16.3测量电功率1解析优秀PPT.ppt

电能公式小结电能公式小结第三节:测量电功率导入导入:同学们同学们,我们在前一节学习了电功我们在前一节学习了电功率的概念和它的计算方法率的概念和它的计算方法,你能说出什么你能说出什么是电功率吗是电功率吗?电功率有哪些计算的方法呢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=W/tP=UIP=UI现在我有一个小灯泡现在我有一个小灯泡,铭牌上只能看铭牌上只能看清额定电压，看不清额定功率，你们清额定电压，看不清额定功率，你们能想方法测量小灯泡的额定电功率吗能想方法测量小灯泡的额定电功率吗?怎样测量怎样测量?提示：请按提示：请按“试验目的、试验原理、试试验目的、试验原理、试验电路、试验器材、试验步骤留意事项验电路、试验器材、试验步骤留意事项等方面进行思索与探讨。等方面进行思索与探讨。试验目的试验目的:试验原理试验原理:测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率;比较额定比较额定功率和实际功率的关系功率和实际功率的关系zxxkP=U I电压表电压表电流表电流表展示：展示：*试验电路图试验电路图为什么？为什么？R怎样变更怎样变更R的电压的电压试验器材试验器材:电源电源,开关开关,导线导线,小灯泡小灯泡,电压电压表表,电流表，电流表，滑动变阻器滑动变阻器VA留意：分别测量以下三种状况下的实际功率。留意：分别测量以下三种状况下的实际功率。（1）使小灯泡在额定电压）使小灯泡在额定电压.下正常发光。下正常发光。（2）使小灯泡两端电压是额定电压的）使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍（）倍（），并视察小灯泡亮度。并视察小灯泡亮度。（3）使小灯泡两端电压低于额定电压（如）使小灯泡两端电压低于额定电压（如2V），），并视察小灯泡的亮度。并视察小灯泡的亮度。1 1、断开开关，按电路图连接好电路，把滑动断开开关，按电路图连接好电路，把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。变阻器的滑片调到阻值最大处。2 2、闭合开关，缓慢调整滑动变阻器的滑片，使、闭合开关，缓慢调整滑动变阻器的滑片，使 电压表的示数为电压表的示数为2.5V2.5V调到小（灯泡正常工作电调到小（灯泡正常工作电压值），记录压值），记录U U、I I值，同时视察灯泡亮度值，同时视察灯泡亮度3 3、调整滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电、调整滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的压约为额定电压的1.21.2倍。视察小灯泡的亮度，倍。视察小灯泡的亮度，记录数据。记录数据。4 4、调整滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压、调整滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压低于额定电压，视察灯泡亮度并记录数据。低于额定电压，视察灯泡亮度并记录数据。试验步骤试验步骤:留意事项留意事项3、滑动变阻器应如何连接？、滑动变阻器应如何连接？闭合开关前，滑片要放在什么位置？闭合开关前，滑片要放在什么位置？4、电流表和电压表在电路中如何连接？、电流表和电压表在电路中如何连接？量程选择是否适当？量程选择是否适当？“+、”接线柱连接是否正确？接线柱连接是否正确？1 1、电源电压的选择：、电源电压的选择：2 2、连接电路时开关应、连接电路时开关应 .+-+-留意事项：连接电路时开关应留意事项：连接电路时开关应 .断开断开量程量程:0 3V量程量程:0 0.6A最大阻值最大阻值 滑动变阻器应滑动变阻器应处于处于 。2.5V 0.3A连接电路连接电路进行试验按步骤细致试验，并记录好数据和现象按步骤细致试验，并记录好数据和现象小灯泡的额定电压：小灯泡的额定电压：2.5 2.5 V V 进行试验：分析与论证1.1.把你测量的实际功率与小灯泡的额定把你测量的实际功率与小灯泡的额定功率进行比较功率进行比较,它们是否确定相等？它们是否确定相等？2.2.在不同的实际功率下在不同的实际功率下,灯泡的亮度一灯泡的亮度一样吗样吗?3.3.你认为小灯泡的亮暗是由什么确定你认为小灯泡的亮暗是由什么确定的？的？展示小灯泡实际消耗的电功率不确定等于额定功率小灯泡实际消耗的电功率不确定等于额定功率结 论当小灯泡当小灯泡U U实实=U=U额额时，时，P P实实=P=P额额;正常发光正常发光当小灯泡当小灯泡U U实实UU额额时，时，P P实实PP额额；较亮；较亮当小灯泡当小灯泡U U实实UU额额时，时，P P实实PP额额；较暗；较暗小灯泡的亮度是由它的实际功率确定的小灯泡的亮度是由它的实际功率确定的不同电压下，小灯泡的实际功率不同电压下，小灯泡的实际功率 ，实际，实际电压越大，小灯泡实际功率电压越大，小灯泡实际功率 。