伏安法测量灯泡的电阻和电功率.

(共23张PPT)
电学的复习
测量小灯泡的电阻
测量小灯泡的电功率
1.实验原理
2.实验电路图
3滑动变阻器的作用
R=U / I
P=U I
S
L
保护电路
改变灯泡两端的电压
实验
知 识 梳 理
实验次数 电压U(V) 电流I(A) 电阻R( ) 灯泡的亮度
1
2
3
测量小灯泡的电阻
4.表格的设计
测量小灯泡的电功率
灯泡两端的电压 电压
U(V) 电流I(A) 电功率P/W 灯泡的
亮度
等于额
定电压
高于额
定电压
低于额
定电压
思考:两实验为什么都不能设计”平均值”
实验多次测量的目的是什么？
实验 U/V I/A R/Ω 灯泡亮度
1 0.5 0.13 不亮
2 1.0 0.18 灯丝暗红
3 1.5 0.21 灯丝较亮
4 2.0 0.24 正常发光
5 2.5 0.26 很亮
思考：两个实验分别得出什么规律？灯泡的额定电功率为多少，灯泡正常发光时的电阻为多大？
3.8
5.6
7.5
9.6
8.7
实验 U/V I/A 电功率P/W 灯泡
亮度
1 0.5 0.13 0.07 不亮
2 1.0 0.18 0.18 灯丝暗红
3 1.5 0.21 0.32 灯丝较亮
4 2.0 0.24 0.48 正常发光
5 2.5 0.26 0.65 很亮
灯泡的电阻随灯泡的温度升高而增大
小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率
5.分析数据
测量小灯泡的电阻
测量小灯泡的电功率
U实=U额时， P实=P额
U实>U额时，P实>P额
U实思考:测量小灯泡的电功率与测量小灯泡的电阻值有什么相同点和不同点
相同点:测量的物理量都是电压和电流;
测量的电路图(实验装置);
滑动变阻器的作用相同
不同点:原理不同P=UI;R=U/I.
直 击 中 考
测量小灯泡的电阻
某同学欲测量一只额定电压为2.5V的小灯泡正常工作时的电阻，请你与他一起边实验边思考，并回答下列问题。
（1）图11是即将完成的该实验的电路图。请在图中三个“○”内正确填入“灯泡”、“电流表 ”和“电压表 ”的电路符号，完成该电路图 。
（2）他将测得的数据及计算结果填在下面的表格中：小灯泡正常发光时的电阻为_____________Ω(保留一位小数)。比较四个相应的电阻值，比较发现它们之间有较大差异，你认为产生这种差异的原因_________________
实验次数物理量 1 2 3 4
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0
电流I/A 0.30 0.26 0.22 0.20
电阻R/Ω 7.7 6.8 5.0
8.3
8.3
灯丝的电阻受温度的影响
在“测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻”的实验中，
1闭合开关，电压表指针如图所示，为测出2.5V小灯泡正常发光时的电阻，滑动变阻器滑片P应向　　端移动（选填“A或B”）。
2在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如右图所示，则小灯泡正常发光时通过的电流为_____A，电阻为_____Ω，灯泡的额定电功率————W。
3在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如右
图所示，通过分析图像发现灯
丝的电阻是变化的，这是因为
导体的电阻随______的变化而
变化。这种现象在生活中也有
体现，例如家里的白炽灯在刚
开灯的瞬间，灯丝_____（选
填“容易”或“不容易”）烧断。
在“用电流表和电压表测电阻”的实验中，所用的电源电压为6V，待测电阻约为15Ω。
(1)甲同学连接的部分电路如图12所示。请将电路连接完整。
(2)画出实验用的表格。
(3)乙同学测的是小灯泡电阻，其他器材和电路与甲同学的相同。当小灯泡两端电压是3V时，电流表的示数如图13所示，则此时小灯泡的电阻是_________Ω。改变小灯泡两端的电压，又测量两次，并将三次测得的电阻取平均值。这种取平均值的方法是否正确并说明理由：
12.5
不正确，灯泡的电阻在不同电压下电阻不同，主要不是由于误差而是受温度的影响，
“测量额定电压为2．5V小灯泡的电阻”实验中，
⑴电路接通后，小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时，电压表的示数也变小了，你认为电路连接中存在的错误是_________
(2)用电压表、电流表测量电阻有如图9所示的两种解法，若电压表的电阻不是很大，电流表电阻不是很小，你认为图—— 中测量电阻比真实值偏大，图 —中测量电阻比真实值偏小。
电压表可能与滑动变阻器并联
测量小灯泡的电功率
例1.小明在测量额定电压为3．8V的小灯泡的额定功率时
(1)他已经连接的实物电路如图甲所示，已知电源电压为6V且保持不变，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整．
(2)若电压表的大量程已损坏，在不添加任何器材的情况下，请你在方框内画出能测量小灯泡额定功率的实验电路图．
