1、第3節(jié)測量小燈泡的電功率 【新課導思新課導思】如圖所示如圖所示, ,甲、乙兩只燈泡展開了激烈的爭論甲、乙兩只燈泡展開了激烈的爭論, ,誰誰說的有道理呢說的有道理呢? ?我們能否測出它們的電功率呢我們能否測出它們的電功率呢? ?【目標導學目標導學】1.1.會用電壓表和電流表測量小燈泡的電功率。會用電壓表和電流表測量小燈泡的電功率。2.2.通過實驗通過實驗, ,進一步理解額定功率和實際功率。進一步理解額定功率和實際功率。3.3.通過探究通過探究, ,知道小燈泡的電功率隨它兩端的電壓的改知道小燈泡的電功率隨它兩端的電壓的改變而改變變而改變, ,并發(fā)現(xiàn)其變化的規(guī)律。并發(fā)現(xiàn)其變化的規(guī)律。 【自主預習自主

2、預習】1.1.測量以下三種情況下小燈泡的實際功率測量以下三種情況下小燈泡的實際功率: :(1)(1)使小燈泡兩端的電壓使小燈泡兩端的電壓_額定電壓額定電壓, ,觀察小燈泡的觀察小燈泡的亮度亮度, ,測量它的電功率測量它的電功率, ,即是它的額定功率。即是它的額定功率。(2)(2)使小燈泡兩端的電壓使小燈泡兩端的電壓_額定電壓額定電壓, ,觀察小燈泡的觀察小燈泡的亮度亮度, ,測量它實際的電功率。測量它實際的電功率。等于等于低于低于(3)(3)使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓( (標在燈口上標在燈口上) )的的_,_,觀察小燈泡的亮度觀察小燈泡的亮度, ,測量它實際的

3、電功率。測量它實際的電功率。1.21.2倍倍2.2.根據(jù)給定器材按照要求設計電路根據(jù)給定器材按照要求設計電路: :(1)(1)器材器材: :電源、電壓表、電流表、小燈泡、滑動變阻電源、電壓表、電流表、小燈泡、滑動變阻器、開關、導線若干。器、開關、導線若干。(2)(2)要求要求: :滑動變阻器能改變電路中電流滑動變阻器能改變電路中電流, ,電壓表測小燈電壓表測小燈泡兩端電壓泡兩端電壓, ,電流表測電路中電流。電流表測電路中電流。3.3.實驗前實驗前, ,將滑動變阻器的滑片移至阻值將滑動變阻器的滑片移至阻值_處處, ,開關開關處于處于_狀態(tài)。狀態(tài)。 最大最大斷開斷開知識點知識點 測量小燈泡的電功率

4、測量小燈泡的電功率1.1.實驗原理實驗原理:_:_。參考答案參考答案: :P=UIP=UI2.2.測量物理量測量物理量: :由由P=UIP=UI知知, ,測量小燈泡的電功率需測量測量小燈泡的電功率需測量小燈泡兩端的小燈泡兩端的_和通過小燈泡的和通過小燈泡的_。參考答案參考答案: :電壓電流電壓電流3.3.實驗器材實驗器材: :(1)(1)利用利用_測量電壓。測量電壓。(2)(2)利用利用_測量電流。測量電流。(3)(3)改變小燈泡兩端的電壓需用的器材是改變小燈泡兩端的電壓需用的器材是_。(4)(4)除上述器材外除上述器材外, ,還需要還需要_、_、_、_。參考答案參考答案: :(1)(1)電壓

5、表電壓表(2)(2)電流表電流表(3)(3)滑動變阻器滑動變阻器(4)(4)電源小燈泡開關導線電源小燈泡開關導線4.4.設計實驗設計實驗: :根據(jù)所選的器材根據(jù)所選的器材, ,設計實驗電路圖并連接電路。設計實驗電路圖并連接電路。(1)(1)連接電路時連接電路時, ,開關應處于開關應處于_狀態(tài)。狀態(tài)。(2)(2)閉合開關前閉合開關前, ,滑動變阻器的滑片應置于滑動變阻器的滑片應置于_。提示提示:(1):(1)分析電路圖分析電路圖, ,結合每個元件的連接特點結合每個元件的連接特點, ,完成完成實物圖連接。為保證電路的連接安全實物圖連接。為保證電路的連接安全, ,在連接電路時在連接電路時, ,開關應

6、斷開。開關應斷開。(2)(2)在開關閉合前在開關閉合前, ,應把滑動變阻器的滑片置于阻值的應把滑動變阻器的滑片置于阻值的最大端最大端, ,以免開關閉合時以免開關閉合時, ,電流過大電流過大, ,燒毀元件。燒毀元件。參考答案參考答案: :如圖所示如圖所示(1)(1)斷開斷開(2)(2)阻值最大端阻值最大端5.5.進行實驗進行實驗: :(1)(1)檢查電路無誤后檢查電路無誤后, ,閉合開關閉合開關S,S,移動滑動變阻器的滑移動滑動變阻器的滑片片P,P,分別使電壓表的示數(shù)等于、低于和高于小燈泡的分別使電壓表的示數(shù)等于、低于和高于小燈泡的_時時, ,觀察小燈泡的發(fā)光情況觀察小燈泡的發(fā)光情況, ,并記下

