人教版物理第8章 電功率 第三節(jié)測量小燈泡的電功率 導學案

第3節(jié)測量小燈泡的電功率學習目標、重點、難點【學習目標】1．能通過自己設(shè)計實驗，進一步加深對電功率概念的理解；2．能通過動手操作，鞏固電流表和電壓表的操作技能；3．能通過實驗、比較，進一步理解額定功率和實際功率的區(qū)別。【本節(jié)重點】會測定小燈泡的功率【本節(jié)難點】電流表、電壓表及滑動變阻器的正確使用本節(jié)知識概覽圖測量小原理：燈泡電器材：電流表、電壓表等功率電路圖：如圖8-59所示新課導引用電器在額定電壓下工作時的功率叫額定功率，如果它不在額定電壓下工作，它的功率又是多少呢？如何測量用電器的實際功率？教材精華知識點測量小燈泡的電功率電流可以用電流表測量，電壓可以用電壓表測量，由電功率計算公式可知，通過對電流和電壓的測量，可間接測得小燈泡的電功率.用電流表和電壓表測小燈泡的電功率的方法與測電阻的方法相同，都叫做伏安法.探究實驗【提出問題】參考伏安法測量小燈泡電阻的方法，你能設(shè)計一個方法來測出小燈泡的電功率嗎？【制訂計劃與設(shè)計實驗】按如圖8-29所示電路圖連接電路，用電流表測出通過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，利用電功率計算公式求出小燈泡的電功率.電路中串聯(lián)變阻器可以改變流過小燈泡的電流，這樣就能多測幾組數(shù)據(jù)，小燈泡亮度不同時溫度差異較大，實際功率變化也較大.我們用滑動變阻器進行控制，分別測量以下三種情況下小炮泡的實際功率.（1）使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，測出小燈泡的功率.（2）使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的倍，觀察小燈泡的亮度，測出它的功率.（3）使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓，觀察小燈泡的亮度，測出它的功率.【實驗器材】電源、開關(guān)、導線、額定電壓為的小燈泡、滑動變阻器、電流表、電壓表.【實驗過程】（1）觀察小燈泡銘牌上的額定電壓，根據(jù)銘牌上的額定電流估算出小燈泡的額定功率.（2）從電源正極或電源負極出發(fā)，按如圖8-24所示電路圖依次連接電路.（3）接通電源后，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，讀出電流表電壓表示數(shù).（4）調(diào)節(jié)滑片P的位置，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的倍，讀出此時電流表和電壓表示數(shù).（5）讞節(jié)滑片P的位置，使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓，讀出此時電流表和電壓表示數(shù)，斷開開關(guān).【實驗記錄】將實驗數(shù)據(jù)填入下面表格，并計算出對應的電功率值（）.實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率123【交流論證】（1）從表中數(shù)據(jù)可以看出，在實際電壓不同時，小燈泡的實際功率不同，電壓越高，實際功率越大，小燈泡越亮.（2）該小燈的額定功率是.【實驗要點解析】（1）連接電路時，開關(guān)必須斷開，電流表、電壓表的接法要分清串、并聯(lián)，電流表與小燈泡串聯(lián)，電壓表與小燈泡并聯(lián).還要注意電流表、電壓表量程的選擇以及正、負接線柱的接法.滑動變阻器采用“一上一下”接法與小燈泡串聯(lián).（2）接過電路前，移動滑動變阻器滑片P，使變阻器接入電路中的電阻最大，使串聯(lián)電路電流最小，保護電路元件.（3）加在小燈泡兩端的電壓不要超過額定電壓太多，否則會燒壞小燈泡.（4）移動滑片P改變小燈泡兩端的電壓時，要緊盯電壓表示數(shù)，并留意電流表示數(shù)變化情況，不要盲目亂動，造成不必要的損壞.（5）測量小燈泡的電阻和電功率的方法是一樣的，都是伏安法，電路也是同一電路，但它們的實驗原理不同，也就是計算不同.新課導引解讀：用電流表和電壓表分別測出通過用電器的電流和兩端的電壓，根據(jù)，即可間接測出用電器的實際功率.課堂檢測1.為了測定額定電壓是，額定功率約為1W的小燈泡的額定功率，有下列器材可供選擇：A.電源（2V）；B.電源（6V）；C.電流表（0～）;D.電流表（0～3A）；E.電壓表（0～3V）；F.電壓表（0～15V）；G.最大阻值為5的滑動變阻器；H.最大阻值為15的滑動變阻器；I.開關(guān)；J.導線.（1）實驗中應用的器材是（填序號）.（2）當電壓表示數(shù)為時，電流表示數(shù)如圖8-31所示，則燈泡的實際功率為W，此時小燈泡的電阻為.2如圖8-32所示是某同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中所連接的實物圖.