八年级物理测量小灯泡的电功率人教实验版知识精讲.doc

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1、初二物理初二物理测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率人教实验版人教实验版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 测量小灯泡的电功率 二. 规律方法指导 1. 在用“伏安法”测电阻和用“伏安法”测电功率两个实验中都用到了滑动变阻器来改 变电路中的电压，但前者是为了多次测量求平均值，后者则是为了让灯泡两端的电压高于、 等于、低于其额定电压，以便在这三种情况下观察发光情况。 2. 用“伏安法”测小灯泡的功率的实验电路是一个完整的电路。利用这一电路我们可以 完成电流、电压的测量及数据的处理。在实验技巧上我们要通过小灯泡的有关数据来适当 地选取两表的量程，要利用滑动变阻器调节三次实际电压。所以

2、本实验是一个综合性较强 的重要电学实验。 三. 知识点分析： 学法点拨：学习本节的知识内容，应注重以下过程与方法： 1. 本实验是通过控制用电器一小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流来控制其亮度，从 而体验其额定功率与实际功率的差别，亲身体验其中能量转化的快慢。 2. 由于小灯泡不是家庭电路的用电器，所以本实验是采用测电流电压的方法来测定它的 功率，所以必须用到电流表和电压表，而学生用电流表和电压表通常都是多量程的，这时 考虑电路中选用的供电电源的电压、电灯泡的规格就成为选择量程的依据。 3. 本探究实验改变了灯泡两端电压后，通过灯泡的电流随之发生变化。既可用调整电源 的方法来控制电灯泡的亮度，

3、又可用滑动变阻器来控制电灯泡的亮度，因此控制滑动变阻 器的阻值的大小，可以使电灯的亮度发生变化。但实际电压过高可能使灯泡中电流相应的 过大，因此有可能烧坏电灯泡，先使电灯泡正常发光，再逐渐调低电压使电灯泡发光变暗， 这是比较安全的做法。 问：你知道如何利用电能表测量用电器的功率吗？ 答：答：一般家用电能表的表盘上都标有每消耗电时电能表转过的转数，例如：hkW 1 一只电能表标有 3000r/（） ，这表示每消耗的电，电能表的转盘（盘的边缘hkW hkW 1 上有红色的箭头）就转 3000 转，利用这个数值我们就可以测出用电器的功率。 在用电器工作的情况下，只要我们测出表盘上转过一定圈数 N 所

4、用的时间 ，就可以t 求出用电器的电功率。如：某用电器工作时，表盘转过 60 圈所用的时间恰好为 10min，则 根据上面的知识我们就可以求出：。WW t W P120 6010 3000 60106 . 3 6 问：给你一个用电器，你能用不同的方法测出它的功率吗？ 答：答：（1）可以用电流表和电压表测出其电流和两端的电压，用电功率公式 P=UI 计算 出其功率，即用“伏安法”测功率。 （2）在家庭电路中，只要用电能表测出一段时间内用电器消耗的电能，用钟表测出 对应的工作时间，就可以用公式计算出其功率。 t W P （3）用“伏安法”测电功率时，如果缺少电流表或电压表，添加一个定值电阻，也 可

5、以测出用电器的功率。方法如图 1 所示，图中虚线部分表示使用两次。 图 1 【典型例题典型例题】 例题：某同学想测定标有“2.5V”字样的小灯泡功率，所选配的器材如图所示。请将 实验器材用线连接起来，组成电路。 一. 基础题 例 l 根据“测量小灯泡的电功率”实验，完成下列要求。 （1）实验器材除了电流表、电压表、滑动变阻器、开关、若干导线、小灯泡外，还必 须有_。 （2）实验时要按照电路图把实验器材连接好。在闭合开关之前，要调节滑动变阻器， 使电路中的电阻_（填“最大”或“最小” ） 。 （3）若小灯泡的额定电压是 2.5V，为了使小灯泡正常发光，闭合开关后，应调节滑 动变阻器，在调节时要注

