测量小灯泡额定功率

..教师：学生：日期：星期：时段：课题测量小灯泡功率实验学习目标与分析1《测定小灯泡功率》实验的原理、电路和实验基本方法和步骤；2《测定小灯泡功率》实验综合题的解决方法。学习重点《测定小灯泡功率》综合习题的解题基本步方法。方法是以学生平时练习和考试中的这类题为载体，通过学生交流、讨论、合作，教师的指导总结出解题基本步方法。学习方法讲授和练习同步学习内容与过程教师分析与批改测小灯炮的电功率是初中物理的重要实验之一，集中了电学的所有重点知识，如串联电路的特点，电压表、电流表的使用、滑动变阻器的使用、电学实验的操作步骤、实验故障分析和排除、电学计算、表格设计等，全方位地考察了实验的操作步骤、实验现象的观察、实验器材的合理选择，这类题成了历年中考的热点和压轴题。一、基础知识：1、实验原理：P=UI（P额=U额I额）2、测量的物理量：U，I（U额，I额）3、实验基本电路图：4、实验步骤：（1）把电源、电键、滑动变阻器、小灯泡、电流表(较大量程档)串联成电路。（2）把电压表并联在小灯泡两端，并且取量程高于额定电压档的接线柱。（3）调节滑动变阻器，使电路中的电阻最大。（4）闭合电键使电路接通。（5）调节滑动变阻器，使小灯泡在额定电压下发光。（6）发现电流表示数低于较小量程时，改接电流表低档量程的接线柱。（7）记下电压表和电流表的示数，算出小灯泡的额定功率。（8）断开电路，整理器材。5．数据的记录及应观察的现象：物理量实验次数电压（伏）电流（安）功率（瓦）小灯亮暗程度123注意点：..1．“测定小灯泡电功率”的实验中小灯电阻是不断改变的，所以一般不计算小灯电阻，（除非题目中明确说明小灯电阻不变）2．解决“测定小灯泡功率”实验综合题的基本方法是：以P额=U额·I额为基本公式，通过串联电路特点和欧姆定律，运用逻辑推理的方法，从而得出解决此类问题的“三个基本物理量”。即：在题中找出或求出小灯泡的U额和I额求小灯泡的U额和I额经常用的方法：U额=U总(电源)-U滑（已知小灯额定电流利用滑动变阻器求出额定电压）I额=I滑（已知小灯额定电压利用滑动变阻器求出额定电流）求U总(电源)的常用方法：利用实验中刚闭合电键时，滑动变阻器电阻最大的条件计算出：U总(电源)=U灯+U滑3．解题时请注意滑动变阻器经常提到的三个位置特点：第一个位置：刚闭合电键，特点：滑动变阻器电阻最大，（电流最小）（一般可求出电源电压或滑动变阻器最大电阻）第二个位置：移动滑片使滑动变阻器电阻到中间某个位置，特点：小灯正常发光（一般利用滑动变阻器电阻求出额定电流或额定电压）第三个位置：移动滑片使滑动变阻器电阻最小，特点：滑动变阻器电阻为零，（电流最大）小灯两端电压等于电源电压。4.解题时把题中的已知条件和平时实验时所用器材、正确的电路、正确的步骤多作比较，发现其中差异，找出解题方法。考点总结1器材选择：电源（应大于额定电压）、滑动变阻器的规格（最大电阻小，最大电流大）；电压（最多不能超过额定电压的1.2倍）、电流表量程的选择。3实验前，滑动变阻器就调到最大位置处4串联电路的欧姆定律计算5判断小灯泡正常发光的方法（额定状态的判断）6电压表量程选取与计数7电路故障分析8电路的连接与设计9电功率的计算10测量实验中多组数据的方法与目的及数据处理方法，数据表格的设计，数据的分析（多次测量、做图）11小灯泡的电阻与温度的关系（温度升高而增大）12滑动变阻的作用（保护电路、调节电压）与连接方法（一上一下）13误差的分析14在连接电路时，开关应断开，15小灯泡的亮度是由实际功率所决定的，..16只有额定电压时的功率才是额定功率，（所以不能用平均值法算）一、电路故障分析“实验电路正确”是指电源、电键、电流表、待测小灯泡和滑动变阻器串联,电压表与小灯泡并联,或是给出实验电路图也可证明这一点。“闭合电键后”在题目没提移动滑片时我们可以认为此时电路中滑动变阻器的电阻最大,如果题目中给出滑动变阻器最大电阻值就可以得出此时滑动变阻器接入电路中的电阻值。“小灯泡正常发光”是指小灯泡两端电压和通过的电流都达到额定值,如果题目中已经告知了额定电压或额定电流,那么小灯泡正常发光时亦即小灯泡两端电压或通过电流达到已知的额定电压或额定电流。