测量小灯泡的电功率课件

测量小灯泡的电功率第十八章第３节•导入:同学们,我们在前面学习了电功率的概念和它的计算方法,你能说出什么是电功率吗?电功率有哪些计算的方法呢?电功率是表示电流做功快慢的物理量电功率的计算公式P=W/tP=UI常用的小灯泡标着额定电压（如2.5V、3.8V），而未标明额定功率。例如一盏小灯泡额定电压为2.5V，如何测出它的额定电功率?想想议议测量小灯泡的电功率。P=UI。电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V）。学生实验实验目的实验原理实验器材请根据实验原理画出实验电路图。实验电路图：VALPS注意事项:•1、滑动变阻器应如何连接？闭合开关前，滑片要放在什么位置？•2、电流表和电压表在电路中如何连接？+--接线柱连接是否正确？量程选择是否适当？1.闭开关前为什么要把滑动变阻器调到最大值？提示：为了保护电路，开关闭合前要把滑动变阻器调到最大值.2.三次实验中哪一次测量的是小灯泡额定功率？提示：根据额定功率的概念，当小灯泡两端的电压(电压表的示数)为灯泡的额定电压时，此时测量的功率为小灯泡的额定功率.3.能否根据三次测量数据计算出小灯泡的平均电功率，为什么？提示：不可以.小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改变，是一个变化的量，因此多次测量求平均值毫无意义.4.电源和电压表、电流表的量程应如何选择？提示：所选电源电压应高于小灯泡的额定电压，例如测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时至少要选两节新的干电池串联使用；电压表的量程要大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作时的电流.5.本实验电路图，还可以测量电学中的什么物理量？提示：测量小灯泡的电阻.6.若实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器，灯泡的亮度始终很暗，电流表和电压表示数不变.其故障是什么？提示：滑动变阻器同时连接下面两个接线柱，使滑动变阻器始终处于最大值.（1）移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压（约1.2U额）。（2）记录电压值，电流值，同时观察比较灯的亮度有何区别。实验要求提示：注意电流表与电压表的量程、滑动变阻器的使用方法。（1）将电压表和电流表指针调零，断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数依次为2.5V、2V和3V，依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I，分别将U、I记录在表格中；（3）观察并比较三次小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中。实验步骤次数电压U/V电流I/A发光情况电功率P/W12.52233小灯泡的额定电压是_______V。2.5实验数据U实=U额P实=P额灯正常发光U实＜U额P实P额灯比正常发光_____U实＞U额P实P额灯比正常发光_____灯有可能被______＜＞暗亮烧毁根据实验结果回答问题：甲灯标有“PZ220V40W”，乙灯标有“PZ220V100W”，将两盏灯并联接在220V电路中，比较两灯的亮度。灯亮度的比较演示实验1：结论：U实=U额时，P额大的灯泡亮。将上述两灯串联接在220V电路中，比较两灯的亮度。比较两盏灯的亮度，应比较它们的实际功率，实际功率大的灯泡亮。演示实验2：结论：U实≠U额时，P额小的灯泡亮。思考:测量小灯泡的电功率与测量小灯泡的电阻值有什么相同点和不同点?测量的物理量都是电压和电流;测量的电路图(实验装置);滑动变阻器的作用相同原理不同：P=UI;R=U/I.相同点不同点五、实验中的故障分析1、一位同学；连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，请分析电路中可能出现的故障:______________________灯泡L处断路2、另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，这说明他在闭合开关前没有__________________________________.将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处3、另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别暗，不管怎样移动滑片P，灯泡亮度始终不变，产生这一故障的原因是：______________________.滑动变阻器连接成了定值电阻小明同学刚学完电功、电功率知识，有一天回到家中发现有几只灯泡。其中一只标有“220V,40W”字样，由此他想到以下问题：问题1：灯泡上面的“220V,40W”表示什么意思？答：“220V”表示这只灯泡的额定电压是220伏；“40W”表示这只灯泡的额定功率是40瓦。什么是额定电压、额定功率？问题2：小明想：若把此灯接在照明电路中，这只灯泡的功率一定是40瓦吗？答：不一定。只有在220伏电压下工作时，这只灯泡的功率才是40瓦。若实际电压高于220伏，它的功率就大于40瓦；若实际电压低于220伏，灯泡的功率就小于40瓦。问题3：此“220V,40W灯正常工作时，灯丝电阻多大？