測(cè)量小燈泡的電功率(原理及習(xí)題練習(xí)含答案).doc

測(cè)量小燈泡的電功率學(xué)習(xí)目標(biāo)1加深對(duì)電功率的理解；2鞏固電流表和電壓表的操作技能；3通過(guò)測(cè)量，體驗(yàn)額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別；4鍛煉根據(jù)測(cè)量公式P=IU設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法的能力；5通過(guò)討論和交流，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和態(tài)度。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：通過(guò)測(cè)量，體驗(yàn)額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：鍛煉根據(jù)測(cè)量公式(P=IU)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法的能力。知識(shí)要點(diǎn)精析知識(shí)點(diǎn)一 測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)用電壓表、電流表測(cè)定小燈泡的功率；會(huì)測(cè)量小燈泡額定功率和實(shí)際功率。實(shí)驗(yàn)原理：P=UI 測(cè)出小燈泡的電壓U和電流I，利用公式P=UI計(jì)算求得電功率。實(shí)驗(yàn)器材：電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、小燈泡、燈座、導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)電路圖及表格次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 功率P/W 發(fā)光情況 1 2 3 實(shí)驗(yàn)步驟：1實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：檢查儀器是否齊全，規(guī)格是否合乎要求，查看小燈泡的額定電壓；2按電路圖連電路，查無(wú)誤，閉合開(kāi)關(guān)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；3調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為，記錄電流表示數(shù)；4調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端電壓等于1.2，記下電壓表、電流表的示數(shù)，并觀察小燈泡發(fā)光情況；5調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端電壓小于，記下電壓表，電流表的示數(shù)，并觀察小燈泡發(fā)光情況；6斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，計(jì)算電功率值填入表格。數(shù)據(jù)分析，總結(jié)結(jié)論(1)分析數(shù)據(jù)知，實(shí)際功率隨實(shí)際電壓改變而改變；(2)燈泡的亮度了取決于燈泡的實(shí)際功率，實(shí)際功率越大燈泡越亮。注意事項(xiàng)1儀器選擇：電源：電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓。例如：，至少要選擇2節(jié)干電池串聯(lián)作電源，學(xué)生電源選擇3V的電源。電壓表的量程應(yīng)大于，電流表的量程應(yīng)大于燈泡正常的工作電流；在被測(cè)電壓、電流不超電壓表、電流表量程的情況下，應(yīng)盡可能選用小量程；例如的小燈泡電壓表量程選03V，電流表選00.6A的量程?；瑒?dòng)變阻器的允許通過(guò)最大電流要大于燈泡的正常工作電流，而其最大阻值應(yīng)與燈泡的電阻差不多，以便調(diào)節(jié)效果明顯。2連電路時(shí)注意事項(xiàng)：同伏安法測(cè)電阻。知識(shí)點(diǎn)二 利用電能表和鐘表測(cè)量家用電器的功率1原理：2儀器：電能表、鐘表、家用電器。3測(cè)量的物理量：電能表表盤的轉(zhuǎn)數(shù)，時(shí)間。4實(shí)驗(yàn)步驟：要測(cè)某家用電器的功率，可只讓其工作，其他用電器關(guān)閉，觀察記錄電能表表盤轉(zhuǎn)數(shù)，同時(shí)記下鐘表的時(shí)間值，再計(jì)算出功率。5計(jì)算方法：例如：電能表的參數(shù)3000R/kWh，記錄的轉(zhuǎn)數(shù)為n轉(zhuǎn)，時(shí)間為t(s)，則 t秒消耗的電能： 電功率：注意事項(xiàng)：明確電能表參數(shù)的物理意義;被測(cè)的電器一定要單獨(dú)工作;單位的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如：家用電能表的盤面上，標(biāo)有3000R/KWh字樣，當(dāng)接入一個(gè)用電器正常工作時(shí)，1min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了15轉(zhuǎn)，則該電器消耗的實(shí)際功率是( )A5W B500W C300WD3KW解析：用電器消耗的電能 。 答案：C規(guī)律方法指導(dǎo)1測(cè)量電功率的方法：測(cè)量電功率可以使用專用的功率表用電能表測(cè)量出電流通過(guò)小燈泡做的功(消耗的電能)用鐘表測(cè)出所用的時(shí)間，根據(jù)公式計(jì)算出要用電器的電功率。用電壓表測(cè)得小燈泡兩端的電壓，用電流表測(cè)得通過(guò)小燈炮的電流(用伏安法)，然后通過(guò)公式P=UI，計(jì)算出小燈泡的功率。2本實(shí)驗(yàn)關(guān)于使用滑動(dòng)變阻器的規(guī)律方法。