灯泡处开路=“灯泡灯丝断了”、=“灯泡与灯座接触不良”电路故障分析表常见故障原因分析闭合开关，灯泡不亮，电表无示数电路断路：电源、导线、开关、滑动变阻器、接线接触不良闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转1灯泡断路2电流表、电压有位置接反电流表有示数，电压有无示数1电压有损坏或断路2灯泡短路电表的指针向没有刻度的方向偏转电表的正负极接反电表的指针偏转太小1电表的量程过大2电源电压过低电表指针偏转超过最大刻度1电表量程过小2电路中出现短路滑动变阻器的滑片移动时，电表示数及灯泡亮度无变化滑动变阻器连接时，没有一上一下，而接成定值电阻闭合开关，灯泡很亮后熄灭滑动变阻器连接时，没有一上一下，而接成一个导线无论如何移动滑动变阻器时，电压表示数总小于灯泡的额定电压电源电压过低灯不亮，电表稍有变化1电源电压过低2变阻器连入电路的电阻过大当调节滑动变阻器时，电压表随电阻的增大而增大错把电压表接大滑动变阻器两端一、由于开路或短路引起的故障例1.小明在用电流表和电压表测小灯泡电功率的实验中，，所用仪表完好，按照图1正确连好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，假如分别出现了下列情况，请你帮他找出各自故障的原因。..图1①电流表有示数，而电压表无示数。②电流表无示数，而电压表有示数，且约等于电源的电压。③电流表和电压表均无示数。二、由于仪器错接引起的故障例2.小华在用电流表和电压表测小灯泡电功率的实验中，所用仪器均完好。他没有先画电路图，而是凭印象连接电路，连好电路后，闭合开关，分别出现了下列三种情况，请你判断各自产生的原因：图2（1）在调节滑动变阻器的滑片时，他发现灯泡变亮了，而电压表的示数却减小了；灯泡变暗了，电压表示数却增大了。（2）发现灯泡不亮，且电压表有示数（约等于电源的电压），而电流表无示数。三、由于仪表损坏引起的故障例3.小刚想用电流表和电压表测小灯泡的额定电功率，如果电源电压为6V，被测灯泡的额定电压为3.8V。这时，本来电压表应选用0~15V的量程，但这个量程却损坏了，只有0~3V的量程完好，实验该怎样进行下去？怎样判断灯泡是否工作在额定状态？请你帮他想想0办法。二、填空小题1、小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为4.5伏、7.5和9伏中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，小灯标有“4.5V”字样，估计小灯的额定功率小于1.5瓦。他按图1连接好电路，先将变阻器的滑片P移至________端（选填“A”或“B”），然后闭合电键S，再移动变阻器的滑片P，观察到小灯发光逐渐变_________（选填“亮”或“暗”）。当小灯正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10欧）。小华所用的电源电压为________伏，小灯的额定功率为_______瓦。（2008年上海市中考题）AVRABPLS图1..2、小明同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压不变，滑动变阻器上标有“50Ω2A”字样，小灯标有“0.3A”字样，估计小灯的额定功率在1.2瓦以上。他正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，当观察到电流表的示数为安时，小灯正常发光。此时电压表的示数如图2所示，变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为25欧）。小灯的额定电压为伏，额定功率为瓦，所用的电源电压为伏。（2007年上海市中考题）3、某同学做“测定小灯泡的功率”实验，所用小灯是额定电压为“2.5伏”和“4.5伏”中的一个。他正确连接电路，实验步骤正确。闭合电键S，观察到电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。过了一会儿，小灯突然熄灭，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯都不亮，电压表的示数始终为12伏，则电源电压为伏，滑动变阻器的最大阻值为欧。他换用一个相同规格的小灯接入电路，重新进行实验，当小灯正常发光时，滑片的位置恰好在变阻器的中点上，电压表的示数如图所示，则小灯的额定电压为伏，额定功率为瓦。