解：由P=UI和RUIPUR2得：121040)220(PR22WVU额额灯＝那么问题4：此“220V,40W灯正常发光时电流多大？半小时内消耗的电能是多少？解：由电功率P＝UI，可知正常发光电流：0.18AA112V220W40U＝＝额额PIJsAVUItW4102.71800112220电流所做的功：问题5：小明同学又想，如果把此“220V,40W灯接在380伏的电路上，会发生什么现象？答：根据有由于P实远大于P额，所以灯丝很快被损坏。RUP2＝W1191210V380RU22）（＝＝实实P问题6：要在此电压（380伏）下仍然使灯“220V,40W正常工作，你有什么办法？方法：给此灯串联一个电阻，如右图：“220V,40W”R/U=380V解:R/两端电压U/＝U总－U额＝380V-220V＝160V而电路中的电流所以A18.0A112V220W40U＝＝＝额额PI880112160/'AVIUR那么串联电阻应满足什么条件？如果只有几只这样的灯泡，而没有电阻，还有什么方法也可以使它工作？方法：可以将两个这样的灯泡串联起来组成串联灯，这样既能起到照明作用，同时还可以延长灯泡寿命。“220V,40W”U=380V“220V,40W”问题7：小明同学又拿起一只灯泡标有“220V，25W”字样，他想若将此灯与“220V,40W”的灯泡并联，接到220伏的电路中哪个灯泡会更亮一些？答：因为并联支路两端电压相等U＝U1＝U2，故两灯两端电压都等于额定电压220伏，所以消耗的功率也都等于各自的额定功率，所以“220V，40W”灯泡的功率大，并且会更亮一些。问题8：把这两个灯泡(“220V，25W”，“220V，40W”)串联起来，接到220伏的电路中，哪个灯泡消耗的功率大？（或哪个更亮）分析：从可知，在额定电压相同的情况下，额定功率小的灯丝电阻大，即“220V，25W”的灯丝电阻比“220V，40W”的灯丝电阻大，又因为串联电路中电流处处相等，即I1＝I2＝I。根据P＝I2R可知，电阻大的消耗的电功率大，所以两灯串联后“220V，25W”灯泡消耗的功率大，即此灯亮。额额PU2R问题9：小明还找到一只照明灯泡，但它的功率值已模糊不清，可通过什么方法知道它的功率？【分析】可用实验的方法解决：把灯泡与电能表连接起来，接入电路，用电能表测出一定时间内电流所做的功，并用秒表测出时间，根据公式则可求得功率。tWP小灯泡上标有“6V3W”字样，将这盏灯接到3V电压下，它比正常发光时___（选填“亮”或“暗”），这时它的实际功率为_____W。暗0.75练一练如图是测定小灯泡电功率的实验电路。闭合开关S，使滑片P向左不断移动，则电流表的示数_______（选填“增大”、“不变”或“减小”)，小灯泡消耗的电功率_______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。增大增大1.用伏安法测小灯泡（额定电压2.5V）的额定功率的实验中：(1)画出电路图。(2)连接实物电路时，开关应，滑动变阻器应＿＿。(3)要测额定功率，闭合开关，灯泡两端的电压为2V，则图中滑动变阻器滑片P应向移动。(4)如果估计灯泡电阻大约为10欧，则电流表的量程应选择。(5)小灯泡正常发光时，电流表读数如上图示，则P额=＿＿＿＿＿。[练习]断开调到最大阻值处左0～0.6A0.8W2、在实验中，某同学在连接滑动变阻器时，由于接线错误使得滑动变阻器P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度。现就下面两种情况，请判断该同学是如何连接的？（1）小灯泡较亮时，他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的＿＿＿连接；（2）小灯泡较暗时，他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的＿＿＿连接；CDAB（3）后来，该同学把电路连接正确，却发现：闭合开关，灯泡发光，但在实验时无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是（）A.变阻器总电阻太大B.电压表量程太大C.电源电压太低D.灯泡灯丝断开C3、如图1所示为测定小灯泡的额定功率的电路图。（1）已知小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为12Ω，则电源至少要用＿＿＿节干电池串联，电压表应选＿＿＿＿＿V量程，电流表应选＿＿＿＿A量程。（2）按图1所示的电路图，结合选择的干电池个数和电流表量程，在图2中用笔画线代表导线，正确连接实物图（连线不要交叉）。30～150～0.64、几个同学在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为3.8V，阻值约为12Ω。如图14所示是小勇同学连接的实物电路。（1）根据题目要求，把图1中的电路补充完整。（2）在正确连接电路时，开关必须，滑动变阻器的滑片应移至__________端。实验时，要使小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器使电压表的示数为___V，若此时电流表的示数如图2所示，电流为______A，那么小灯泡的额定功率是______W。（3）小明同学在检查电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数且为4.5V，电流表示数为0A，则产生这个故障的原因可能是。图2图1(3)小灯泡处断路最大阻值处3.8V0.28A1.064课堂小结小灯泡电功率的测量实验的操作过程和分析