本實(shí)驗(yàn)測(cè)量小燈泡在不同電壓下電功率，使用調(diào)節(jié)電源電壓的方法不方便，例如小燈泡的額定電壓是3.8V，直接調(diào)電源電壓調(diào)不出來(lái)，所以通過(guò)串聯(lián)滑動(dòng)變阻器，調(diào)節(jié)燈炮兩端電壓來(lái)完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。本?shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器的作用一是保護(hù)電路，二是調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓。注意事項(xiàng)：連電路時(shí)，滑片要滑到阻值最大端。通過(guò)的最大電流不能超過(guò)滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流。3伏安法測(cè)小燈泡電阻和測(cè)小燈泡電功率的異同點(diǎn)。原理不同：，儀器相同；電路圖相同分析的方法與結(jié)論不同測(cè)小燈泡電阻：分析方法是電阻的不同，不是由于電流、電壓引起的而是溫度引起的，結(jié)論是溫度越高，電阻越大。測(cè)小燈泡功率：分析方法是電壓不同功率不同，功率的變化是由于電壓的變化引起的。經(jīng)典例題透析基礎(chǔ)類型1為了測(cè)量小燈泡的電功率，在具體實(shí)驗(yàn)操作中，手和眼的分工應(yīng)該是( )A手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，眼睛觀察電流表的示數(shù)變化B手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數(shù)變化C手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，眼睛觀察燈泡是否發(fā)光D手按開(kāi)關(guān)，眼睛觀察小燈泡解析：在測(cè)量小燈泡的電功率時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，滑動(dòng)變阻器滑片在阻值最大端，閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡兩端電壓比較小，要提高電壓使燈泡的兩端電壓等于額定電壓，必須移動(dòng)滑片使之電阻變小，因此操作過(guò)程中，手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數(shù)，讓電壓表示數(shù)等于額定電壓。答案：B總結(jié)升華：這道題考查同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能的掌握程度。學(xué)習(xí)時(shí)一定要自己親自動(dòng)手體驗(yàn)一下實(shí)驗(yàn)過(guò)程。舉一反三在測(cè)量小燈泡的功率的探究實(shí)驗(yàn)中，如果所用小燈泡上標(biāo)有“6.3V”字樣，那么實(shí)驗(yàn)時(shí)電源電壓應(yīng)怎樣選擇？說(shuō)出你的理由，相應(yīng)的電流表和電壓表的量程如何選擇？解析：電源電壓應(yīng)略高于小燈泡的額定電壓，小燈泡的額定電壓是6.3V，電源電壓應(yīng)選8V；電壓表的量程選015V的大量程，電流表的量程通過(guò)試觸來(lái)選擇。2小燈泡標(biāo)有“3.8V”字樣，李鎮(zhèn)同學(xué)用如圖所示的電路來(lái)測(cè)定小燈泡的額定功率：(1)至少要用_節(jié)干電池串聯(lián)起來(lái)做電源，(2)閉合開(kāi)關(guān)后，測(cè)小燈泡的額定功率發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為2.5V，則應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片P向_滑動(dòng)，(3)閉合開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得三組數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)將所缺數(shù)據(jù)填入表中：實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電壓表讀數(shù)V 電流表讀數(shù)A 1 3.0 0.20 2 0.21 3 3.8 0.25 (4)小燈泡的額定功率P=_。解析： 小燈泡上標(biāo)的值是額定電壓值，每一節(jié)干電池的電壓為1.5V，所以需要3節(jié)干電池串聯(lián)使用才能提供給燈泡3.8V的額定電壓。 測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)使燈泡兩端電壓等于3.8V，而此時(shí)的電壓為2.5V48600J 電能表存在問(wèn)題。 成果測(cè)評(píng)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)一、填空題1在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、_、_及滑動(dòng)變阻器，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)_，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)到_位置上。2在做“測(cè)定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中，所用燈泡標(biāo)有“2.5V、3W”的字樣，請(qǐng)回答：你至少應(yīng)進(jìn)行_次實(shí)驗(yàn)，目的是_；每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，你準(zhǔn)備使電壓表的示數(shù)分別為_(kāi) _ _；通過(guò)比較幾次實(shí)驗(yàn)中燈泡的亮度，你能得出結(jié)論：_。