燈泡的額定電壓是，電阻約9，滑動變阻器上標有“201A”字樣：（1）在圖中把電壓表正確連入電路.在開關(guān)閉合前，應將滑片P滑至（填“A”或“B”）端.（2）該同學合理地連接好電路，閉合開關(guān)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮.他分析產(chǎn)生故障的原因可能是；a.小燈泡絲斷了；b.小燈泡短路；c.滑動變阻器斷路.（電流表、電壓表均無故障）請你根據(jù)表1中電流表、電壓表示數(shù)可能出現(xiàn)的幾種情況，幫助判斷故障原因，并將序號填寫在表1對應的空格里.表1電流表電壓表故障原因示數(shù)不為0示數(shù)為0示數(shù)為0示數(shù)不為0表2U(V)I(A)R()燈泡亮度28暗亮很亮（3）排除故障后，該同學調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置，使小燈泡兩端的電壓分別為2V，，，依次測出通過小燈泡的電流，并觀察發(fā)光情況，記錄在表2中.當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖8-33所示，此時小燈泡電阻是，小燈泡的額定功率是W.（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）（4）實驗中小燈泡兩端的電壓分別為2V，，時燈絲的電阻大小不一樣，其原因是.3小紅同學要測量額定電壓為小燈泡的功率.（1）連接的不完整的實物電路如圖8-34甲所示.請用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接.（2）在閉合開關(guān)前，變阻器的滑片應移到端.（填“左”或“右”）（3）小紅同學在實驗中遇到這樣的情況，閉合開關(guān)后不久，電流表的示數(shù)突然減小為零而電壓表有示數(shù)，則造成這種情況的可能原因是.（4）排除故障后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片使燈泡正常發(fā)光，電流表的指針位置如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W.4.在測定額定電壓為，電阻大約為6的燈泡的額定功率實驗中，某同學將器材連成如圖8-36所示電路，請指出圖中錯誤.(1).(2).(3).5小宜同學做“測小燈泡的額定功率”實驗時，已知小燈泡的額定電壓是，其中電源是三節(jié)新的干電池，燈絲電阻大約10，滑動變阻器上標有“101A”的字樣.（1）如圖8-37所示是小宜同學連接不完整的實驗電路，請你用筆畫線代替導線幫他將中未連接部分連接好，要求：電壓表、電流表選擇合適的量程，滑動變阻器的器滑片向右移動使連入電路和的阻值減小.（2）當小宜同學閉合電路的開關(guān)后，電路中可能出現(xiàn)一些不正?，F(xiàn)象.第一種：小燈泡較暗，滑動變阻器滑片移動時不能改變小燈泡的亮暗程度，可能在連接電路時把滑動變阻器的（填“AB”或“CD”）兩端點連入了電路中.第二種：小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)為，可能小燈泡處.（填“短路”或“斷路”）（3）小宜同學在實驗中為了能得到比較準確的小燈泡的額定功率，改變接入電路的滑動變阻器的阻值，分別得到三組數(shù)據(jù)，如下表所示：實驗序號電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A功率/W額定功率/W1P額＝＝23老師認為小宜同學通過三次測量得到三組數(shù)據(jù)，算出三個電功率值，再求平均值得到額定功率的數(shù)據(jù)處理方法有誤，為什么？（4）你認為正確測量結(jié)果P額＝W.6.如圖8-39所示是測額定電壓為的小燈泡的額定功率的電路圖，實驗中測得的5組實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中，同時記錄了小燈泡的亮度變化，請你仔細分析實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象，回答以下問題.（1）小燈泡的額定功率是.（2）小燈泡的亮度變化規(guī)律是.（3）除了表格中列出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象外你還能發(fā)現(xiàn)的問題是.次數(shù)12345U（V）I（A）亮度逐漸變亮7.如圖8-40所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)和，燈L正常發(fā)光，則斷開開關(guān)時（）A.電流表示數(shù)變小，燈L仍然正常發(fā)光B.電流表示數(shù)變大，燈L變亮C.電壓表示數(shù)變大，燈L的實際功率變小D.電壓表示數(shù)不變，電路的總功率變大8.