7、并記下_示數(shù)。示數(shù)。(2)(2)小燈泡在不同電壓下的電流值如表所示小燈泡在不同電壓下的電流值如表所示, ,算出實際算出實際功率并填入表格。功率并填入表格。電壓電壓U/VU/V2.02.02.52.53.03.0電流電流I/AI/A0.220.220.250.250.280.28電功率電功率P/WP/W燈泡發(fā)光情況燈泡發(fā)光情況暗暗正常正常很亮很亮參考答案參考答案: :(1)(1)額定電壓電流表和電壓表額定電壓電流表和電壓表(2)0.44(2)0.440.6250.6250.840.846.6.分析歸納分析歸納: :分析表格中的各項數(shù)據(jù)可知。分析表格中的各項數(shù)據(jù)可知。(1)(1)當當U U實實UU

8、U額額時時,P,P實實_P_P額額, ,燈泡發(fā)光燈泡發(fā)光_。參考答案參考答案: :(1)(1)(3)很亮很亮7.7.【交流與討論交流與討論】: :(1)(1)滑動變阻器的作用滑動變阻器的作用:_:_、_。參考答案參考答案: :保護電路改變小燈泡兩端的電壓保護電路改變小燈泡兩端的電壓(2)(2)如何選擇電流表和電壓表的量程如何選擇電流表和電壓表的量程? ?提示提示: :電壓表量程的選擇要參考小燈泡的額定電壓。電電壓表量程的選擇要參考小燈泡的額定電壓。電流表量程的選擇流表量程的選擇, ,應根據(jù)小燈泡的額定電壓值和所給的應根據(jù)小燈泡的額定電壓值和所給的電阻電阻, ,結合歐姆定律結合歐姆定律I=I=

9、計算出小燈泡的額定電流計算出小燈泡的額定電流, ,依據(jù)小燈泡的額定電流選擇電流表的量程。在不知道依據(jù)小燈泡的額定電流選擇電流表的量程。在不知道小燈泡電阻的情況下小燈泡電阻的情況下, ,可以采用試觸的方法?？梢圆捎迷囉|的方法。UR參考答案參考答案: :依據(jù)額定電壓和小燈泡的額定電流依據(jù)額定電壓和小燈泡的額定電流, ,采用試采用試觸法。觸法。(3)(3)測量實際電壓高于額定電壓時的電功率時測量實際電壓高于額定電壓時的電功率時, ,加在小加在小燈泡兩端的電壓有什么要求燈泡兩端的電壓有什么要求? ?為什么為什么? ?參考答案參考答案: :加在小燈泡兩端的電壓不能高于額定電壓太加在小燈泡兩端的電壓不能高

10、于額定電壓太多多, ,若高于額定電壓太多會燒壞小燈泡。若高于額定電壓太多會燒壞小燈泡。(4)(4)實驗中能否多次測量求小燈泡電功率的平均值實驗中能否多次測量求小燈泡電功率的平均值? ?提示提示: :由于實驗中測出的電功率是在不同的電壓下測出由于實驗中測出的電功率是在不同的電壓下測出的的, ,電功率的值是相對于不同電壓來說的電功率的值是相對于不同電壓來說的, ,應分別求出應分別求出各自電壓下的電功率。只有額定電壓下的電功率才是各自電壓下的電功率。只有額定電壓下的電功率才是額定功率額定功率, ,所以求平均值沒有意義。所以求平均值沒有意義。參考答案參考答案: :只有在額定電壓下的電功率為額定功率只有

11、在額定電壓下的電功率為額定功率, ,故故不能求平均值。不能求平均值?！臼痉额}示范題】(2016(2016北海中考北海中考) )同學們在同學們在“探究小燈泡探究小燈泡實際功率的規(guī)律實際功率的規(guī)律”時時, ,用兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源用兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源和標有和標有“2.5V2.5V”字樣的小燈泡等元件連接了如圖甲所字樣的小燈泡等元件連接了如圖甲所示的電路示的電路, ,請回答請回答: :(1)(1)連接電路時連接電路時, ,開關應開關應_(_(選填選填“閉合閉合”或或“斷斷開開”) )。(2)(2)閉合開關前閉合開關前, ,滑動變阻器的滑片應移到滑動變阻器的滑片應移到_處處( (選填選填

12、“A A”或或“B B”) )。(3)(3)實驗中實驗中, ,小飛發(fā)現(xiàn)閉合開關后小飛發(fā)現(xiàn)閉合開關后, ,無論怎樣移動滑動變無論怎樣移動滑動變阻器的滑片阻器的滑片, ,小燈泡都不亮小燈泡都不亮, ,電流表無示數(shù)電流表無示數(shù), ,電壓表示數(shù)電壓表示數(shù)接近接近3V,3V,則電路故障可能是則電路故障可能是_。(4)(4)小飛排除故障后小飛排除故障后, ,進行多次實驗進行多次實驗, ,并記下相應的電壓并記下相應的電壓表和電流表的示數(shù)表和電流表的示數(shù), ,繪制成如圖乙所示的繪制成如圖乙所示的I-UI-U關系圖象。關系圖象。根據(jù)圖象可知根據(jù)圖象可知, ,小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而小燈泡的實際功率隨實