3在“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，若要測(cè)定小燈泡的額定功率，必須讓小燈泡在_電壓下工作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出_和_才能根據(jù)公式計(jì)算出小燈泡的功率。4小明在測(cè)量小燈泡的電功率時(shí)，如果小燈泡標(biāo)有“2.5V”而額定功率不到1W，電流表的量程有“00.6A”和“03A”實(shí)驗(yàn)中電流表的量程應(yīng)選用_。5如圖為小明同學(xué)連接測(cè)量小燈泡額定功率的電路圖，圖中使用了三節(jié)干電池作電源，已知小燈炮的額定電壓為3.8V，額定功率大約為1.2W，閉合開(kāi)關(guān)前電路中還存在哪些問(wèn)題，請(qǐng)你至少指出兩處。_ _。 6為了測(cè)量額定電壓是2.5V的小燈泡的功率，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，在整理數(shù)據(jù)和計(jì)算電功率時(shí)發(fā)現(xiàn)其中一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與其他兩次相差很大，經(jīng)檢查原來(lái)有一次電流表的示數(shù)讀錯(cuò)了，且該同學(xué)選用的電流表的量程是0.6A，試分析：序號(hào) 電壓U/V 電流I/A 1 2.0 1.00 2 2.5 0.25 3 3.0 0.30 (1)第_次讀數(shù)錯(cuò)了，正確的讀數(shù)應(yīng)是_A；(2)第_次測(cè)得的是小燈泡的額定功率；(3)小燈泡的額定功率=_。二、選擇題7測(cè)額定電壓為2.5V小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的讀數(shù)如圖所示，則小燈泡的額定功率是( )A0.8WB1WC5WD0.1W8在“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)電路連接正確，閉合開(kāi)關(guān)，燈泡發(fā)光，但測(cè)試中無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表的示數(shù)都達(dá)不到燈泡的額定電壓值，其原因可能是下述的哪一種( )A變阻器總電阻太大B電壓表量程太大C電源電壓太低D燈泡的燈絲斷開(kāi)9兩只燈泡串聯(lián)在電路中，其中一只亮而另一只不亮其原因可能是( )A不亮的燈泡燈絲斷了或接觸不良B兩燈相比，不亮的燈泡電阻太小C兩燈相比，不亮的燈泡電阻太大D兩燈相比，通過(guò)不亮的燈泡的電流太小10在測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡兩端電壓高于其額定電壓的1/5時(shí)，小燈泡的實(shí)驗(yàn)功率與其額定功率之比為( )A5:6 B6:5 C25:36 D36:25三、實(shí)驗(yàn)探究11在“伏安法測(cè)電阻”和“測(cè)小燈泡功率”(小燈泡的額定電壓為2.5V)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中：(1)都需要測(cè)出三組電壓值和電流值，前者的目的是_，后者的目的是_。(2)下明是小明“測(cè)小燈泡功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的數(shù)據(jù)，由此可知小燈泡的額定功率。次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 1 3 0.25 2 2.5 0.22 3 2 0.20 能力提高與綜合測(cè)試1下表是某同學(xué)研究“電阻消耗的電功率與該電阻值之間的關(guān)系”時(shí)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納出電功率與電阻的關(guān)系：_。10 15 20 30 50 60 6 6 6 6 6 6 0.6 0.4 0.3 0.2 0.12 0.1 3.6 2.4 1.8 1.2 0.72 0.6 2.小明同學(xué)想要研究電功率大小與電壓、電流的關(guān)系，他選用了額定電壓相同，額定功率相差很大的兩個(gè)小燈泡，他設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示，圖中兩個(gè)小燈泡的_相等，目的是研究電功率與_的關(guān)系。3額定電壓為2.5V的小燈泡接在下圖中的四個(gè)電路中，能測(cè)出小燈泡額定功率的是( ) 4如圖所示，將兩只額定電壓相同的燈泡和串聯(lián)在電路中，閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)亮，不亮，對(duì)此有下列幾種猜想，其中可能的是( )燈絲斷了 燈座未短路燈泡的電阻太小燈泡兩端電壓較大 通過(guò)燈泡電流不等燈泡的燈座被短路 燈泡的額定功率不同A B C D5在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源為兩節(jié)鉛蓄電池，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20、1A”字樣，某同學(xué)已連接的部分電路如圖甲。該同學(xué)連接的電路中有錯(cuò)誤，請(qǐng)用筆在錯(cuò)誤處劃“”標(biāo)明；錯(cuò)誤改正，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲中把電路連接完整；閉合開(kāi)關(guān)，將變阻器的滑片移到某位置時(shí)，電壓表示數(shù)為2.5V，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)小燈泡中的電流是_A，小燈泡的額定功率是_W。 另一同學(xué)連接好電路閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡先很亮后熄滅，你認(rèn)為他在連接電路時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題是_。6電子式電能表已開(kāi)始