測量小燈泡的電功率(原理及習題練習含答案).doc

測量小燈泡的電功率學習目標1加深對電功率的理解；2鞏固電流表和電壓表的操作技能；3通過測量，體驗額定功率和實際功率的區(qū)別；4鍛煉根據(jù)測量公式P=IU設(shè)計實驗方法的能力；5通過討論和交流，培養(yǎng)合作學習的意識和態(tài)度。學習重點：通過測量，體驗額定功率和實際功率的區(qū)別。學習難點：鍛煉根據(jù)測量公式(P=IU)設(shè)計實驗方法的能力。知識要點精析知識點一 測量小燈泡的電功率實驗?zāi)康膶W會用電壓表、電流表測定小燈泡的功率；會測量小燈泡額定功率和實際功率。實驗原理：P=UI 測出小燈泡的電壓U和電流I，利用公式P=UI計算求得電功率。實驗器材：電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、小燈泡、燈座、導(dǎo)線等。實驗電路圖及表格次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 功率P/W 發(fā)光情況 1 2 3 實驗步驟：1實驗前準備：檢查儀器是否齊全，規(guī)格是否合乎要求，查看小燈泡的額定電壓；2按電路圖連電路，查無誤，閉合開關(guān)，進行實驗；3調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為，記錄電流表示數(shù)；4調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓等于1.2，記下電壓表、電流表的示數(shù)，并觀察小燈泡發(fā)光情況；5調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓小于，記下電壓表，電流表的示數(shù)，并觀察小燈泡發(fā)光情況；6斷開開關(guān)，計算電功率值填入表格。數(shù)據(jù)分析，總結(jié)結(jié)論(1)分析數(shù)據(jù)知，實際功率隨實際電壓改變而改變；(2)燈泡的亮度了取決于燈泡的實際功率，實際功率越大燈泡越亮。注意事項1儀器選擇：電源：電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓。例如：，至少要選擇2節(jié)干電池串聯(lián)作電源，學生電源選擇3V的電源。電壓表的量程應(yīng)大于，電流表的量程應(yīng)大于燈泡正常的工作電流；在被測電壓、電流不超電壓表、電流表量程的情況下，應(yīng)盡可能選用小量程；例如的小燈泡電壓表量程選03V，電流表選00.6A的量程?；瑒幼冏杵鞯脑试S通過最大電流要大于燈泡的正常工作電流，而其最大阻值應(yīng)與燈泡的電阻差不多，以便調(diào)節(jié)效果明顯。2連電路時注意事項：同伏安法測電阻。知識點二 利用電能表和鐘表測量家用電器的功率1原理：2儀器：電能表、鐘表、家用電器。3測量的物理量：電能表表盤的轉(zhuǎn)數(shù)，時間。4實驗步驟：要測某家用電器的功率，可只讓其工作，其他用電器關(guān)閉，觀察記錄電能表表盤轉(zhuǎn)數(shù)，同時記下鐘表的時間值，再計算出功率。5計算方法：例如：電能表的參數(shù)3000R/kWh，記錄的轉(zhuǎn)數(shù)為n轉(zhuǎn)，時間為t(s)，則 t秒消耗的電能： 電功率：注意事項：明確電能表參數(shù)的物理意義;被測的電器一定要單獨工作;單位的對應(yīng)關(guān)系。例如：家用電能表的盤面上，標有3000R/KWh字樣，當接入一個用電器正常工作時，1min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了15轉(zhuǎn)，則該電器消耗的實際功率是( )A5W B500W C300WD3KW解析：用電器消耗的電能 。 答案：C規(guī)律方法指導(dǎo)1測量電功率的方法：測量電功率可以使用專用的功率表用電能表測量出電流通過小燈泡做的功(消耗的電能)用鐘表測出所用的時間，根據(jù)公式計算出要用電器的電功率。用電壓表測得小燈泡兩端的電壓，用電流表測得通過小燈炮的電流(用伏安法)，然后通過公式P=UI，計算出小燈泡的功率。2本實驗關(guān)于使用滑動變阻器的規(guī)律方法。本實驗測量小燈泡在不同電壓下電功率，使用調(diào)節(jié)電源電壓的方法不方便，例如小燈泡的額定電壓是3.8V，直接調(diào)電源電壓調(diào)不出來，所以通過串聯(lián)滑動變阻器，調(diào)節(jié)燈炮兩端電壓來完成實驗?zāi)康?。