测量小灯泡电功率讲义.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 课 题测量小灯泡的电功率授课日期及时段教学目的一、知识与技能1知道用伏安法测定小灯泡功率的原理。2知道如何测定小灯泡的额定电功率和实际电功率。3会自己设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序地进行实验、读取数据、计算小灯泡的功率。二、过程与方法1经历测量小灯泡的功率的过程，对科学探究的七个要素有更全面的体验与理解。（提出问题 猜想和假设 设计实验 进行实验 分析和论证 评估 交流与合作）2通过实验，培养学生设计实验的能力、实验操作能力、分析处理数据的能力。3通过学习撰写实验报告，培养学生撰写实验报告的能力。4通过本实验探究的评估交流环

2、节，培养学生发现问题的能力的尝试，用已知知识去解释某些问题的能力。三、情感、态度和价值观1通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度。2通过评估与交流，培养学生的创新精神。3通过实验过程，培养学生精益求精的实验态度和尊重事实、探求真理的科学态度。教学内容知识网络图解测量小灯泡的电功率实验原理： 实验电路图：实验步骤：分析、论证滑动变阻器的作用故障分析重难点突破【重点1】：测量小灯泡的电功率。考点解析：本实验是电功率教学中一个重要的学生实验，综合性强，它是在学习电压表、电流表、滑动变阻器等器材的使用、学习了伏安法测电阻的实验、学习了电功率的基础上学习的。通过学生的体验，知道测量电功率的原理是P=U

3、I，会画实验电路图，提高学生的实验操作技能，学习电路故障分析。让学生进一步体会灯泡发光亮度和实际功率的对应关系；进一步理解实际功率和额定功率的区别与联系，认识到额定电压和额定功率的重要意义；进一步学习电压表、电流表、滑动变阻器等器材的使用，在实验数据分析的基础上，发现灯丝电阻的变化并用所学过的知识进行解释。经典例题1：实验目的测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。实验原理根据公式P=UI，测出灯两端电压和通过灯泡电流，计算出小灯泡的电功率。实验电路根据实验的目的和原理设计如下电路。说明用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，

4、用来改变小灯泡两端电压。实验器材小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。说明电源的选择应考虑小灯泡的额定电压，选择大于小灯泡额定电压的12倍，但不能过大。实验数据（记录）表格：实验要求发光情况电流（A）电压（V）电功率（W）1小灯泡在额定电压下工作2小灯泡两端电压是额定电压的12倍3小灯泡两端电压低于额定电压实验步骤1按电路图连接实物电路。2合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。3调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的12倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。4调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压

5、，观察并做记录。5断开开关，整理实验器材。说明1按电路图连接实物电路时注意：（1）连接过程中开关应始终处于断开状态。（2）根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。（3）连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确。2合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。3调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。实验结论由公式P=IU计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）结论（1）不同电压下

6、，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。（2）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。 解析：关于测量小灯泡的电功率的实验图可以与测小灯泡的电阻的实验相结合，利用这个电路图同样可以测出小灯泡的电阻，不同的是测电阻的时候可以多次测量取平均值，而测电功率则不能用此种方法。另还要注意实验操作上的很多注意事项。答案：略点评：对此类实验探究题中考中出现的频率比较高，要求学生知道什么是额定功率、实际功率，会利用电功率的公式进行相关量的计算。 变式训练1：在“测量小灯泡电功率”的实验中已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为25V。 (1)连接电路时开关应 。 (2)请你用笔画

7、线代替导线将图25中的电路连接完整。 (3)闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”)。闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表示数为0，产生故障的原因可能是 。(4)排除故障后，实验得到的数据如下表。在第1次实验中，小灯泡两端电压为2V时，电流表示数如图26所示，则通过小灯泡的电流为 A，此时小灯泡的实际功率为 W。(5)由上表可知，小灯泡的额定功率为 W；小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 (选填“增大”或“减小”)。解析： 答案(1) 断开 (2)略 (3)A (4) （5） 增大 点评：此类题变化比较多，需重点掌握电路图的分析，当滑动变阻器变化时会分析电路

