伏安法測小燈泡電阻和電功率

1、電學(xué)的復(fù)習(xí)電學(xué)的復(fù)習(xí) 測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電功率測量小燈泡的電功率1.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理原理2.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)電路圖電路圖3滑動(dòng)變阻滑動(dòng)變阻器的作用器的作用R=U / IP=U ISL保護(hù)電路保護(hù)電路改變燈泡兩端的電壓改變燈泡兩端的電壓（都不能超過額定電壓的（都不能超過額定電壓的1/5）實(shí)驗(yàn)知知 識識 梳梳 理理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)電壓電壓U(V)U(V)電流電流I(A)I(A)電阻電阻R(R() )燈泡的燈泡的亮度亮度1 12 23 3測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電阻燈泡兩端的電壓電壓電壓U(V)U(V)電流電流I(A)I(A)電功率P/W燈泡的燈泡的亮度亮度等于額定電壓高于額定電壓

2、低于額定電壓測量小燈泡的電功率測量小燈泡的電功率4.表格的設(shè)計(jì)表格的設(shè)計(jì)思考思考:兩實(shí)驗(yàn)為什么都不能設(shè)計(jì)兩實(shí)驗(yàn)為什么都不能設(shè)計(jì)”平均值平均值”實(shí)驗(yàn)多次測量的目的是什么？實(shí)驗(yàn)多次測量的目的是什么？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)U/VI/AR/燈泡亮度燈泡亮度10.50.13不亮不亮21.00.18燈絲暗紅燈絲暗紅31.50.21燈絲較亮燈絲較亮42.00.24正常發(fā)光正常發(fā)光52.50.26很亮很亮思考：思考：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別得出什么規(guī)律？燈泡的額定電功率兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別得出什么規(guī)律？燈泡的額定電功率為多少，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為多大？為多少，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為多大？3.85.67.59.68.7實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)U/VI/A電功

3、率P/W燈泡亮度燈泡亮度10.50.130.07不亮不亮21.00.180.18燈絲暗紅燈絲暗紅31.50.210.32燈絲較亮燈絲較亮42.00.240.48正常發(fā)光正常發(fā)光52.50.260.65很亮很亮燈泡的電阻隨燈泡燈泡的電阻隨燈泡的溫度升高而增大的溫度升高而增大小燈泡實(shí)際消耗小燈泡實(shí)際消耗的電功率不一定的電功率不一定等于額定功率等于額定功率5.分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電功率測量小燈泡的電功率U實(shí)實(shí)=U額額時(shí)， P實(shí)=P額U實(shí)實(shí)U額額時(shí)，P實(shí)P額U實(shí)實(shí)U額額時(shí)，P實(shí)P額思考:測量小燈泡的電功率與測量小燈泡的電阻值有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?相同點(diǎn)相同點(diǎn):測

4、量的物理量都是電壓和電流; 測量的電路圖(實(shí)驗(yàn)裝置);滑動(dòng)變阻器的作用相同不同點(diǎn)不同點(diǎn):原理不同P=UI;R=U/I. 直直 擊擊 中中 考考測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電阻 某同學(xué)欲測量一只額定電壓為2.5V的小燈泡正常工作時(shí)的電阻，請你與他一起邊實(shí)驗(yàn)邊思考，并回答下列問題。（1）圖11是即將完成的該實(shí)驗(yàn)的電路圖。請?jiān)趫D中三個(gè)“”內(nèi)正確填入“燈泡”、“電流表 ”和“電壓表 ”的電路符號，完成該電路圖 。（2）他將測得的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填在下面的表格中：小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(保留一位小數(shù))。比較四個(gè)相應(yīng)的電阻值，比較發(fā)現(xiàn)它們之間有較大差異，你認(rèn)為產(chǎn)生這種差異的原因是_ 實(shí)驗(yàn)次數(shù)物理量123

5、4電壓U/V2.52.01.51.0電流I/A0.300.260.220.20電阻R/7.76.85.08.38.3燈絲的電阻受溫度的影響燈絲的電阻受溫度的影響 在“測量額定電壓為2.5V小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中， （1）閉合開關(guān)，電壓表指針如圖所示，為測出2.5V小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向端移動(dòng)（選填“A或B”）。（2）在完成以上實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如右圖所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過的電流為 _A，電阻為_，燈泡的額定電功率W。（3）在完成以上實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如右圖所示，通過分析圖像發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻

