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第14课时电流做功与电功率第2讲有关电功率的实验原理P=UI实物图与电路图电路连接开关：连接电路时,开关要断开。滑动变阻器：滑动变阻器“一上一下”接入电路,且开关闭合前,滑片要移到阻值最大处。电表：①电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联;②电流从正接线柱流入,负接线柱流出;③电压表的量程由小灯泡的额定电压决定,电流表的量程由小灯泡的额定电流决定教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点测量小灯泡的电功率教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）滑动变阻器的作用改变灯泡两端的电压和保护电路。连接电路无误后,移动滑片的位置,同时眼睛观察电压表的示数,当电压表的示数达到额定电压时,停止移动滑片,并记下电流表的示数,利用公式即可求出灯泡的额定功率电路故障分析电表示数异常的原因：①电流表无示数：与电流表串联的电路断路(或电流表被短路或断路);②电流表指针满偏：电流表所选量程太小或与之串联的电路发生短路;③电压表无示数：小灯泡发生短路(或电压表短路或断路,或与电压表并联的电路以外部分断路);④电压表示数接近电源电压：小灯泡发生断路,或滑动变阻器短路。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）电路故障分析小灯泡不亮的原因：①电路完好,灯不亮：滑动变阻器连入电路的阻值太大,移动滑片观察小灯泡是否发光;②电路故障,灯不亮：小灯泡断路或短路,根据电表示数判断。移动滑片,电表示数不变的原因：滑动变阻器同时接两个上接线柱或同时接两个下接线柱多次测量的目的测出小灯泡在不同电压下的实际功率并比较、探究电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律(小灯泡实际电压不同,小灯泡的实际功率理应不同,求平均值没有意义)教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）设计表格图像分析小灯泡的U-I图像是曲线,原因是灯丝电阻随温度的升高而增大物理量实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W小灯泡发光情况123教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）实验结论不同电压下,小灯泡的功率不同,实际电压越大,小灯泡的功率越大;小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮实验评估小灯泡额定电压为3.8V时,电压表读数不准确;若电源电压为6V,可将电压表改接在滑动变阻器两端,来减小实验误差教材梳理夯实基础重难探究逐个击破探究测量小灯泡的电功率例1在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20Ω1A”)、开关和导线,图14-7甲所示是小明没有连接完整的电路。图14-7(1)请你用笔画线代替导线,将所示电路连接完整。(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最(选填“左”或“右”)端。如图所示右教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(3)小明闭合开关后,移动滑片,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路故障可能是。(4)小明排除故障后,正确操作时某次电压表的示数为2.2V,要想测出小灯泡的额定电功率,接下来的操作是。当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其值为A,小灯泡的额定功率为W。[拓展](5)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片的同时,眼睛应注视。A.电压表示数B.电流表示数C.滑动变阻器滑片灯泡断路将滑片向左移动,使小灯泡两端的电压为额定电压2.5V,读取电流表的示数,再利用P=UI计算0.260.65A教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(6)同组小磊的实验记录和有关计算如下表所示：根据表格设计和有关数据完成下列问题。①由第1次实验数据求得小灯泡电阻值为Ω。②小磊把三次测量的电功率求出的平均值当成了小灯泡的额定功率,他认为这样可以减小误差,你认为他的做法是(选填“正确”或“错误”)的。判断理由是。实验序号电压表示数/V电流表示数/A电功率/W额定功率/W13.00.320.9622.40.30.7232.00.260.529.375错误小灯泡的电功率随电压的变化而变化,额定功率是指在额定电压下工作时的功率,所以将不同电压下的电功率求平均值没有意义教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[解析](1)电压表要并联在小灯泡两端,根据电源为2节干电池可知电压表应选用小量程,根据小灯泡的额定功率小于1W可知其正常工作时的电流不大于I=𝑃𝑈额=1W2.5V=0.4A,则电流表也应选用小量程。(2)滑动变阻器的滑片应置于其接入电路的阻值最大端,此题中滑动变阻器滑片置于最右端时阻值最大。(4)由题图乙可知,灯泡正常发光时,电流表的示数为0.26A,小灯泡的额定功率P额=I额U额=0.26A×2.5V=0.65W。(5)实验操作时手移动滑片,同时要眼盯电压表。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例2[2019·南安一模]图14-8甲是小明“测量小灯泡电功率”的电路,灯泡的额定电压为2.5V(电阻约10Ω)、电源电压恒为6V。图14-8(1)为保证实验顺利进行,应选择下列哪个滑动变阻器接入电路中。A.10Ω2AB.20Ω1AB教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,发现电压表示数为2.7V,要使灯泡正常发光,下一步操作应该是：将滑片P向(选填“左”或“右”)端移动。(3)实验数据如下表：分析实验数据可知：①第5次实验,灯泡熄灭的原因是。②小灯泡断电后的电阻可能是。A.0ΩB.2ΩC.10ΩD.11Ω实验次数12345发光情况非常亮明亮较亮较暗熄灭电压U/V3.02.51.71.30.5电流I/A0.300.280.240.210.16右灯的实际功率太小B教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(4)完成上述实验后,小明向老师又要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,设计了如图乙所示的电路测量灯泡的额定功率。请完成实验步骤：①闭合开关S1,将S2拨到触点(选填“1”或“2”),移动滑片P,使电压表的示数为V;②再将开关S2拨到触点(选填“1”或“2”),保持滑片P的位置不动,读出电压表的示数U;③灯泡额定功率的表达式为P额=(用已知量和测量量符号表示)。22.51𝟐.𝟓𝐕×(𝑼-𝟐.𝟓𝐕)𝑹𝟎教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[解析](1)当灯正常发光时,电路中的电流约为I=𝑈𝑅=2.5V10Ω=0.25A,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V,滑动变阻器连入电路的电阻为R滑=𝑈滑𝐼=3.5V0.25A=14Ω10Ω,所以滑动变阻器选B。(2)电压表示数为2.7V,大于小灯泡的额定电压,要使灯泡正常发光,应当增大滑动变阻器接入电路的阻值,使滑动变阻器分得的电压增大,因此滑片要向右端移动,直到电压表的示数为2.5V。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(3)①灯在额定电压下的功率为额定功率,分析数据可知,灯在额定电压下的电流为0.28A,小灯泡的额定功率为：P=UIL=2.5V×0.28A=0.7W;第5次实验中,灯泡的实际功率：P'=UI'=0.5V×0.16A=0.08W,通过计算知灯的实际功率太小,达不到发光功率,所以灯泡熄灭。②小灯泡的电阻主要是受到温度变化的影响;由表中第5组实验数据可知,此时灯泡电阻R=𝑈𝐼=0.5V0.16A=3.125Ω;灯泡电阻受温度影响,随温度降低而减小,小灯泡在断电一段时间后,灯丝温度降低,灯泡的电阻减小,但不会为0,则灯泡电阻可能是2Ω。