8、的变化。要求会根据图表数据计算电功率。易错易混清单【易错易混点1】：电功和电功率的区别与联系（1）电功与电功率所描述的物理概念不同：电功是描述电流做功多少的物理量，而电功率是描述电流做功快慢的物理量。电功率不仅跟电流做功多少有关，还跟做功时间的长短有关，它是由上述两个因素决定的。（2）电功与电功率的计算公式不同：电功的基本计算公式W=UIt。由此可以看出，电流做功多少跟电压、电流和通电时间三个因素有关，是由它们三个的乘积来决定大小的。电功率的基本计算公式是P=UI，它表明电功率跟电压、电流两个因素有关，其大小由它们的乘积决定。（3）电功和电功率的单位不同：电功的单位是焦耳和千瓦时，而电功率的单

9、位则是瓦特和千瓦。（4）电功与电功率的测量方法不同：电功是用电能表来直接测量，而电功率要用伏安法间接进行测量，即测出用电器两端的电压及通过用电器的电流，然后利用公式P=UI求出电功率。【易错易混点2】：额定功率与实际功率的区别一个用电器的电功率是随着它两端的电压改变而改变的。而且，一个用电器也不是随便接入什么电路都能工作的。设计用电器时，需要确定它在正常工作时的工作条件（如电压、电流）、工作性能（如电功率），通常在用电器的铭牌上标出。正常工作时的电压叫做额定电压，在额定电压下的电功率叫额定功率。一个用电器（如灯泡）生产出来了，其额定电压、额定功率是确定的。你能说出某灯泡铭牌上标识的“PZ 22

10、0-40”字样表示的意义吗？实际功率是用电器在实际工作时的功率，是不确定的。如果用电器两端的实际电压等于它的额定电压时，则实际功率等于额定功率，这时用电器正常工作；如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压，则实际功率就小于额定功率，这时用电器不能正常工作；如果用电器两端的实际电压大于它的额定电压，则实际功率就大于额定功率，用电器也不能正常工作，严重时会影响用电器的使用寿命。为此，在使用用电器时，应尽量保证用电器两端的电压等于或接近其额定电压，这样才能使用电器更好地发挥作用。专项训练：测量小灯泡的电功率习题一、选择题1在“测定小灯泡额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测

11、试中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值。其原因可能是下述的哪种( )A变阻器总电阻太大 B电压表量程太大C电源两极电压太低 D灯泡灯丝断开答案：C2甲乙两灯并联在同一电路中，都能正常发光，且甲灯比乙灯亮，则( )A甲灯消耗的电能一定比乙灯多B甲灯中的电流一定比乙灯大C甲灯两端的电压一定比乙灯大D甲灯的电阻一定比乙灯大答案：B甲灯比乙灯亮，说明甲灯的电功率比乙灯大，根据电功率的计算表达式可知，因为，所以3定值电阻和串联在电路中，通过它们的电流分别为和，它们两端的电压分别是和，实际电功率分别是和，以下答案中错误的是( )A B C D答案：C因为和串联，所以，B对同时在串联

12、电路中，故D对；，故A对4两个灯泡串联时的电功率之比为4：3，则它们并联时的电功率之比为( )A4：3 B3：4 C D答案：B串联时的电功率之比为4：3，则，而并联时，电功率之比为5在测定小灯泡功率的实际中，若错把电流表并联在电灯两端，而把电压表串联在电路中，如图所示，则闭合开关S后，可能会出现的情况是( )A灯泡不亮 B电流表指针有明显偏转C电流表被烧坏D电压表示数为电源的电压答案：A、D把电压表串联在了电路中，因为电压表的内阻很大，可以看作是绝缘体，因此电路中的电流十分微弱，可以忽略不计，故灯泡不会亮，电流表的指针不会偏转，更不会被烧坏，所以A正确，B、C错误因电压表两端的接线柱能通过导

13、线或用电器等导体接到电源两极上，所以电压也相当于测电源的电压，其示数约等于电源的电压值，故D对二、解答题1在测定小灯泡的功率的实验中：某同学在实验时选用额定电压2.5V的小灯泡(电阻约为10)、电源为两节干电池，规格为“30 1A”的滑动变阻器按图所示电路连接实物图正确连接电路，闭合开关前应把滑动变阻器滑片调到_位置若电路元件完好，闭合开关后，下列现象中哪几种会出现( )A小灯泡不能正常发光B电流表示数为零C电压表示数为2.5V D若移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数随着改变若小灯泡丝已断，闭合开关后，下列现象中哪几种会出现( )。A电流表指针不偏转 B电压表指针不偏转C电压表示数为3V