6、意观察_。实验时电流表选用“+”和“0.6”接线 柱，当小灯泡正常发光时，电流表刻度盘上指针的位置如图 1 所示。通过小灯泡的电流为 _A，小灯泡的额定功率为_W。 图 1 分析：（1）对照“测定小灯泡的电功率”实验的“标准电路”可以看出，除了题中 所给的器材外，还应有电源。 （2）滑动变阻器接于电路中除了调节小灯泡两端的电压外，还可以保护电路，这就 要求在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。 （3）要使小灯泡正常发光，它两端的电压应该等于其额定电压。这就要求在实验中 调节滑动变阻器时要观察电压表的示数，使它的指针指在 2.5V 处，读出此时对应的电流表 示数，由 P=UI 计算出电

7、功率。 答案：答案：（1）电源 （2）最大 （3）电压表的示数 0.24 0.6 说明：说明：“测定小灯泡的电功率”实验与“测电阻”实验的电路及器材极为相似，两个 实验的方法都称为“伏安法” 。在开始连接电路时，要使开关断开，闭合开关前，要把滑动 变阻器的滑片置于最大阻值处。 二. 能力题 例 2 在测量额定电压是 3.8V 小灯泡电功率的实验中： （1）如图 2 甲所示是一个尚未连完的电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。 图 2 （2）连完电路经检查无误后，闭合开关开始实验。发现小灯泡不亮，电压表有示数。 电流表指针几乎不偏转，原因可能是（ ） A. 小灯泡接触不良 B. 小灯泡被短路

8、 C. 小灯泡的灯丝断了 D. 电流表被短路 （3）排除故障后，若在实验过程中发现电压表示数为 2V，则应将滑片向_方 向移动才能使小灯泡正常发光（选填“A”或“B” ） 。当小灯泡正常发光时电流表示数如图 2 乙所示，则小灯泡的额定功率是_W。 答案：答案：（1）如图所示 （2）AC （3）B；1.52 三. 应用题 例 3 李明家在装修房子期间，准备为酒柜安装一个小射灯（图 3 甲是射灯的部分参数） ， 李明刚刚学过电学的有关知识，决定目己动手安装。把小射灯直接接人家庭电路以后，刚 一通电，小射灯就烧坏了。经过认真检查，发现还有一个配件忘记安装了，李明读过说明 书，明白了其中的道理。 （1

9、）简要写出小射灯烧坏的原因：_。通过该事例你认为在使用和 安装电器方面应注意：_。 （2）李明想自己动手测一下小射灯的功率，图 3 乙是他设计的实验电路。此电路有什 么错误和不妥之处？_。 图 3 （3）在解决了上述问题以岳，李明进行了实验，并将实验数据填入下表，请算出小射 灯的额定功率为_W。此表的设计还存在一个不当之处，请写出： _。 答案：答案：（1）家庭电压远大于灯的额定电压；观察参数阅读说明书 （2）电流表“+” “”接反 （3）1.25；0.84；1.25；1.8 例 4 如图 4 所示的电路中，电源电压恒定不变，灯泡 L 标有“6V 3W” ，定值电阻 R0的 阻值为 8，滑动变

10、阻器 R 的最大阻值为 120，电压表的量程为 015V。当电压表的示 数为 8V 时，灯泡恰好正常发光，忽略温度变化对灯泡电阻的影响。求： （1）电源电压 U。 （2）滑动变阻器连入电路的电阻值为 25 时，灯泡消耗的实际功率。 （3）在不超过灯泡额定电压和电压表量程的情况下，滑动变阻器接入电路的电阻值 的变化范围。 图 4 精析与解答：精析与解答： （1）123/)6( 2 2 WV P U RL 额 额 VVAURRIU A U P I L L L L 188)812(5 . 0)( 5 . 0 10 （2） LL R V RIP 22 1 ) 2520 18 ( WA92 . 1 12