A
V
图11
例2 某同学做“测定一个小灯泡的功率”的实验，所用灯泡的额定电压是2.2V。
（1）如图11是他实验的电路，但连接不完整，请你给帮他完成电路的连接。
（2）电路连接完整后，当向右移动变阻器的滑片P时，电压表的示数将 ，电流表的示数将 。（填变化情况）
（3）实际实验的有关记录与计算如下表：
实验次数 1 2 3
电压（V） 2.20 1.50 2.50
电流（A） 0.22 0.16 0.24
功率（W） 0.484 0.24 0.60
该同学注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请说出两点（这两点的意思应不同）：① ② 。
（4）他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：
实验次数 1 2 3
电压（V） 2．20 1．50 2．50
电流（A） 0．22 0．16 0．24
灯丝电阻（Ω） 10．00 9．38 10．42
这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？
请你对此作出两种可能性的解释：① ；② 。
可能电阻与温度有关
可能实验有误差
如图所示对额定电压为3.8V的小灯泡进行实验时，测得5组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况
次数 1 2 3 4 5
U/V 3.0 3.5 3.8 4.0 4.5
I/A 0.28 0.30 0.31 0.32 0.34
亮度 增强
请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：
（1）小灯泡的额定功率是 W
（2）小灯泡的亮度变化规律为 。
（3）除了表格列出的数据和现象外，你还发现的规律 。
如图所示，是小明在“尝试改变电路中电流大小”的活动中连接的一个实验电路：
（1）请给小明提出两种能够改变电路中电流大小的方法
①　　　　　　　　 　　　　②————————————————　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　
（2）当闭合开关后，如果电流表有示数，但小电灯却不发光。会出现此现象的原因可能是：
①　　　　　　　　　，②　　　　　　　　　　；
（3）小明想通过改进此电路来进行“测量小电灯的电阻”的活动。请帮他设计一个实验方案。要求：
①说明需要补充的器材；　　　　　　　　　　　
②在右边的虚线框中画出你设计的实验电路图；③小明利用活动中记录的电压和电流的数据，画出了图所示的I－U图线。根据图线，写出能得出的一个结论：　　　　　　　　　　 　
如图所示，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，电源电压不大于3V。
（1）（1分）为了做“用滑动变阻器改变电流”的实验，已将所用器材连成部分电路。若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，通过小灯泡中的电流变大，在下图中补画一根导线，组成符合要求的电路：
（2）（3分）为了做“测定小灯泡电阻”的实验，请你再将电压表接在小灯泡两端（在上图中补画出导线）。在连成正确电路后闭合开关S，两电表的指针位置如图所示，则灯泡的电阻为________Ω。
（3）（4分）他们继续用上图所示装置来探究电流跟电压、电阻的关系。首先把2欧姆的电阻接入原来小灯泡的位置，调节变阻器，依次测得数据如表一。
表一 表二
次数　 电阻R=2Ω
电压（V） 电流（A）
1 1 0．5
2 1．6 0．8
3 2 1
次数 电压（V） 电流（A）
1（R=1Ω） 0．6 0．6
2（R=2Ω） 1 0．5
3（R=3Ω） 1．3 0．43
由表一可归纳出：在电阻不变的情况下，导体中的电流跟它两端的电压成________比。
然后研究电压不变情况下电流与电阻的关系。其操作步骤是分别把1Ω、2Ω、3Ω的电阻接入原小灯泡的位置，立即闭合开关，记录读数如表二所示。
由表二中的实验数据发现，通过导体的电流跟它的电阻不成反比，其原因可能是遗漏了重要的操作步骤。此步骤是________
（08安徽）灯泡L的额定电压为6V，小星通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图。由图可知，当小灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是_______A；通过调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为3V，则此时小灯泡L消耗的实际功率为_______W。
（08重庆）图是一个额定电压为4V小灯泡的电流和电压变化规律图像，物理学中叫做伏安特性图像。由图像可知，灯泡灯丝正常发光时的电阻为________ ；灯泡额定功率为——W.当小灯泡中流过0.3A的电流时，它消耗的功率________W。