14、D滑动变阻器失去调节作用答案：(2)最大电阻值(3)A、D(4)A、C、D2如图甲所示，是“测定小灯泡的功率”实验的电路图；图乙是连接不完整的实验电路，其中电源为三节新的干电池，灯泡的额定电压为3.8V，其灯丝的电阻约为10，标有“10 1A”字样的滑动变阻器要求：(1)对照电路图用笔画线代替导线，将图乙实验电路中未连接部分连接好(注意两电表量程的选择)；(2)当闭合电路的开关时，电路中可能出现的不正常的现象(见下表)顺序电路中出现的不正常现象原因电灯的亮暗电流表示数(A)电压表示数(V)甲不亮04.5 乙很亮0.424.2 丙不亮0.450 请你参考下列选项，把表中空白部分补充完整(只要填选

15、取的选项代号)A电路中e、f间断路B电路中e、f间短路C滑动变阻器连入电路中的电阻太小(3)为了测出小灯炮的额定功率应调节的元件是_，使电压表示数为_V如果此时电流表的示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为_W答案：(2)甲A，乙C，丙B(3)滑动变阻器，3.8，0.5323以下是实验中遇到的一些情况，请分析出现这些情况的原因(1)某同学用下图来做“用伏安法测量电阻”的实验，电源两极电压为6V，各元件完好，且电路连接正确当他刚闭合开关S时，发现电压表的读数为6V，则其原因为_(2)某同学在做完“测定小灯泡的电功率”的实验后(所用小灯泡的额定电压为2.5V)，及时完成了实验报告实验报告中他设计了如

16、下的表格如该同学对实验现象的观察和数据的记录都正确，请你指出他所设计一表格中的错误是_实验次序小灯泡两端的电压(V)通过灯丝的电流(A)灯泡的亮度灯泡的电功率(W)灯泡的平均电功率(W)12.200.28比正常发光时暗0.620.7622.500.30正常发光0.7532.800.32比正常发光时亮0.90答案：(1)滑动变阻器的滑片P滑到了最左边；(2)设计了灯泡的平均电功率一栏没有必要4一位同学手边没有电压表，只有如下几种器件：电源、滑动变阻器、电流表，已知电阻值的定值电阻、开关、导线若干，但他仍完成了测定灯泡实际功率的实验请你画出他实验的电路图，写出实验所需要测量的物理量和计算灯泡实际功

17、率的表达式答案：将定值电阻与灯泡并联，用电流表分别测出定值电阻R的电流IR和灯泡的电流IL，PULIL，ULURIRR，PIRILR5在测定小灯泡功率的实验中，某同学设计了如下所示电路图：(1)电路图中的电表应是_，应是_(2)如果小灯泡的额定电压为2.5V，则电源最少应有_节干电池组成(3)在连接电路时，开关应_，滑动变阻器的滑片应移到变阻器的_端(4)如上图所示，当电压表的示数是1.2V时，应把变阻器的滑片向_移动(5)若估计小灯泡的电阻约为5，电源是由两节干电池串联组成，那么电流表的量程应选_，电压表的量程应选_(6)当电压表的示数为2.9V时，小灯泡的实际功率比额定功率_，小灯泡的亮度

18、比正常时要_些(7)某同学测得以下三组数据，请你填出每次的电功率值数值次数电压(V)电流(A)电功率(W)11.50.3220.432.50.5答案：(1)电流表；电压表 (2)2 (3)断开，b (4)a (5)00.6A，03V (6)大，亮(7)数值次数电压(V)电流(A)电功率(W)11.50.30.45220.40.832.50.51.25一、填一填1.在测定小灯泡功率的实验中，根据电功率的公式_，测出小灯泡两端的_和小灯泡中的_，就可以计算出小灯泡的电功率，在_下测出的电功率就是额定功率。2.现有“3.8V，3A”的小灯泡一只，它的额定电压是_，额定功率是_。3.为了迅速准确的测定

19、额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，至少要_节干电池，用_调节小灯泡两端电压，电压表应和_并联，为了提高测量的准确程度，最好选_V的量程。实验时需调节小灯泡两端电压为_V，若此时电流表的示数为0.2A，则该灯泡的额定功率为_W。二、选择题1.灯的亮度决定于（ ）。A.灯的电阻 B.灯的额定功率 C.灯的实际功率 D.灯的额定电压2.在“测定小灯泡额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中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值。其原因可能是下述的哪种（ ）。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.灯泡灯丝断了3.测2.5V小灯

