第三節(jié)測(cè)量小燈泡電功率

1、電功率電功率九年級(jí)物理九年級(jí)物理測(cè)量小燈泡的電功率測(cè)量小燈泡的電功率回顧伏安法測(cè)電阻回顧伏安法測(cè)電阻1.1.實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 2.2.電路圖：電路圖：3.3.該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量的目的是該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量的目的是： 。4.4.假如測(cè)小燈泡的電阻能否求平均值？假如測(cè)小燈泡的電阻能否求平均值？5.5.實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用？實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用？請(qǐng)同學(xué)們思考兩個(gè)問題。電功率是表示什么的物理量?有哪些計(jì)算的方法?電功率的計(jì)算公式P=P=W/tW/tP=UI電功率是表示消耗電能快慢的物理量復(fù)習(xí)提問復(fù)習(xí)提問1、如圖所示為燈泡、如圖所示為燈泡的銘牌，說出的銘牌，說出“22040”的含義：的含義：220

2、-40燈泡的額定電壓為燈泡的額定電壓為220V220V燈泡的額定功率為燈泡的額定功率為40W40W復(fù)習(xí)提問復(fù)習(xí)提問2、如圖所示為實(shí)驗(yàn)用小燈泡，上面標(biāo)有“2.5V”字樣，你知道“2.5V”是什么意思嗎？2.5V2.5V燈泡的額定電壓為燈泡的額定電壓為2.5V2.5V如果想知道燈泡的額定功率應(yīng)如果想知道燈泡的額定功率應(yīng)怎么辦？怎么辦？用電流表測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)（電壓用電流表測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)（電壓為為2.5V2.5V）時(shí)的電流，利用）時(shí)的電流，利用P=UI P=UI 即可求即可求出它的額定功率出它的額定功率測(cè)量小燈泡的電功率測(cè)量小燈泡的電功率原理：原理：P=UI方法：方法： 伏安法伏安法實(shí)驗(yàn)器

3、材實(shí)驗(yàn)器材電源、開關(guān)、小燈泡、電壓表、電流電源、開關(guān)、小燈泡、電壓表、電流 表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線干電池、導(dǎo)線、干電池、導(dǎo)線、開關(guān)、小燈泡、開關(guān)、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流電壓表、電流表。表。15 15 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn)AVAV設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 為了能為了能保護(hù)電路保護(hù)電路和和連續(xù)改變小燈泡連續(xù)改變小燈泡兩端的電壓兩端的電壓使其達(dá)到一定值使其達(dá)到一定值，于是要加于是要加入滑動(dòng)變阻器。入滑動(dòng)變阻器。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖設(shè)計(jì)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖A AV VR S S進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1 1、根據(jù)電路圖連接電路、根據(jù)電路圖連接電路 連

4、接電路時(shí)，應(yīng)注意：連接電路時(shí)，應(yīng)注意：(1)(1)開關(guān)應(yīng)開關(guān)應(yīng)_，(2)(2)小燈泡的額定電壓為小燈泡的額定電壓為2.5V2.5V，電阻約，電阻約1010，則電壓表、電流表應(yīng)選擇的量程，則電壓表、電流表應(yīng)選擇的量程分別是分別是_、_._.（3 3）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到_。斷開斷開00.6A03V 阻值最大阻值最大AV進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2 2、閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示、閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)達(dá)到數(shù)達(dá)到2.5V2.5V，記下電流表的示數(shù)；，記下電流表的示數(shù)；3 3、調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)略大于、調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)略大于2.5

5、V2.5V（最大只能調(diào)到（最大只能調(diào)到3V3V），記下電流表的示），記下電流表的示數(shù)；數(shù)；4 4、調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)小于、調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)小于2.5V2.5V（可調(diào)到（可調(diào)到2V2V），記下電流表的示數(shù)），記下電流表的示數(shù)設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn)小燈泡的額定電壓：小燈泡的額定電壓： 2.5 2.5 V V 小燈泡小燈泡兩端的兩端的電壓電壓電壓電壓U/VU/V電流電流I/AI/A 電功率電功率P/wP/w小燈小燈泡泡 亮度亮度等于額等于額定電壓定電壓高于額高于額定電壓定電壓低于額低于額定電壓定電壓表格表格表格表格表格表格進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn)小燈泡小燈泡兩端的兩端的電壓電壓電壓電壓U/VU/V電流電流I