標有“4V1W”的小燈泡和“201A”的滑動變阻器連接在如圖8-41所示的電路中，電源電壓為6V，電流表量程為“0～0.6A”電壓表量程為“0～3V”，為確保電路安全，閉合開關(guān)時，滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍應控制在（不考慮溫度對電阻的影響）（）～8～16～20D.以上答案都不對體驗中考1.（2022·嘉興）在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，當手移動變阻器滑片時，眼睛應觀察（）A.燈泡的發(fā)光情況B.變阻器滑片的位置C.電壓表的示數(shù)D.電流表的示數(shù)2（2022·上海）小張、小李和小王三位同學各自進行“測定小燈泡電功率”的實驗，實驗中使用的小燈泡標有“”字樣，滑動變阻器標有“202A”字樣，電源電壓為6V且不變.（1）小張連接的電路如圖8-47所示，圖中尚有一根導線未連接，請用筆畫線代替導線在圖中正確連接.（2）小李正確連接電路，閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)（填“變大”或“變小”）；當變阻器的滑片恰好在中點上（即它接入電路的電阻為10），小燈正常發(fā)光，小燈泡的額定功率為W.（3）小王正確連接電路，閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，小燈泡始終不亮，小王在查找電路故障時發(fā)現(xiàn)，電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為6V，若電路中只有一處故障且只發(fā)生在小燈泡或滑動變阻器上，則電路故障是.3（2022·重慶）在“測定小燈泡的額定功率”實驗中，張超同學用一個電壓表、一個電流表、一個開關(guān)、電壓為6V的電源、額定電壓為的小燈泡和一個標有“20”的滑動變阻器，設(shè)計了如圖8-49甲所示的電路.(1)如果小燈泡的額定功率小于2W，電流表的量程選A為宜.（2）請用鉛筆畫線代替導線，按照如圖8-49甲所示的電路圖，將圖乙的實物電路連接完整（連線不得交叉）（3）在實驗中，若電壓表示數(shù)為2V，則燈泡的實際功率額定功率（填“>”“<”或“＝”）.（4）當滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大，則變阻器接入電路的接線柱應是D和.當電壓表的示數(shù)為V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為，則燈泡的額定功率為W.（5）另一組同學按同一電路連接好最后一根導線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅.檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實驗中兩個操作不當之處；①；②.4（2022·江蘇）小麗做測量小燈泡電功率的實驗（小燈泡標有“”字樣）.（1）如圖8-51甲所示，小麗所接的實驗電路存在連接錯誤，但只需改動一根導線，即可使電路連接正確.請你在應改動的導線上打“”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法.（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù).接下來應進行的操作是.A.更換小燈泡B.檢查電路是否斷路C.移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光（3）實驗過程中，當電壓表示數(shù)為V時，小燈泡達到額定功率，此時電流表的示數(shù)如圖8-51乙所示，其值為A，小燈泡的額定功率為W.5（2022·安徽）要測量小燈泡的電功率，提供的器材包括：小燈泡（）、電源（電壓為3V）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導線若干.（1）請你用筆畫線將圖8-53中的電路連接完整.（2）要測量小燈泡的額定功率，閉合開關(guān)后，正確的操作為：，最后利用公式求出額定功率.（3）某次實驗時電壓表和電流表的示數(shù)如圖8-54所示，則此時小燈泡的實際功率為W.（4）實驗要求改變小燈泡兩端的電壓進行多次測量，這樣做是為了.學后反思附：課堂檢測及體驗中考答案課堂檢測1答案（1）BCEHIJ（2）2答案：（1）電壓表“—”接線柱接燈泡左端或電流表的“”接線柱；另一根線接電壓表“3”接線柱A（2）ba（3）（4）燈絲溫度越高，其電阻越大3答案：（1）如圖8-35所示.（2）右（3）燈泡處斷路（4）4答案：（1）電流表的接線柱接錯了（2）電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端（3）滑動變阻器的接線柱接錯了5答案：（1）如圖8-38所示.（2）AB斷路（3）因為額定功率是用電器在額定電壓下的功率，當滑動變阻器阻值變化時，燈兩端的電壓也變化，實際功率是變化的，多次測量求平均值算出的功率不是額定功率.（4）6答案：（1）（2）實際功率越大，燈泡越亮（3）電阻隨溫度