不同不同越大越大沟通与合作（1 1）小灯泡正常发光时的功率是什么功率？）小灯泡正常发光时的功率是什么功率？（2 2）调整滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略）调整滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略高于或低于额定电压时，小灯泡的功率是什么高于或低于额定电压时，小灯泡的功率是什么功率？能否说这是小灯泡的额定功率？功率？能否说这是小灯泡的额定功率？（“能能”或或“不能不能”）为什么？）为什么？（3 3）能否将所测三次小灯泡功率求平均值作为）能否将所测三次小灯泡功率求平均值作为小灯泡的额定功率，以减小误差？小灯泡的额定功率，以减小误差？（4 4）本试验中滑动变阻器的作用是什么？）本试验中滑动变阻器的作用是什么？（5 5）本试验的电路还可以用于我们学习过的哪）本试验的电路还可以用于我们学习过的哪一个试验？并说出两试验的异同点。一个试验？并说出两试验的异同点。Z Z。xxkxxk补做试验结果：补做试验结果：在原电路中，使灯泡处开路（断路），闭合开关，在原电路中，使灯泡处开路（断路），闭合开关，调整滑动变阻器，视察电压表、电流表示数、灯调整滑动变阻器，视察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变更状况。泡的亮度变更状况。在原电路中，使灯泡处短路，闭合开关，调整滑动在原电路中，使灯泡处短路，闭合开关，调整滑动变阻器，视察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变阻器，视察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变更状况。变更状况。在原电路中，将电压表改接到滑动变阻器的两端。在原电路中，将电压表改接到滑动变阻器的两端。闭合开关，调整滑动变阻器，视察电压表、电流闭合开关，调整滑动变阻器，视察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变更状况。表示数、灯泡的亮度变更状况。4.在原电路中，将电压表改接到灯泡和滑动变阻在原电路中，将电压表改接到灯泡和滑动变阻器串联电路的两端。闭合开关，调整滑动变阻器，器串联电路的两端。闭合开关，调整滑动变阻器，视察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变更状况。视察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变更状况。小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，几乎等于电源电压小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，几乎等于电源电压小灯泡不亮，电压表无示数，但电流表有示数小灯泡不亮，电压表无示数，但电流表有示数电压表示数渐大，电流表示数渐小，小灯泡渐暗电压表示数渐大，电流表示数渐小，小灯泡渐暗电压表示数不变，电流表示数渐小，小灯泡渐暗电压表示数不变，电流表示数渐小，小灯泡渐暗评价思索：评价思索：1，一位同学；连接好电路，在闭合开关时发觉小灯，一位同学；连接好电路，在闭合开关时发觉小灯泡泡L不亮，电流表无示数，但电压表有示数，请分析不亮，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电路中可能出现的故障:_。2，另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发觉小，另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发觉小灯泡特殊亮，这说明他在闭合开关前没有灯泡特殊亮，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将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处灯泡灯泡L处断路处断路3.滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，灯泡都很暗，滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，灯泡都很暗，且两电表的示数及灯泡亮度没有变更且两电表的示数及灯泡亮度没有变更将滑动变阻器同下连接，作为一个定值电阻了将滑动变阻器同下连接，作为一个定值电阻了4.接好电路后，在闭合开关时发觉小灯泡发光但很接好电路后，在闭合开关时发觉小灯泡发光但很暗，且无论怎样调整变阻器的滑片灯泡亮度随有所暗，且无论怎样调整变阻器的滑片灯泡亮度随有所变更，但电压表示数总小于其额定电压。变更，但电压表示数总小于其额定电压。电源电压小于灯泡的额定电压电源电压小于灯泡的额定电压小组探讨小组探讨3 3、闭合开关，灯不亮，电流表、电压表、闭合开关，灯不亮，电流表、电压表无示数无示数接线柱接触不良或导线断了接线柱接触不良或导线断了或电源、电流表或电源、电流表 电压表、灯损坏。