常发光。观察小灯泡的的亮度,并记下两表的数据。
3、继续调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压略高于额定电压,观察小灯泡的亮度,并记下两电表的数据。
4、继续调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压略低于额定电压,观察小灯泡的亮度,并记下两电表的数据。
实验记录表格:
精讲点拨:
1、小灯泡正常发光时的功率是什么功率?调节滑动变阻器,使灯泡两端电压略高于或略低于额定电压时,小灯泡的功率是什么功率?
2、当U实 = U额时,P实 ( http: / / www.21cnjy.com ) P额,小灯泡发光 ;当U实>U额时,P实 P额,小灯泡发光 ;当U实<U额时,P实 P额,小灯泡发光 。
3、决定灯泡发光亮暗程度的因素是什么?测小灯泡的功率,为什么不把计算出的功率值求平均值?
跟踪练习:
1.某同学在做完“测定小灯泡的电功率“的实 ( http: / / www.21cnjy.com )验后(所用小灯泡的额定电压为2.5V)及时完实验报告。实验报告中,他设计了如下的表格。如该同学对实验现象的观察和数据的数据都正确,请你指出他所设计的表格中的错误是___________。
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过灯丝的电流I/A 灯泡的亮度 灯泡的电功率P/W 灯泡的平均电功率P/W
1 2.20 0.28 比正常发光暗 0.62 0.76
2 2.50 0.30 正常发光 0.75
3 2.8 0.32 比正常发光亮 0.90
2.为了测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,采用如下图所示电路,请回答下列问题:
闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于___(选填“左“或“右“)端。
实验中使用的电流表有0-0.6A和0-3A两个量程,若小灯泡的额定功率估计为2W左右,连接电流表时应选_____量程。
实验时,如果发现电压表示数是2.1V,则就把滑片P向____端移动。
计算灯泡额定功率的公式______
当堂检测:
1.测小电灯功率的实验中,实验原理是_ ( http: / / www.21cnjy.com )___,用____测出小灯泡两端的电压,用____测出通过小灯泡的电流,然后根据公式算出相应的功率;要测小灯泡的额定功率,可以用______调节灯泡两端的电压,使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压,读出此时的电流表的示数,就可以算出额定功率,此时灯泡____(正常或不正常)发光。
2.在“测定小灯泡额定功率“的实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中,小灯泡的额定电压为3.8V,电阻为10Ω,图中是某同学为做这个实验连好的电路,请指出下图中存在的错误:
(1)_________;(2)_________;(3)_________;
3.下图是测定小灯泡的功率实验的 ( http: / / www.21cnjy.com )电路图,图中是连接不完整的电路,其中电源为三节新的干电池,灯泡的额定电压为3.8V,其灯丝的电阻约为10Ω,标有“10Ω1A“字样的滑动变阻器,要求:
(1)对照电路图,用笔画线代替导线,将图中所示的实验电路中未连接部分连接好(注意两表量程的选择)
当闭合电路的开关时,电路中可能出现的不正常现象(见下表)
顺序 电路中出现的不正常现象 原因
电灯的亮暗 电流表示数I/A 电压表示数U/V
甲 不亮 0 4.5
乙 很亮 0.42 4.2
丙 不亮 0.45 0
请你参考下列选项,把表中空白部分补充完整(填取选项的代号)