20、泡电功率的实验中，灯泡正常发光时，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是（ ）。 A.0.8W B.1W C.5W D.0.1W参考答案一、填空题1.P=UI、电压、电流、额定电压2.3.8 V、11.4W3.2、滑动变阻器、小灯泡、03、2.5、0.5二、选择题1.C 2.C 3.B例题1在“测定小灯泡额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中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值。其原因可能是下述的哪种（ ）。A变阻器总电阻太大B电压表量程太大C电源两极电压太低D灯泡灯丝断开答案：C例题2甲乙两灯并联在同一电路中，都能正常发光，且甲灯比乙灯亮

21、，则（ ）。A甲灯消耗的电能一定比乙灯多B甲灯中的电流一定比乙灯大C甲灯两端的电压一定比乙灯大D甲灯的电阻一定比乙灯大解析：甲灯比乙灯亮，说明甲灯的电功率比乙灯大，根据电功率的计算表达式可知，因为，所以。答案：B例题3定值电阻和串联在电路中，通过它们的电流分别为和，它们两端的电压分别是和，实际电功率分别是和，以下答案中错误的是（ ）。ABCD解析：因为和串联，所以，B对。同时在串联电路中，故D对；，故C对。答案：A例题4两个灯泡串联时的电功率之比为4：3，则它们并联时的电功率之比为（ ）。A4：3 B3： 4 C D解析：串联时的电功率之比为4：3，则，而并联时，电功率之比为。答案：B例题5在

22、测定小灯泡功率的实际中，若错把电流表并联在电灯两端，而把电压表串联在电路中，如图所示，则闭合开关S后，可能会出现的情况是（ ）。A灯泡不亮 B电流表指针有明显偏转C电流表被烧坏 D电压表示数为电源的电压解析：把电压表串联在了电路中，因为电压表的内阻很大，可以看作是绝缘体，因此电路中的电流十分微弱，可以忽略不计，故灯泡不会亮，电流表的指针不会偏转，更不会被烧坏，所以A正确，B、C错误。因电压表两端的接线柱能通过导线或用电器等导体接到电源两极上，所以电压也相当于测电源的电压，其示数约等于电源的电压值，故D对。答案：A、D图16-3中考演练：（2007南京市）图16-3所示，电源电压恒定小灯泡L标有

23、3V 0.6W字样，R为定值电阻闭合S，断开Sl，小灯泡正常发光；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是。10 2：3（2007兰州市）（9分）如图16-31所示电路中，R14，R22欧姆，R32.8，电源电压和灯的电阻恒定，当K与触点1、2分别接触时，电流表示数分别为0.8A和1.2A；当K与触点3接触时，灯泡恰能正常发光，求灯的额定电压及额定功率。 解：当k接触点1时，R1与灯L串联， U = 0.8 （ 4 + RL ） 当k接触点2时，R2与灯L串联， U= 1.2（ 2 + RL ）解（1）（2）得：U= 4.8v , RL =

24、2当k接触点3时，R3与灯L串联， 灯L恰好正常发光， IL = = = 1A 灯L的额定电压为：UL = ILRL = 12 = 2V灯L的额定电功率为：PL = ULIL = 21 = 2W（2007贵阳市）实验小组进行了“测定额定电压是2.V的小灯泡功率”的实验：（1）实验记录与计算如下表：电压U/V1.52.02.5电流I/A0.220.260.30功率P/W0.330.52灯泡发光情况灯丝暗红微弱发光正常发光图16-31根据他们观察的现象和记录的实验数据分析，你可得出什么结论（请说出两点）：小灯泡的额定功率是W；。（2）他们还注意到，这个实验记录也可以用来计算小灯泡灯丝的电阻，并发现灯丝的电阻值随电压升高而增大，同学们想：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么会有这样的结论呢？请你给他们作出合理的解释：。（3）在图16-22中用笔画线代替导线完成该实验的电路连接；（请正确选择电表量程）图16-22 图16-23 请在坐标图16-23中作出小灯泡的电压和电流的关系图象。图11（1） 0.75 电压升高，功率增大等 （每空2分，共4分）（2）灯丝的电阻与温度有关 （2分） （3） （每图2分，共4分）【精品文档】第 13 页