11、)4 . 0( 2 （3）灯泡正常发光时，变阻器电阻16/ 11L IUR 不超过电压表量程时，变阻器分压 U3=15V，灯泡 L 和 R0两端电压为，VUU3 3 电路中的电流 ，此时，A RR UU I L 15 . 0 0 3 3 100 15 . 0 15 1 A V R 因此变阻器的阻值变化范围为 16，范围100 滑 R10016 说明：说明：考查滑动变阻器连入电路的阻值变化引起电路中的电流变化及各用电器两端电 压变化。 例 5 如图 5 是一个理发用电吹风的实物连接简图，其中发热电阻丝的阻值为 50。求： （1）电吹风吹冷风时，测得插头处电流为 0.2A，此时电吹风消耗的电功率。

12、 （2）电吹风吹热风时，正常工作 2min，消耗的电能为多少千瓦时？ 图 5 精析与解答：精析与解答：（1）电吹风是家用电器，它正常工作时接电源电压为 220V，当电吹风 吹冷风时，只有 S2闭合，电动机在工作，故电吹风电动机正常工作时消耗的电功率 P=UI。 ，电吹风工作时消耗电功率。VUAI220,2 . 0 01 WAVIUP442 . 0220 101 （2）如图 5 可知，当 S1和 S2闭合时，电热丝与电动机并联接在 220V 电源上。当电 吹风吹热风时，电热丝与电动机均可工作，电动机消耗的功率（1）中已求，只需求出电热 丝正常工作时的电功率即可。 电吹风吹热风时，电热丝的功率 。

13、W V R U P968 50 )220( 22 0 2 总功率。WWWPPP101296844 21 总 消耗电能min2 hkWJsWPtW03 . 0 121440)602(1012 说明：说明：本题没有直接交待电吹风接的电源电压，因为电吹风是家用电器，它正常工作 时应接在家庭电路中，其电压是 220V，如果不注意这点，本题将无法完成。 【模拟试题模拟试题】 达标自查 1. 测量小灯泡的功率的探究实验，依据的物理原理是 ，实验过程中所需要的器 材有：电源、电灯泡、开关、导线，还需要 。 2. 请画出本实验的电路图。 3. 本实验中如果所用小灯泡上标有“6.3V”字样，那么实验时电源电压应

14、怎样选择？说 出你的理由。相应的电流表和电压表的量程如何选择？ 4. 一位同学在测量小灯泡的功率时得到了如下的数据，请根据表中所列出的数据填出其 余的几个项目。 通过以上数据处理你还有何发现？ 发现：（1） （2） 5. 说一说：在这个实验中为什么没有把测出的小灯泡的电功率的平均值求出来？ 能力提高 6. 在测量小灯泡的功率的实验中，某同学在连接滑动变阻器时，由于粗心，连接的电路 闭合开关后，移动变阻器的滑片时并不能改变灯泡的亮度，请你根据以下情况来判断该同 学的连接过程中分别出现了何种错误？ （1）小灯泡始终都亮时，原因 。 （2）小灯泡始终都暗时，原因 。 7. 一个多用插座上带有一只小型

15、电压表，把一只额定电功率是 500W 的电热水壶接在上 面时，电压表显示的电压值是 200V，你能否根据这一条件，粗略的估计电热水壶此时的实 际功率的大小？说出你运用的知识，同时指出你在估算时做出了什么近似处理。 【试题答案试题答案】 测量小灯泡的电功率 1. 电功率公式 P=IU；电流表电压表和滑动变阻器。 2. 电路图如下所示： 3. 电源电压应比小灯泡的额定电压略高（过高有可能烧坏电灯） ；这样能使电灯泡在不 同的电压状态下工作，分析比较其功率与什么因素有关；电压表应选择 15V 量程；电流表 可在一次试触后进行选择。 4. 功率分别为 0.5；0.36；0.66；灯丝电阻分别是 12.5；11；13.6； （1）电灯泡的实际功率随着它两端电压的改变而改变； （2）丝电阻随着灯丝的亮度发生变化。 5. 小灯泡的电功率是一个随着电压发生变化的物理量求出平均值没有意义。 6. 可能的原因是滑动变阻器的电阻都无法改变：（1）滑动变阻器的阻值为零；（2）滑 动变阻器的电阻为最大。 7. 可以；近似的认