电路中 e、f间断路 B. 电路中e、f间短路
C. 滑动变阻器连入电路中的电阻最小
为了测出小灯泡的额定功率,应调节的元件是
____,使电压表示数为_____V。如果此时的
电流表的示数如图所示,则该灯泡的额定功率为
____W.
物理量
小灯泡的两端电压U/V
通过灯丝的电流I/A
小灯泡的电功率P/W
小灯泡的发光情况
灯
泡
规
格
3.8V
3.8V
2.5V
2.5V
课题:测量小灯泡的电功率
教学设计
设计思想 在“测量小灯泡的电阻”的实验基础上,引导 ( http: / / www.21cnjy.com )学生自行设计“测量小灯泡的电功率”的实验方案,培养学生自主学习的能力。指导学生进行探究性实验,在体验“设计、操作、分析、得出结论”的过程中,使学生感受到认真、严谨的科学精神。学会处理实验中遇到的实际问题,培养学生的主动探究精神。
教学目标 知识和技能 1.设计并完成测量电功率的实验。2.正确处理实验中遇到的滑动变阻器滑片位置、选取表的量程、电源大小等问题。
过程与方法 通过参看实验“测量小灯泡的电阻”中的电路设计与数据处理方法,根据电功率公式自行设计“测量小灯泡的电功率”的实验过程。
情感、态度、价值观 1.激发学生思考,获得思维过程的兴趣,珍惜自己的劳动成果。2.在教学活动中培养学生与他人合作的意识,通过互相探讨得出最佳方案,提高学习效率。
重点难点 重点 设计实验及画出电路图。
难点 处理实验过程中的各种实际问题。
教学准备 干电池、开关、滑动变阻器、小灯泡、电压表、电流表、导线。
教学过程提要
一、引入新课 教师活动 学生活动 媒体运用
1.引导学生回想实验“测量小灯泡的电阻”,让学生归纳、叙述实验设计和方法。 特别注意电路是通过什么进行调节的。 1.学生总结归纳:(1)测量电阻的公式:R=U/I。(2)需要测量的物理量有电压U和电流I。电压U的测量工具是电压表。电流I的测量工具是电流表。(3)电路图。 ( http: / / www.21cnjy.com )(4)设计表格,记录数据。(5)根据数据得出结论。 学生画出电路图,在实物投影仪上展示。
2.这节课测量小灯泡的功率。通过复习实验“测量小灯泡的电阻”,学生自己设计测量小灯泡功率的实验方案。 要求:能测量多组数据,电路中电流怎样调节?需要连入什么装置?怎样连? 2.学生讨论分析:(1)计算功率的公式:P=IU。(2)需要测量的物理量是电流I和电压U。电流I的测量工具是电流表。电压U的测量工具是电压表。(3)电路图与实验“测量小灯泡的电阻”相同。(4)设计表格,记录数据。(5)根据数据得出结论。
二、测量功率 教师活动 学生活动 媒体运用
测量三种情况下的功率:1.灯泡的额定功率。2.灯泡两端的电压是额定电压1.2倍时的功率。3.小灯泡两端的电压低于额定电压时的功率。问题:怎样通过操作电路实现小灯泡达到额定功率、高于额定功率和低于额定功率? 答:通过调节滑动变阻器来改变电路中的电流大小,从而调节灯泡两端电压的大小,得到需要的功率。
三、对实验中实际问题的处理 1.观察所给的实验器材,了解小灯泡的额定电压是多少伏,由此可知本实验需要多少节干电池作电源,要注意什么?2.在连接电压表和电流表时,应注意:(1)确定正负接线柱。(2)选择量程。为了减小误差,应该怎样选择量程?3.开关闭合前应将滑动变阻器的滑片放在什么位置,以达到保护电路的作用? 1.学生查看小灯泡上标的额定电压数值,分析 ( http: / / www.21cnjy.com )得出所需电源的总电压数应该超过小灯泡的额定电压,为了不使小灯泡两端电压过多地超过额定电压,电池并不是越多越好。 2.根据电源可能出现的最大电压值,选择好电压表的量程。根据以前测得的小灯泡的电阻,结合I=U/R,估计出可能出现的最大电流,选择电流表的量程。为了减小误差,应在允许的情况下选择小量程。3.调节滑动变阻器,使滑片在阻值最大的位置上,使电路刚闭合时电流最小。
四、对实验数据的处理 指导学生设计表格,记录实验数据。 设计表格。 利用实物投影仪展示几组学生设计的表格,并讨论表格的实用性。
五、学生实验 解决实验中出现的问题。 学生分组测量并记录数据。计算小灯泡的电功率 ( http: / / www.21cnjy.com )值。完成实验报告,写出这个实验的实验目的、所依据的原理、实验步骤、记录的数据、所得的结论和实验中遇到的新问题等。
六、课堂小结 教师活动 学生活动 媒体运用
实验结束后,各组学生进行实验结论的交流。 1.互相借鉴实验中可取的地方,对自己的实验过程进行反思。2.互相讨论解决实验中遇到的新问题。