电压表、灯损坏。2 2、闭合开关，灯不亮，电流表几乎无示数，、闭合开关，灯不亮，电流表几乎无示数，电压表指针偏转较大电压表指针偏转较大电流表、电压表的位置接反或灯电流表、电压表的位置接反或灯丝断了或灯与灯座接触不良丝断了或灯与灯座接触不良1 1、在测量小灯泡电功率的试验中，调整滑动、在测量小灯泡电功率的试验中，调整滑动变阻器多次测量的目的是？变阻器多次测量的目的是？比较灯泡在不同电压下的功率和发光状况比较灯泡在不同电压下的功率和发光状况小组探讨小组探讨4 4、滑动变阻器滑片移动时，电流表的、滑动变阻器滑片移动时，电流表的示数及灯泡亮度不变示数及灯泡亮度不变滑动变阻器接错了或其短路滑动变阻器接错了或其短路5 5、导线发热冒烟，电流表示数很大、导线发热冒烟，电流表示数很大发生了短路发生了短路1、如图所示是测额定电压、如图所示是测额定电压为为2.5V灯泡的额定功率的灯泡的额定功率的电路图电路图a是是 表，表，b是是 表表按图接好器材，测量前，开关应按图接好器材，测量前，开关应 ，滑片，滑片P应滑到应滑到 点。点。电压电压电流电流断开断开B假如灯泡的阻值为假如灯泡的阻值为10，电源由两节干电，电源由两节干电池串联组成，电流表有量程池串联组成，电流表有量程00.6A和和03A两档，电压表量程为两档，电压表量程为03V和和015V两档，两档，那么那么a表量程应选表量程应选 档，档，b表量程应表量程应选选 档。档。0-3V00.6A练习巩固：练习巩固：闭合开关，发觉小灯泡两端电压只有闭合开关，发觉小灯泡两端电压只有1.8V，滑动变阻器的滑片，滑动变阻器的滑片P应向应向 端移端移动，才能使电压表示数为动，才能使电压表示数为 V，此时灯，此时灯泡的实际功率就是额定功率。泡的实际功率就是额定功率。A2.52 2、某个小灯泡上标有、某个小灯泡上标有6V6W6V6W字样，其电流随字样，其电流随两端电压变更关系的曲线如图两端电压变更关系的曲线如图2 2所示。那么，该所示。那么，该小灯泡的额定电压是小灯泡的额定电压是_，额定电功率是，额定电功率是_；当小灯泡两端的电压为；当小灯泡两端的电压为2V2V时，小灯时，小灯泡的电功率为泡的电功率为_W_W。6V6w1一、原理：一、原理：P=Wt t二、测量方法：二、测量方法：1 1、测出用电器在时间、测出用电器在时间 t t 内电能标转盘转动内电能标转盘转动的转数的转数 n n;3 3、算出电功率。、算出电功率。2 2、算出用电器消耗的电能、算出用电器消耗的电能 W W；*电功率测量的其次种方法：电功率测量的其次种方法：第一步：求表盘每转第一步：求表盘每转1 1转电流做的功转电流做的功 W=1r/3000r/KW.h W=1r/3000r/KW.h =1/3000KW.h =1.2103J =1/3000KW.h =1.2103J其次步：求其次步：求t(S)t(S)内表盘转内表盘转n n转，电流做转，电流做的功的功 W=1.2103n(J)W=1.2103n(J)第三步：求电吹风的功率：第三步：求电吹风的功率：P=W/t P=W/t =1.2103n(J =1.2103n(J）/t(S)/t(S)（W W）某家庭电路中，电能表上标有某家庭电路中，电能表上标有“3000R/KWh”“3000R/KWh”的字样，为了测一台电风扇的电功率，关闭其的字样，为了测一台电风扇的电功率，关闭其它用电器，只让电风扇工作它用电器，只让电风扇工作1min1min，发觉电能表，发觉电能表的转盘转动了的转盘转动了5 5转，则该电风扇的电功率是多转，则该电风扇的电功率是多大？大？张浩同学视察他家中的电能表上标有张浩同学视察他家中的电能表上标有3000r 3000r/kwh/kwh。他利用此电能表来测家中彩色电视。他利用此电能表来测家中彩色电视机的电功率。关闭其它用电器，只让电视机机的电功率。关闭其它用电器，只让电视机工作，测得电能表转盘转动工作，测得电能表转盘转动1010转用了转用了120120秒秒钟，则他家的彩色电视机的功率是多少瓦？钟，则他家的彩色电视机的功率是多少瓦？现象现象1 1：小成连接的试验电路，闭合开：小成连接的试验电路，闭合开 关，发觉电压表的指针反偏关，发觉电压表的指针反偏电压表的电压表的“+”、“”接线柱接反。接线柱接反。现象现象2 2：小黄连接的试验电路，闭合开：小黄连接的试验电路，闭合开 关，关，移动滑片，灯泡亮度变更明显，但电流表移动滑片，灯泡亮度变更明显，但电流表的指针摇摆较小，很难读出电流值。的指针摇摆较小，很难读出电流值。电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流表选用的量程偏大。小灯泡的 电流一电流一般小于般小于0.6A,0.6A,所以用所以用00.6A00.6A的量程即可。的量程即可。反馈练习 分析下列试验现象缘由现象现象3 3：小洋连接的试验电路，变阻器与灯：小洋连接的试验电路，变阻器与灯泡串联，但闭合开关时发觉小灯泡特殊亮。泡串联，但闭合开关时发觉小灯泡特殊亮。1.闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。2.假如将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路也会出现这种状况。反馈练习现象现象4 4：小宇连接的电路，闭合开关后发觉小：小宇连接的电路，闭合开关后发觉小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动。灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动。缘由可能有两个：一是小灯泡开路，即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好 二是电流表和电压表的位置接反了反馈练习现象现象5 5：小琪的试验电路连接正确，但是试验：小琪的试验电路连接正确，但是试验中无论怎样调整滑动变阻器，小灯泡都不能正中无论怎样调整滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光（始终比较暗）。常发光（始终比较暗）。缘由：小灯泡比较暗，说明它两端的电压缘由：小灯泡比较暗，说明它两端的电压比较小，而当滑动变阻器接入电路的电阻比较小，而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电压，可见，问题只能是电源的电压太低。压，可见，问题只能是电源的电压太低。因此，完成这个试验时，电源的电压确定因此，完成这个试验时，电源的电压确定要比小灯泡的额定电压大要比小灯泡的额定电压大20%20%以上。以上。反馈练习现象现象6 6：小颖连接的试验电路，闭合开关后，：小颖连接的试验电路，闭合开关后，发觉小灯泡变亮时电流表的示数变大，但发觉小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。是电压表的示数却变小。电压表测量的不是小灯泡的电压；而电压表测量的不是小灯泡的电压；而是滑动变阻器的电压。是滑动变阻器的电压。反馈练习（1313重庆重庆B)17B)17、小亮同学做测定、小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率小灯泡的额定电功率”试验试验时所用器材有电压为时所用器材有电压为6V6V的电源、额定电压为的电源、额定电压为2 25V5V的小灯泡（小的小灯泡（小灯泡的额定功率小于灯泡的额定功率小于1W1W）、滑动变阻器（）、滑动变阻器（50 1A50 1A）、以及符合）、以及符合试验要求的电表、开关和导线。如图试验要求的电表、开关和导线。如图1313（甲）是小亮同学没有（甲）是小亮同学没有连接完整的电路。连接完整的电路。（1 1）本试验的试验原理是）本试验的试验原理是 （2 2）请你用笔画线代替导线，将图）请你用笔画线代替导线，将图1313（甲）所示的电路连接完（甲）所示的电路连接完整。整。（3 3）小亮同学连好电路后闭合开关，）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片移动滑动变阻器滑片P P，发觉小灯泡，发觉小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是无示数，则故障可能是 （写出一种即可）。（写出一种即可）。P=U I灯丝断了灯丝断了灯座接触不灯座接触不良良（4 4）小亮同学解除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片）小亮同学解除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P P，同时，眼睛应凝视同时，眼睛应凝视 （选填序号）。（选填序号）。A A小灯泡亮度小灯泡亮度 B B电压表示数电压表示数 C C电流表示数电流表示数 D D滑动变阻器滑片滑动变阻器滑片（5 5）小亮同学移动滑动变阻器滑片）小亮同学移动滑动变阻器滑片P P到某处时，电压表的示数到某处时，电压表的示数为为2 22V2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P P向向端移动（选填端移动（选填“A”“A”或或“B“B）。当小灯泡正常）。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图发光时，电流表示数如图1313（乙）所示，则小灯泡的额定功率（乙）所示，则小灯泡的额定功率是是 W W，此时小灯泡的电阻是，此时小灯泡的电阻是 。该试验中滑动变阻器除了疼惜电路外，还有。该试验中滑动变阻器除了疼惜电路外，还有 的作用。的作用。BB0.410变更灯泡两端的电压变更灯泡两端的电压(13(13重庆重庆A A）1616在测量小灯泡正常发光时的电阻的试验中，在测量小灯泡正常发光时的电阻的试验中，选用的电源电压为选用的电源电压为4 45V5V，小灯泡的额定电压为，小灯泡的额定电压为2 25 V5 V，图，图1313甲是未连接完整的试验电路。