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测量小灯泡的电功率
学习目标
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.通过实验,体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。
3.通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响,培养科学使用用电器的意识。
节能灯
LED灯
氙灯
灯泡的额定电压是220V
灯泡的额定功率是45W
220V 45W
日常生活中有各种各样的灯泡,它们的额定功率不尽相同,那么如何对灯泡的额定功率进行测量呢?
新课导入
测量小灯泡的电功率;理解额定功率和实际功率的关系
二、实验原理:
三、实验方法:
测量小灯泡的电功率
伏安法
P=UI
3节干电池,开关,导线,小灯泡(U额=2.5V),电压表,电流表, 滑动变阻器
四、实验器材:
一、实验目的:
五、实验电路图
六、设计实验步骤
序号 电压U (伏) 电流I (安) 电功率P (瓦) 灯泡亮度
1
2
3
七、设计表格
[实验前的注意事项]
1、连接电路时,开关应___;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片P移到 ____的位置。
2、电流表必须与小灯泡__联,电流从__接线柱流进,从__接线柱流出;
电压表必须与小灯泡__联,电压表的__接线柱要靠近电源正极。
断开
阻值最大
串
“+”
“-”
并
“+”
3、电流表选择 量程,电压表选择 量程。
0—0.6A
0—3v
4、为防止小灯泡因电压过大烧坏,实验中应缓慢移动滑片,同时眼睛应观察电压表的示数。
4、调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压等于额定电压的1.2倍,观察灯泡亮度变化(相对于额定电压的亮度)。在表格中记下两表示数。
八、进行实验
1、对照电路图连接电路。
2、调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压等于额定电压。观察灯泡亮度,在表格中记下两表示数。
3、调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压等于额定电压的0.8倍。观察灯泡亮度的变化(相对于额定电压的亮度),在表格中记下两表示数。
5、计算三种情况下小灯泡的电功率,并进行比较。
U额=2.5V
次数 电压U (伏) 电流I (安) 电功率P (瓦) 灯泡亮度
1 2.5
2 2
3 3
小灯泡的额定电压是_______V。
2.5
收集证据
九、分析与论证:
当U实当U实=U额时,P实____P额
当U实>U额时,P实____P额
>
=
<
正常发光
灯泡较亮
灯泡较暗
结论:小灯泡两端的电压不同,消耗的电功率也不同,小灯泡两端的电压越高,实际功率越大,灯泡越亮。
【例题】 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,张超同学用一个电压表、一个电流表、开关、电压为6 V的电源、额定电压为3.8 V的小灯泡和一个标有“20 Ω 1.5 A”的滑动变阻器,设计了电路如图甲所示。
(1)如果小灯泡的额定功率小于2 W,电流表的量程选 A 为宜;
(2)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(连线不得交叉);
(3)在实验中,若电压表示数为2 V,则小灯泡的实际功率 (选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率;
(4)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数增大,则变阻器接入电路的接线柱应是D和 ;当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光,此时电流表示数为 0.4 A,则小灯泡的额定功率为 W;
(5)另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线,小灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
① ; ② 。
解析:(1)如果小灯泡的额定功率小于2 W,通过小灯泡的电流就小于0.53 A,电流表的量程应选0~0.6 A。(3)当实际电压小于额定电压时,小灯泡的实际功率也小于它的额定功率。(4)滑动变阻器的滑片离接入电路的“一下”接线柱越远,连入的电阻就会越大,所以滑动变阻器接入电路的接线柱是D和A。(5)当接入最后一根导线时,小灯泡就发光,可知连接电路时没有断开开关。小灯泡发出明亮耀眼的光,说明电路中电流很大,原因是滑动变阻器没有调到最大值。
答案:(1)0~0.6
(2)如图所示
(3)小于
(4)A 3.8 1.52
(5)①连接电路时开关没有断开 ②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置
1.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.
2.某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡电功率.已知待测小灯泡额定电压为3.8V,小灯泡的额定功率估计在1.2W左右.
(1)连接电流表时应选用哪个量程?
(2)用笔画出导线完成电路的连接.
(3)在虚线框中画出相应的电路图.
电流表选用0~0.6A量程
3.李芳家的电能表上标着“3000revs/(kW·h)”.她用这个电能表来测量某用电器的功率:她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,1min内电能表的转盘转了15转.该用电器的功率是多少?
解:只让这个用电器正常工作,转15转消耗的电能
所用时间
所以该电器的电功率
4.某电炉在额定电压220V下的功率为1000W,当实际电压只有额定电压的80%时,若电炉的电阻保持不变,此时电炉的实际功率是多少?
解:
课堂小结
这是一节实验课,主要学习测电功率的方法,感受实际电压下实际功率与额定功率间的关系.
通过本节课的实验,同学们进一步加深了对电功率的理解,巩固了电流表、电压表的操作技能,锻炼了设计实验的能力,希望同学们在课后能更充分交流,在相互交流中发现自己的不足甚至是错误,在不断改正错误中学到更多知识.