6、/AI/A電功率電功率P/wP/w小燈小燈泡泡 亮度亮度等于額等于額定電壓定電壓2.52.50.200.200.500.50正常正常發(fā)光發(fā)光高于額高于額定電壓定電壓3.03.00.220.220.660.66發(fā)光發(fā)光較亮較亮低于額低于額定電壓定電壓1.51.50.160.160.240.24發(fā)光發(fā)光較暗較暗小燈泡的額定電壓：小燈泡的額定電壓： 2.5 2.5 V V 分 析 論 證 1. 把你測(cè)量的實(shí)際功率與小燈泡的額定功率進(jìn)行比較,它們是否一定相等？ 2. 在不同的實(shí)際功率下,燈泡的亮度一樣嗎?3. 你認(rèn)為小燈泡的亮暗是由什么決定的？小燈泡實(shí)際消耗的電功率不一定等于小燈泡實(shí)際消耗的電功率不一

7、定等于額定功率。額定功率。結(jié) 論當(dāng)小燈泡當(dāng)小燈泡U U實(shí)實(shí)=U=U額額時(shí)，時(shí)，P P實(shí)實(shí)=P=P額額; ;正常發(fā)光正常發(fā)光當(dāng)小燈泡當(dāng)小燈泡U U實(shí)實(shí)UU額額時(shí)，時(shí)，P P實(shí)實(shí)PP額額；較亮；較亮當(dāng)小燈泡當(dāng)小燈泡U U實(shí)實(shí)UU額額時(shí)，時(shí)，P P實(shí)實(shí)PP額額；較暗；較暗小燈泡的亮度是由它的小燈泡的亮度是由它的實(shí)際功率實(shí)際功率決定的決定的分析論證分析論證1、當(dāng)電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際、當(dāng)電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際功率功率_額定功率額定功率.2、當(dāng)電壓小于額定電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際、當(dāng)電壓小于額定電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際功率功率_額定功率。額定功率。3、當(dāng)電壓大于額定電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際、當(dāng)電壓大于額定

8、電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際功率功率_額定功率。額定功率。等于等于小于小于大于大于評(píng)估與交流實(shí)驗(yàn)中最可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)中最可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的是哪幾個(gè)環(huán)節(jié)是哪幾個(gè)環(huán)節(jié)在哪方面容易出現(xiàn)較大在哪方面容易出現(xiàn)較大的誤差的誤差在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作和分在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作和分析過程中，你發(fā)現(xiàn)了哪些析過程中，你發(fā)現(xiàn)了哪些新的問題新的問題現(xiàn)象現(xiàn)象1 1：小成連接的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開：小成連接的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開 關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針反偏關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針反偏辨析：辨析：電壓表的電壓表的“+ +”、“”接線柱接接線柱接反。反?，F(xiàn)象現(xiàn)象2 2：小黃連接的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開：小黃連接的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開 關(guān)，移動(dòng)滑片，燈泡亮度變化明顯，但

9、關(guān)，移動(dòng)滑片，燈泡亮度變化明顯，但電流表的指針擺動(dòng)較小，很難讀出電流電流表的指針擺動(dòng)較小，很難讀出電流值。值。辨析：電流表選用的量程偏大。小燈泡的 電流一般小于0.6A,所以用00.6A的量程即可?，F(xiàn)象現(xiàn)象3 3：小洋連接的實(shí)驗(yàn)電路，變：小洋連接的實(shí)驗(yàn)電路，變阻器與燈泡串聯(lián)，但閉合開關(guān)時(shí)發(fā)阻器與燈泡串聯(lián)，但閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮。現(xiàn)小燈泡特別亮。辨析：辨析： 1. 1. 閉合開關(guān)前沒有將滑動(dòng)變阻器調(diào)到閉合開關(guān)前沒有將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大。阻值最大。 2.2.如果將滑動(dòng)變阻器的上面兩個(gè)接線如果將滑動(dòng)變阻器的上面兩個(gè)接線柱同時(shí)接入電路也會(huì)出現(xiàn)這種情況。柱同時(shí)接入電路也會(huì)出現(xiàn)這種情況?，F(xiàn)象現(xiàn)象

