文档内容
学习目标:
1.知道用伏安法测定小灯泡功率的原理;
2.知道如何测定小灯泡的额定电功率和实际电功率;
3.会自己设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序地进行实验、读取数据、计算小灯泡的功率。
学案导学
知识点一:测量小灯泡的电功率
我们知道,电功率是表示电流做功快慢的物理量,每个用电器都有自己的电功率,如何测出小灯泡发光
时的电功率呢?
实验原理:P=UI
实验器材: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)
实验电路图:
实验要求:
(1)移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压(约 1.2U
额) 。
(2)记录电压值,电流值,同时观察比较灯的亮度有何区别。
实验步骤:
(1)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。
次数 电压U/V 电流I/A 发光情况 电功率P/W
1
23
实验结论:小灯泡的亮度是由它消耗的实际功率决定的。
【典型例题】小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率,他设计了下列四个电路图。图中的电源
电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U,且U>U,定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下,能
0 0
测出小灯泡额定功率的是:
【答案】C
【解析】
试题分析:A、S 闭合S 断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S 断开S 闭合时,电流表把电阻短路;两个
2 3 2 3
都闭合或断开时,电流表均无示数.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不
符合题意;
B、S 闭合S 断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;S 闭合S 断开,电压表测定值电阻
2 3 3 2
R两端的电压,其上端为负极,下端为正极;电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,
无法进行测量,B图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不符合题意;
C、开关处于1的位置,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;开关处于2的位置,电压表测量的
是灯泡的两端电压U,则小灯泡的电流为 ,小灯泡的额定功率表达式是 ,该
0
电路能测出灯泡正常发光时的功率,符合题意;
D、开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把
小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功
率,不符合题意;
所以选C.
【针对训练1】图中是小明和小兰在“测定小灯泡的电功率”实验中连接的电路,所用小灯泡标有“2.5V”字
样。(1)请指出电路连接中的两个不当之处: , 。
(2)改正电路后,闭合开关,移动变阻器滑片时,眼睛应注意观察 示数;当小灯正常发光时,电流表
的示数如图所示,小灯的额定功率为 瓦。
【答案】(1)电流表并联在了滑动变阻器两端;电压表所接量程太大了;(2)电压表;0.55.
【解析】
试题分析:(1)根据实物图可知,电源电压为两节干电池串联而成,即电源电压为3V,故电压表的量程选择0
~3V即可,显然电压表的量程选择太大;
电流表应串联在电路中,而电流表与滑动变阻器并联;
(2)要测出小灯的额定功率,应在移动滑片时,眼睛注意观察电压表的示数,使其达到2.5V;
由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以小灯泡的额定电流为0.22A,所以灯泡的额定功
率P=UI=2.5V×0.22A=0.55W.
【针对训练2】小灯泡额定电压为6V,额定功率估计在7W~l2W之间,小佳按如图所示甲的电路测定灯的功
率,所用电流表有0.6A、3A两档,电压表有3V、l5V两档,将它们连入电路时,小佳
作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示,则( )
A.小灯泡额定功率为7.5W
B.在5V时小灯泡的功率为7.5W
C.在1V电压下小灯泡功率7.5W
D.在5V时小灯泡功率为1.5W
【答案】B
【解析】根据题意可知,电流表选择3A量程,电压表选择15V量程,即此时灯泡电压为5V,电流为1.5A,在5V 时 小 灯 泡 的 功 率 为 P=UI=5×1.5=7.5W , 电 阻 , 小 灯 泡 额 定 功 率
,在1V电压下小灯泡功率 ,所以选B.
今日感悟