（2006年上海市中考题）4、甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，他们使用的电源电压相同且不变，选用的滑动变阻器上都标有“20Ω2A”字样，待测的两小灯额定电流均为0.35安。两位同学分别正确连接电路进行实验。甲同学观察到当小灯正常发光时，电压表的示数如图（a）所示，且变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为10欧），则甲同学所测小灯的额定功率P额甲为____________瓦，所使用的电源电压U为____________伏。乙同学观察到当小灯正常发光时，电压表的示数如图（b）所示，则乙同学所测小灯的额定电压U额乙为____________伏。当两灯均正常发光时，乙同学所测小灯发光较__________（选填“亮”或“暗”）。（2005年上海市中考题）5、甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，电源电压都为6伏且不变，滑动变阻器上都标有“20Ω2A”字样，待测两小灯的额定电压相同，但额定电流分别为0.35安、0.2安。他们各自正确连接电路，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，直至小灯正常发光。此时观察到乙同学的小灯比甲同学的小灯亮，且乙同学的滑动变阻器滑片恰好在中点上(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧)。求：(1)乙同学所用小灯的额定电流。(2)乙同学所用小灯的额定功率。(3)甲同学所用小灯正常发光时，滑动变阻器接人电路的电阻值。四、实验大题6、小刚在“测量小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2．5V。（a）（b）第4题图图2第3题图..(1)小刚的实验电路如图4所示，但连接不完整。请你用笔划线代替导线，帮他完成电路连接。(2)电路连接完整后，闭合开关，当向右移动变阻器的滑片P时，电压表的示数将____________，电流表的示数将_________。（变大或变小）(3)实验记录电表示数如下表．分析表中数据．可知小灯泡L的额定功率为____________W。(4)实验过程中，由于不小心造成灯泡短路，则电路中可能出现的现象是(说出两条)①____________________________________________________；②____________________________________________________。7、小明在做“测量小灯泡电功率”的实验中，所用器材有额定电压为2．5V的小灯泡，以及符合实验要求的电源、滑动变阻器、电表、开关和导线。实验前电压表和电流表已调零，实验时用导线a、b、c、d、e、f、g按图示方式连接电路。(1)闭合开关前应把滑动变阻器滑片P调到(选填“A”或“B”)端。(2)闭合开关，调节滑动变阻器，结果出现了下列现象，请分析其原因：a．小灯泡不亮，电压表的示数始终为3V，电流表的示数始终为零，则可能是导线出现断路；b．小灯泡能发光，电流表有示数，电压表的示数始终为零，则可能是导线出现断路。(3)小明排除故障后，调节滑动变阻器，测得右表中的三组数据。则小灯泡的额定功率为W。8、在测量“小灯泡的功率”中，所用小灯泡的额定电压是3.8V。（1）如图是小岗同学没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线帮他将电路连接完整；（2）闭合开关小岗发现灯泡发光很实验次数电压表示数/V电流表示数/V12.00.1722.50.2033.00.22第7题图第6题图..亮，其操作存在的问题是；（3）纠正上述操作后，小岗测出三组数据，记录在下表中，第二次功率数据忘记处理了，请你帮他把数值填入表中的空格内；（4）该实验测出三组数据的目的是；（5）小岗根据测出的三组数据求出各次电阻，发现灯泡在不同电压下的电阻值相差较大，你认为出现这种结果的原因是。4.（兰州）（每空1分，画图3分，共10分）某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W左右。（1）连