6、是變化的，這是因?yàn)閷?dǎo)體的電阻隨_的變化而變化。這種現(xiàn)象在生活中也有體現(xiàn)，例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲_（選填“容易”或“不容易”）燒斷。B0.250.62510溫度溫度容易容易 用“伏安法”測量一只小燈泡的電阻（1）某實(shí)驗(yàn)小組通過改變燈泡兩端的電壓，進(jìn)行了三次測量，部分記錄見上表。若電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的指針位置如圖所示，請你填寫表格中的兩個(gè)空格（2）老師看了該小組的記錄，提示說：你們注意到三次測量的電阻相差較大這個(gè)現(xiàn)象嗎？通過交流，其他小組也都有類似現(xiàn)象：燈泡電阻隨電壓增大、亮度增強(qiáng)而增大經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)識到：實(shí)驗(yàn)有誤差是肯定的，但這個(gè)現(xiàn)象不能單純用誤差來解釋因?yàn)椋簩?shí)驗(yàn)有誤

7、差是肯定的，但這個(gè)現(xiàn)象不能單純用誤差來解釋因?yàn)椋喝绻钦`差，那么三次測得的電阻值應(yīng)該相差如果是誤差，那么三次測得的電阻值應(yīng)該相差_（選填（選填“較大較大”或或“較小較小”），并具有），并具有_的特點(diǎn)（選填的特點(diǎn)（選填“逐次增逐次增大大”、“逐次減小逐次減小”或或“時(shí)大時(shí)小時(shí)大時(shí)小”）后來，同學(xué)們注意到燈泡）后來，同學(xué)們注意到燈泡發(fā)熱發(fā)光的特殊性，認(rèn)為燈泡的電阻可能與發(fā)熱發(fā)光的特殊性，認(rèn)為燈泡的電阻可能與_有關(guān)，并通有關(guān)，并通過查閱課本得到了證實(shí)過查閱課本得到了證實(shí)實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓V11.72.5電流A0.140.22電阻7.l7.70.38.3較小較小時(shí)大時(shí)小時(shí)大時(shí)小溫度溫度 在“用電流表和

8、電壓表測電阻”的實(shí)驗(yàn)中，所用的電源電壓為6V，待測電阻約為15。(1)甲同學(xué)連接的部分電路如圖12所示。請將電路連接完整。(2)畫出實(shí)驗(yàn)用的表格。(3)乙同學(xué)測的是小燈泡電阻，其他器材和電路與甲同學(xué)的相同。當(dāng)小燈泡兩端電壓是3V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖13所示，則此時(shí)小燈泡的電阻是_。改變小燈泡兩端的電壓，又測量兩次，并將三次測得的電阻取平均值。這種取平均值的方法是否正確并說明理由：12.5不正確，燈泡的電阻在不同電壓下電不正確，燈泡的電阻在不同電壓下電阻不同，主要不是由于誤差而是受溫阻不同，主要不是由于誤差而是受溫度的影響，度的影響， “測量額定電壓為25V小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中，電路接通后，小明

9、發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小時(shí)，電壓表的示數(shù)也變小了，你認(rèn)為電路連接中存在的錯(cuò)誤是_(2)用電壓表、電流表測量電阻有如圖9所示的兩種解法，若電壓表的電阻不是很大，電流表電阻不是很小，你認(rèn)為圖 中測量電阻比真實(shí)值偏大，圖 中測量電阻比真實(shí)值偏小。電壓表可能與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)測量小燈泡的電功率測量小燈泡的電功率 例1.小明在測量額定電壓為38V的小燈泡的額定功率時(shí)(1)他已經(jīng)連接的實(shí)物電路如圖甲所示，已知電源電壓為6V且保持不變，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整 (2)若電壓表的大量程已損壞，在不添加任何器材的情況下，請你在方框內(nèi)畫出能測量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)電路圖AV圖圖

10、11 例2 某同學(xué)做“測定一個(gè)小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)，所用燈泡的額定電壓是2.2V。（1）如圖11是他實(shí)驗(yàn)的電路，但連接不完整，請你給幫他完成電路的連接。（2）電路連接完整后，當(dāng)向右移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，電壓表的示數(shù)將 ，電流表的示數(shù)將 。（填變化情況）（3）實(shí)際實(shí)驗(yàn)的有關(guān)記錄與計(jì)算如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓（V）220150250電流（A）022016024功率（W）0484024060該同學(xué)注意到燈的亮度變化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你認(rèn)為，根據(jù)他觀察的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可得出一些什么結(jié)論呢？請說出兩點(diǎn)（這兩點(diǎn)的意思應(yīng)不同）： 。 變大變大 變大變大 燈泡兩端電壓越大，功率