甲是未连接完整的试验电路。(1)(1)连接试验电路的过程中开关应连接试验电路的过程中开关应_。(2)(2)请你用笔画线代替导线，将图请你用笔画线代替导线，将图1313甲所示的试验电路连接完甲所示的试验电路连接完整整(要求滑动变阻器的滑片要求滑动变阻器的滑片P P向左移动时电流表的示数变大向左移动时电流表的示数变大)。断开断开(3)(3)闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片p p，同时视察，同时视察_(_(选填选填“电压表电压表”或或“电流表电流表”)”)示数的变更，当电示数的变更，当电压表的示数如图压表的示数如图1313乙所示时，其读数为乙所示时，其读数为_V_V；若要测得；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片小灯泡正常发光时的电阻，滑片P P应向应向_(_(选填选填“A”“A”或或“B”)“B”)端移动。端移动。(4)(4)试验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取试验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表走，电压表_示数，电流表示数，电流表_示数示数(两空均选填两空均选填“有有”或或“无无”)”)。(5)(5)变更滑片变更滑片P P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图了如图1313丙所示的丙所示的IUIU图象图象(不计小灯泡电阻随温度的变更不计小灯泡电阻随温度的变更)。由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是_。电压表电压表1.8A有有无无10在在”测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”的试验中的试验中,已知小灯泡的额定已知小灯泡的额定电压为电压为3.8V电源至少应选用电源至少应选用_节干电池串联节干电池串联.连接电路时电压表应选用连接电路时电压表应选用_ 量程量程.闭合开关闭合开关,发觉小灯泡两端电压只有发觉小灯泡两端电压只有1.8V,若要测出小灯泡的额定功率若要测出小灯泡的额定功率,滑滑动变阻器的滑片动变阻器的滑片P应向应向_端移端移,才能才能使电压表示数为使电压表示数为_V.若此时电流表读数如下图若此时电流表读数如下图,该小灯泡的额定功率为该小灯泡的额定功率为_ _ W.3015V左左3.80.912灯断路灯断路2.32.3右右0.6W0.6W断开断开（4)4)灯的额定功率是灯的额定功率是 W W。0.55A灯短路；灯短路；D电压表接在了滑动变阻器的两端电压表接在了滑动变阻器的两端1 1、一位同学在测量小灯泡的功率时得到了如下数据，你能、一位同学在测量小灯泡的功率时得到了如下数据，你能从中总结出什么样的规律？从中总结出什么样的规律？2 2 某同学在试验时得到如下表格，该试验现象和数据记录某同学在试验时得到如下表格，该试验现象和数据记录都正确，你能指出他设计的表格的错误吗？都正确，你能指出他设计的表格的错误吗？实际功率随实际电压的上升而增大；实际功率随实际电压的上升而增大；灯的电阻随亮度的增大而增大；灯的电阻随亮度的增大而增大；开关开关ABCDGH2020图图l6l6甲为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗，其电路甲为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗，其电路原理如图原理如图1616乙所示，乙所示，R1R1、R2R2为电热丝，其额定电压均为为电热丝，其额定电压均为220V220V。电路的工作原理是：当电路的工作原理是：当S S，闭合，闭合，S2S2断开时，电熨斗处于低温档；断开时，电熨斗处于低温档；当当S1S1、S2S2都闭合时，电熨斗处于高温档。正常工作时高温挡的都闭合时，电熨斗处于高温档。正常工作时高温挡的电功率为电功率为1980W1980W。(电源电压保持不变，不计电热丝电阻随温度电源电压保持不变，不计电热丝电阻随温度的变更的变更)(1)(1)电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流是电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流是多大多大?(2)(2)若电热丝若电热丝R2R2的电阻为的电阻为4444，则电热丝，则电热丝R R，的电阻为多少，的电阻为多少?(3)(3)若电热丝若电热丝R2R2烧毁了，要使电路复原正常工作，小楠设计烧毁了，要使电路复原正常工作，小楠设计了这样一个方案：了这样一个方案：来源来源:学学+科科+网网 小楠方案：用两根都是小楠方案：用两根都是“220V 550W”“220V 550W”的电热丝并联替代的电热丝并联替代R2R2。请你通过计算和分析，对小楠的方案作出评价。请你通过计算和分析，对小楠的方案作出评价。