10、4 4：小宇連接的電路，閉合開關(guān)后發(fā)：小宇連接的電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針不動(dòng)。針不動(dòng)。辨析：產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因可能有兩個(gè)：辨析：產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因可能有兩個(gè)：一是小燈泡開路，即小燈泡的燈絲斷了或一是小燈泡開路，即小燈泡的燈絲斷了或接線沒有接好接線沒有接好另一原因是電流表和電壓表的位置接反了另一原因是電流表和電壓表的位置接反了現(xiàn)象5：小琪的實(shí)驗(yàn)電路連接正確，但是實(shí)驗(yàn)中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡都不能正常發(fā)光（始終比較暗）。原因：小燈泡比較暗，說明它兩端的電壓比較小，而當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零時(shí)，小燈泡兩端的電壓就是電源

11、的電壓，可見，問題只能是電源的電壓太低。因此，完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源的電壓一定要比小燈泡的額定電壓大20%以上?，F(xiàn)象6：小穎連接的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮?xí)r電流表的示數(shù)變大，但是電壓表的示數(shù)卻變小。辨析：說明電壓表測(cè)量的不是小燈泡的電壓；而小燈泡的電壓變大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓正好變小，所以電壓表實(shí)際測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器的電壓。小組討論小組討論1、小明在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得小燈泡的三次電、小明在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得小燈泡的三次電功率為功率為0.6W、0.36W、0.72W ，他認(rèn)為小，他認(rèn)為小燈泡的額定功率應(yīng)為三次功率的平均值，燈泡的額定功率應(yīng)為三次功率的平均值，你認(rèn)為小明的說法是否正確？為什么？你認(rèn)

12、為小明的說法是否正確？為什么？燈泡在不同的電壓下功率是不同的，小燈泡在不同的電壓下功率是不同的，小燈泡的額定功率應(yīng)是在額定電壓下的功燈泡的額定功率應(yīng)是在額定電壓下的功率。所以求小燈泡的平均值是沒有意義率。所以求小燈泡的平均值是沒有意義的。的。2、在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)、在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器多次測(cè)量的目的是？滑動(dòng)變阻器多次測(cè)量的目的是？小組討論小組討論比較燈泡在不同電壓下的功率和發(fā)光比較燈泡在不同電壓下的功率和發(fā)光情況情況3、在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，小明、在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表沒有示數(shù)，而發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表沒有示數(shù)，而電壓表

13、有示數(shù)，則電路中的故障是？電壓表有示數(shù)，則電路中的故障是？燈泡斷路燈泡斷路課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、在測(cè)量額定電壓為、在測(cè)量額定電壓為“3.8V”的小燈泡的小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為的額定功率的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6V；小燈泡的功率不超過小燈泡的功率不超過1.5W，則關(guān)于電壓，則關(guān)于電壓表和電流表的量程選擇正確的是（表和電流表的量程選擇正確的是（ ）A、03V 00.6A B、015V 00.6AC、015V 03AD、03V 03AB2、在測(cè)量小燈泡（、在測(cè)量小燈泡（2.5V 0.5A）電功率的）電功率的實(shí)驗(yàn)中，（實(shí)驗(yàn)中，（1）電源應(yīng)至少選擇）電源應(yīng)至少選擇_節(jié)干節(jié)干電池，（電池，（2）要

14、測(cè)量小燈泡的額定功率，要測(cè)量小燈泡的額定功率，閉合開關(guān)后，正確的操作為閉合開關(guān)后，正確的操作為_. （3）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表和電流表的電壓表和電流表的示數(shù)如圖所示，示數(shù)如圖所示，則此時(shí)小燈泡的則此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為實(shí)際功率為 W。調(diào)節(jié)滑片使調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為電壓表的示數(shù)為2.5V，記下電流表的示，記下電流表的示數(shù)數(shù)0.51二二2.52.50.240.240.60.6乙乙燈泡斷路燈泡斷路（4）若該實(shí)驗(yàn)中電源電壓為）若該實(shí)驗(yàn)中電源電壓為6V，那么當(dāng)，那么當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻是路中的電阻是_；如果有三個(gè)不同；如果有三個(gè)不同