本實驗滑動變阻器的作用一是保護電路，二是調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓。注意事項：連電路時，滑片要滑到阻值最大端。通過的最大電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大電流。3伏安法測小燈泡電阻和測小燈泡電功率的異同點。原理不同：，儀器相同；電路圖相同分析的方法與結(jié)論不同測小燈泡電阻：分析方法是電阻的不同，不是由于電流、電壓引起的而是溫度引起的，結(jié)論是溫度越高，電阻越大。測小燈泡功率：分析方法是電壓不同功率不同，功率的變化是由于電壓的變化引起的。經(jīng)典例題透析基礎(chǔ)類型1為了測量小燈泡的電功率，在具體實驗操作中，手和眼的分工應(yīng)該是( )A手移動滑動變阻器的滑片，眼睛觀察電流表的示數(shù)變化B手移動滑動變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數(shù)變化C手移動滑動變阻器的滑片，眼睛觀察燈泡是否發(fā)光D手按開關(guān)，眼睛觀察小燈泡解析：在測量小燈泡的電功率時，閉合開關(guān)進行實驗前，滑動變阻器滑片在阻值最大端，閉合開關(guān)后，燈泡兩端電壓比較小，要提高電壓使燈泡的兩端電壓等于額定電壓，必須移動滑片使之電阻變小，因此操作過程中，手移動滑動變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數(shù)，讓電壓表示數(shù)等于額定電壓。答案：B總結(jié)升華：這道題考查同學們對實驗操作技能的掌握程度。學習時一定要自己親自動手體驗一下實驗過程。舉一反三在測量小燈泡的功率的探究實驗中，如果所用小燈泡上標有“6.3V”字樣，那么實驗時電源電壓應(yīng)怎樣選擇？說出你的理由，相應(yīng)的電流表和電壓表的量程如何選擇？解析：電源電壓應(yīng)略高于小燈泡的額定電壓，小燈泡的額定電壓是6.3V，電源電壓應(yīng)選8V；電壓表的量程選015V的大量程，電流表的量程通過試觸來選擇。2小燈泡標有“3.8V”字樣，李鎮(zhèn)同學用如圖所示的電路來測定小燈泡的額定功率：(1)至少要用_節(jié)干電池串聯(lián)起來做電源，(2)閉合開關(guān)后，測小燈泡的額定功率發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為2.5V，則應(yīng)使滑動變阻器的滑片P向_滑動，(3)閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得三組數(shù)據(jù)如下表，請將所缺數(shù)據(jù)填入表中：實驗次數(shù) 電壓表讀數(shù)V 電流表讀數(shù)A 1 3.0 0.20 2 0.21 3 3.8 0.25 (4)小燈泡的額定功率P=_。解析： 小燈泡上標的值是額定電壓值，每一節(jié)干電池的電壓為1.5V，所以需要3節(jié)干電池串聯(lián)使用才能提供給燈泡3.8V的額定電壓。 測小燈泡的額定功率，應(yīng)使燈泡兩端電壓等于3.8V，而此時的電壓為2.5V48600J 電能表存在問題。 成果測評基礎(chǔ)達標一、填空題1在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，需要用電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、_、_及滑動變阻器，連接電路時，開關(guān)應(yīng)_，滑動變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)到_位置上。2在做“測定小燈泡功率”的實驗中，所用燈泡標有“2.5V、3W”的字樣，請回答：你至少應(yīng)進行_次實驗，目的是_；每次實驗時，你準備使電壓表的示數(shù)分別為_ _ _；通過比較幾次實驗中燈泡的亮度，你能得出結(jié)論：_。3在“測定小燈泡的功率”的實驗中，若要測定小燈泡的額定功率，必須讓小燈泡在_電壓下工作，通過實驗測出_和_才能根據(jù)公式計算出小燈泡的功率。4小明在測量小燈泡的電功率時，如果小燈泡標有“2.5V”而額定功率不到1W，電流表的量程有“00.6A”和“03A”實驗中電流表的量程應(yīng)選用_。5如圖為小明同學連接測量小燈泡額定功率的電路圖，圖中使用了三節(jié)干電池作電源，已知小燈炮的額定電壓為3.8V，額定功率大約為1.2W，閉合開關(guān)前電路中還存在哪些問題，請你至少指出兩處。