13、際電壓的增大而_(_(選填選填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”),),小燈泡小燈泡正常發(fā)光時的電功率為正常發(fā)光時的電功率為_W_W?！就卣雇卣埂苛硪唤M同學通過測額定電流計算小燈泡的額另一組同學通過測額定電流計算小燈泡的額定功率時定功率時, ,電壓表突然壞了電壓表突然壞了, ,又沒有好的電壓表更換又沒有好的電壓表更換, ,但但有一個有一個R=5R=5的定值電阻和另一個電流表的定值電阻和另一個電流表A AK K, ,小飛和他小飛和他們一起討論找到了解決問題的方法們一起討論找到了解決問題的方法, ,此方法應是此方法應是: :先先_,_,再調節(jié)滑動變阻器再調節(jié)滑動變阻器, ,使電流表使電流

14、表A AK K的示數(shù)為的示數(shù)為_A_A即可。即可?！揪v精析精講精析】(1)(1)連接電路時連接電路時, ,為保護電路元件的安全為保護電路元件的安全, ,開關應斷開。開關應斷開。(2)(2)為了保護電路為了保護電路, ,在閉合開關前在閉合開關前, ,應將滑動變阻器的滑應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處片移到阻值最大處, ,由圖可知滑片應移到由圖可知滑片應移到A A處。處。(3)(3)連好電路連好電路, ,小飛發(fā)現(xiàn)閉合開關后小飛發(fā)現(xiàn)閉合開關后, ,無論怎樣移動滑動無論怎樣移動滑動變阻器的滑片變阻器的滑片, ,小燈泡都不亮小燈泡都不亮, ,電流表無示數(shù)電流表無示數(shù), ,說明電路說明電路存在斷路存在

15、斷路; ;電壓表示數(shù)接近電壓表示數(shù)接近3V,3V,說明電壓表與電源兩極說明電壓表與電源兩極相連相連, ,即電路故障應為小燈泡斷路。即電路故障應為小燈泡斷路。(4)(4)由小燈泡的由小燈泡的I-UI-U圖象可知圖象可知, ,隨著燈泡兩端的電壓增大隨著燈泡兩端的電壓增大, ,通過燈泡的電流增大通過燈泡的電流增大, ,根據(jù)根據(jù)P=UIP=UI可知可知, ,燈泡的實際功率燈泡的實際功率增大。由增大。由I-UI-U圖象可知圖象可知, ,當燈泡的額定電壓當燈泡的額定電壓U U額額=2.5V=2.5V時時, ,所對應的電流所對應的電流I I額額=0.3A,=0.3A,燈泡額定功率燈泡額定功率:P:P額額=U

16、=U額額I I額額= = 2.5V2.5V0.3A=0.75W0.3A=0.75W?！就卣雇卣埂扛鶕?jù)等效替代的思想根據(jù)等效替代的思想, ,可通過計算定值電阻可通過計算定值電阻R R0 0的電壓間接得到燈泡的電壓間接得到燈泡L L的電壓的電壓, ,所以將已知阻值的電阻所以將已知阻值的電阻R R與小燈泡并聯(lián)與小燈泡并聯(lián), ,電流表電流表A AK K測定值電阻測定值電阻R R的電流的電流; ;當當R R兩端兩端電壓為電壓為2.5V2.5V時燈泡正常發(fā)光時燈泡正常發(fā)光, ,測出此時通過燈泡的電流測出此時通過燈泡的電流即可。即可。電路圖如圖所示電路圖如圖所示步驟步驟: :根據(jù)電路圖連接電路根據(jù)電路圖連接

17、電路, ,閉合開關閉合開關, ,調節(jié)滑動變阻器使調節(jié)滑動變阻器使電流表電流表A AK K示數(shù)示數(shù): :I IK K= =0.5A,= =0.5A,此時燈泡正常發(fā)光此時燈泡正常發(fā)光; ;讀出此時電流表讀出此時電流表A A的示數(shù)的示數(shù)I IL L; ;則小燈泡額定功率的表達式則小燈泡額定功率的表達式:P:P額額=U=U額額I IL L=2.5V=2.5VI IL L。U2.5 VR5答案答案: :(1)(1)斷開斷開(2)A(2)A(3)(3)小燈泡斷路小燈泡斷路(4)(4)增大增大0.750.75【拓展拓展】將定值電阻將定值電阻R R與電流表與電流表A AK K串聯(lián)再與小燈泡并聯(lián)串聯(lián)再與小燈泡并聯(lián)0.50.5【微點撥微點撥】(1)(1)小燈泡的實際功率不一定等于其額定功率小燈泡的實際功率不一定等于其