15、規(guī)格的滑動(dòng)變阻器：規(guī)格的滑動(dòng)變阻器：R1“10 2A”、R2“20 1.5A”、R3“100 1A”；為完成實(shí)驗(yàn)?zāi)?；為完成?shí)驗(yàn)?zāi)阏J(rèn)為應(yīng)該選擇的變阻器是認(rèn)為應(yīng)該選擇的變阻器是_。14.6R2一個(gè)燈泡的燈絲燒斷了，把斷了的燈絲一個(gè)燈泡的燈絲燒斷了，把斷了的燈絲搭在一起，燈泡會(huì)更亮。怎樣解釋這個(gè)搭在一起，燈泡會(huì)更亮。怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？現(xiàn)象？把斷了的燈絲搭在一起，燈絲的長(zhǎng)把斷了的燈絲搭在一起，燈絲的長(zhǎng)度變短，電阻變小，由度變短，電阻變小，由可知，在電壓一定時(shí)，燈絲的實(shí)際可知，在電壓一定時(shí)，燈絲的實(shí)際功率變大，所以燈泡會(huì)更亮。功率變大，所以燈泡會(huì)更亮。 P=U2R1.1.一位同學(xué)一位同學(xué), ,連接好電路

16、，在閉合開關(guān)連接好電路，在閉合開關(guān) 時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)， 但電壓表有示數(shù)，請(qǐng)分析電路中可能但電壓表有示數(shù)，請(qǐng)分析電路中可能 出現(xiàn)的故障出現(xiàn)的故障: :2.2.另一位同學(xué)在連接好電路后，閉合另一位同學(xué)在連接好電路后，閉合 開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，這說明開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，這說明 他在閉和開關(guān)前沒有他在閉和開關(guān)前沒有: :將滑動(dòng)變阻器的滑片放在最大阻值處將滑動(dòng)變阻器的滑片放在最大阻值處小電燈處斷路或電流表電壓表的位置接反了。小電燈處斷路或電流表電壓表的位置接反了。 3. 3. 在測(cè)量小燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)中，在測(cè)量小燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在連接滑動(dòng)變

17、阻器時(shí)，由于粗某同學(xué)在連接滑動(dòng)變阻器時(shí)，由于粗心，連接的電路閉合開關(guān)后，移動(dòng)變心，連接的電路閉合開關(guān)后，移動(dòng)變阻器的滑片阻器的滑片 時(shí)并不能改變燈泡的亮?xí)r并不能改變燈泡的亮度，請(qǐng)你根據(jù)以下情況來判斷該同度，請(qǐng)你根據(jù)以下情況來判斷該同學(xué)的連接過程中分別出現(xiàn)了何種錯(cuò)誤？學(xué)的連接過程中分別出現(xiàn)了何種錯(cuò)誤？（1 1）小燈泡始終都亮?xí)r，原因：）小燈泡始終都亮?xí)r，原因：（2 2）小燈泡始終都暗時(shí)，原因）小燈泡始終都暗時(shí)，原因：答：滑動(dòng)變阻器的接線拄都接在上邊了。答：滑動(dòng)變阻器的接線拄都接在上邊了。答：滑動(dòng)變阻器的接線拄都接在下邊了。答：滑動(dòng)變阻器的接線拄都接在下邊了。 4. 4. 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如下表

18、格，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如下表格，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄都正確，你能指該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄都正確，你能指出他設(shè)計(jì)的表格的錯(cuò)誤嗎？出他設(shè)計(jì)的表格的錯(cuò)誤嗎？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)電壓電壓/ /v v電流電流/ /A A亮度亮度電功率電功率/ /w w 平均平均電功電功率率/ /w w1 12.202.200.280.28比正常暗比正常暗 0.62 0.620.760.762 22.502.500.300.30正常發(fā)光正常發(fā)光 0.75 0.753 32.802.800.320.32比正常亮比正常亮 0.90 0.90平均電功率平均電功率。牛刀小試：牛刀小試：如圖是某同學(xué)測(cè)定如圖是某同學(xué)測(cè)定2.5V2.5V小燈泡的額定功率的小燈泡的額定功率的電路圖電路圖1 1、開關(guān)閉合前滑片、開關(guān)閉合前滑片P P應(yīng)該移動(dòng)到應(yīng)該移動(dòng)到 端，然端，然后接通電路。開關(guān)閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，后接通電路。開關(guān)閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表的讀數(shù)是當(dāng)