_ _。 6為了測量額定電壓是2.5V的小燈泡的功率，某同學的實驗數(shù)據(jù)如下表所示，在整理數(shù)據(jù)和計算電功率時發(fā)現(xiàn)其中一次實驗數(shù)據(jù)與其他兩次相差很大，經(jīng)檢查原來有一次電流表的示數(shù)讀錯了，且該同學選用的電流表的量程是0.6A，試分析：序號 電壓U/V 電流I/A 1 2.0 1.00 2 2.5 0.25 3 3.0 0.30 (1)第_次讀數(shù)錯了，正確的讀數(shù)應(yīng)是_A；(2)第_次測得的是小燈泡的額定功率；(3)小燈泡的額定功率=_。二、選擇題7測額定電壓為2.5V小燈泡的電功率的實驗中，燈泡正常發(fā)光時，電流表的讀數(shù)如圖所示，則小燈泡的額定功率是( )A0.8WB1WC5WD0.1W8在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，某同學電路連接正確，閉合開關(guān)，燈泡發(fā)光，但測試中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)都達不到燈泡的額定電壓值，其原因可能是下述的哪一種( )A變阻器總電阻太大B電壓表量程太大C電源電壓太低D燈泡的燈絲斷開9兩只燈泡串聯(lián)在電路中，其中一只亮而另一只不亮其原因可能是( )A不亮的燈泡燈絲斷了或接觸不良B兩燈相比，不亮的燈泡電阻太小C兩燈相比，不亮的燈泡電阻太大D兩燈相比，通過不亮的燈泡的電流太小10在測定小燈泡功率的實驗中，移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端電壓高于其額定電壓的1/5時，小燈泡的實驗功率與其額定功率之比為( )A5:6 B6:5 C25:36 D36:25三、實驗探究11在“伏安法測電阻”和“測小燈泡功率”(小燈泡的額定電壓為2.5V)兩個實驗中：(1)都需要測出三組電壓值和電流值，前者的目的是_，后者的目的是_。(2)下明是小明“測小燈泡功率”實驗時記錄的數(shù)據(jù)，由此可知小燈泡的額定功率。次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 1 3 0.25 2 2.5 0.22 3 2 0.20 能力提高與綜合測試1下表是某同學研究“電阻消耗的電功率與該電阻值之間的關(guān)系”時記錄的實驗數(shù)據(jù)，請你對表格中的數(shù)據(jù)進行分析歸納出電功率與電阻的關(guān)系：_。10 15 20 30 50 60 6 6 6 6 6 6 0.6 0.4 0.3 0.2 0.12 0.1 3.6 2.4 1.8 1.2 0.72 0.6 2.小明同學想要研究電功率大小與電壓、電流的關(guān)系，他選用了額定電壓相同，額定功率相差很大的兩個小燈泡，他設(shè)計的電路圖如圖所示，圖中兩個小燈泡的_相等，目的是研究電功率與_的關(guān)系。3額定電壓為2.5V的小燈泡接在下圖中的四個電路中，能測出小燈泡額定功率的是( ) 4如圖所示，將兩只額定電壓相同的燈泡和串聯(lián)在電路中，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)亮，不亮，對此有下列幾種猜想，其中可能的是( )燈絲斷了 燈座未短路燈泡的電阻太小燈泡兩端電壓較大 通過燈泡電流不等燈泡的燈座被短路 燈泡的額定功率不同A B C D5在“測量小燈泡電功率”的實驗中，已知電源為兩節(jié)鉛蓄電池，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10，滑動變阻器上標有“20、1A”字樣，某同學已連接的部分電路如圖甲。該同學連接的電路中有錯誤，請用筆在錯誤處劃“”標明；錯誤改正，請你用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲中把電路連接完整；閉合開關(guān)，將變阻器的滑片移到某位置時，電壓表示數(shù)為2.5V，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時小燈泡中的電流是_A，小燈泡的額定功率是_W。 另一同學連接好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡先很亮后熄滅，你認為他在連接電路時可能出現(xiàn)的問題是_。6電子式電能表已開始