11、越大；燈泡兩端電壓越大，功率越大； 功率越大燈越亮功率越大燈越亮 （4）他還注意到，這個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄也可以用來計(jì)算燈絲的電阻，并完成了有關(guān)計(jì)算如下表格： 實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓（V）220150250電流（A）022016024燈絲電阻（）10009381042 這位同學(xué)有些納悶兒：導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無關(guān)嗎？怎么三次計(jì)算的燈絲電阻卻不一樣呢？請你對此作出兩種可能性的解釋： ； 。 可能電阻與溫度有關(guān)可能電阻與溫度有關(guān) 可能實(shí)驗(yàn)有誤差可能實(shí)驗(yàn)有誤差 如圖所示對額定電壓為如圖所示對額定電壓為3.8V的小燈泡進(jìn)行實(shí)的小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得驗(yàn)時(shí)，測得5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并記錄在表中，同組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并記錄在表

12、中，同時(shí)記錄了小燈泡亮度變化情況時(shí)記錄了小燈泡亮度變化情況 次數(shù)次數(shù)12345U/V3.03.53.84.04.5I/A0.28 0.30 0.31 0.32 0.34亮度亮度增強(qiáng)增強(qiáng)請你仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答以下問題：請你仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答以下問題：（1）小燈泡的額定功率是）小燈泡的額定功率是 W （2）小燈泡的亮度變化規(guī)律為）小燈泡的亮度變化規(guī)律為 。（3）除了表格列出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象外，你還發(fā)現(xiàn)的規(guī)）除了表格列出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象外，你還發(fā)現(xiàn)的規(guī)律律 。 如圖所示，是小明在“嘗試改變電路中電流大小”的活動(dòng)中連接的一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路：（1）請給小明提出兩種能夠改變電路中電流大小的方

13、法 （2）當(dāng)閉合開關(guān)后，如果電流表有示數(shù)，但小電燈卻不發(fā)光。會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是：，；（3）小明想通過改進(jìn)此電路來進(jìn)行“測量小電燈的電阻”的活動(dòng)。請幫他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。要求：說明需要補(bǔ)充的器材；在右邊的虛線框中畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖；小明利用活動(dòng)中記錄的電壓和電流的數(shù)據(jù)，畫出了圖所示的IU圖線。根據(jù)圖線，寫出能得出的一個(gè)結(jié)論： 如圖所示，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10，電源電壓不大于3V。（1）（1分）為了做“用滑動(dòng)變阻器改變電流”的實(shí)驗(yàn)，已將所用器材連成部分電路。若要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，通過小燈泡中的電流變大，在下圖中補(bǔ)畫一根導(dǎo)線，組成符合要求的電路：（2）（3

14、分）為了做“測定小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)，請你再將電壓表接在小燈泡兩端（在上圖中補(bǔ)畫出導(dǎo)線）。在連成正確電路后閉合開關(guān)S，兩電表的指針位置如圖所示，則燈泡的電阻為_。（3）（4分）他們繼續(xù)用上圖所示裝置來探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系。首先把2歐姆的電阻接入原來小燈泡的位置，調(diào)節(jié)變阻器，依次測得數(shù)據(jù)如表一。表一 表二次數(shù)電阻R=2電壓（V）電流（A）110521608321次數(shù)電壓（V）電流（A）1（R=1）06062（R=2）1053（R=3）13043 由表一可歸納出：在電阻不變的情況下，導(dǎo)體中的電流跟它兩由表一可歸納出：在電阻不變的情況下，導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成端的電壓成_比。比。然后研究電壓不變情況下電流與電阻的關(guān)系。其操作步驟是分別然后研究電壓不變情況下電流與電阻的關(guān)系。其操作步驟是分別把把1、2、3的電阻接入原小燈泡的位置，立即閉合開關(guān)，的電阻接入原小燈泡的位置，立即閉合開關(guān)，記錄讀數(shù)如表二所示。記錄讀數(shù)如表二所示。由表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，通過導(dǎo)體的電流跟它的電阻不成反比，由表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，通過導(dǎo)體的電流跟它的電阻不成反比，其原因可能是遺漏了重要的操作步驟。此步驟是其原