测量电功率资料.ppt
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1、测量电功率【体验体验】电电功率的功率的计计算及算及测测量量活活动动:观观察手察手电电筒上的小灯泡的筒上的小灯泡的铭铭牌牌(1)(1)小灯泡的小灯泡的3.8V3.8V表示的含表示的含义义是是_,_,0.5A0.5A的含的含义义是是_。(2)(2)根据根据标标注的注的电压电压和和电电流流值值,结结合合电电功率的公式功率的公式可可求得小灯泡的求得小灯泡的电电功率是功率是W W。(3)(3)把把该该小灯泡先接入只有一小灯泡先接入只有一节节干干电电池的池的电电路路,再接入只有两再接入只有两节节干干电电池的池的电电路路,此此时时小灯泡的小灯泡的发发光亮度将光亮度将变变(选选填填“亮亮”或或“暗暗”),),
2、此此时时小灯泡的小灯泡的电电功率将功率将变变(选选填填“大大”或或“小小”)。提示提示:(1)(1)额定电压为额定电压为3.8V3.8V额定电流为额定电流为0.5A0.5A(2)P=UI(2)P=UI1.91.9(3)(3)亮大亮大1.1.测测量小灯泡功率的原理是什么量小灯泡功率的原理是什么?2.2.小灯泡的亮度与小灯泡的小灯泡的亮度与小灯泡的电电功率有什么关系功率有什么关系?3.3.如何利用如何利用电电能表能表测测量小灯泡的量小灯泡的电电功率功率?探究探究 测测量小灯泡的量小灯泡的电电功率功率1.1.实验实验原理原理:通通过过“体体验验”可知可知,要知道小灯泡在不同要知道小灯泡在不同电压电压
3、下的下的电电功率大小功率大小,需要需要测测量小灯泡两端的量小灯泡两端的和通和通过过小灯泡的小灯泡的,所以所以测测量量电电功率的原理是功率的原理是。提示提示:在在“体验体验”活动中活动中,根据公式根据公式P=UI,P=UI,代入数据可求出小灯代入数据可求出小灯泡的额定功率。故测量小灯泡的电功率泡的额定功率。故测量小灯泡的电功率,在测得电压和电流的在测得电压和电流的前提下前提下,根据根据P=UIP=UI可以算不同电压下的电功率。可以算不同电压下的电功率。参考答案参考答案:电压电流电压电流P=UIP=UI2.2.测测量器材量器材:(1)(1)利用利用测测量量电压电压。(2)(2)利用利用测测量量电电
4、流。流。(3)(3)在在实验实验中中,为为了了观观察不同察不同电压电压下灯泡亮度下灯泡亮度,需要多次需要多次测测量量和和,故需要增加故需要增加仪仪器。器。参考答案参考答案:(1)(1)电压表电压表(2)(2)电流表电流表(3)(3)电压电流滑动变阻器电压电流滑动变阻器3.3.实验设计实验设计及分析及分析:(1)(1)根据所根据所选选的器材的器材,设计实验电设计实验电路路图图。参考答案参考答案:(2)(2)根据根据电电路路图连图连接接实实物物图图并回答并回答问题问题。连连接接电电路路时时,开关开关应处应处于于状状态态;闭闭合开关前合开关前,滑滑动变动变阻器的滑片阻器的滑片应应置于置于。提示提示:
5、分析电路图分析电路图,结合每个元件的连接特点结合每个元件的连接特点,完成实物图连接。完成实物图连接。为保证电路的连接安全为保证电路的连接安全,在连接电路时在连接电路时,开关应断开开关应断开,并在开关并在开关闭合前闭合前,把滑片置于变阻器的阻值最大端把滑片置于变阻器的阻值最大端,以免开关闭合时以免开关闭合时,电电流过大流过大,烧毁元件。烧毁元件。参考答案参考答案:断开断开阻值最大端阻值最大端如何如何选择电选择电流表和流表和电压电压表的量程表的量程?提示提示:a.a.电压表量程的选择要参考小灯泡的额定电压。电压表量程的选择要参考小灯泡的额定电压。b.b.电流电流表量程的选择表量程的选择,应根据小灯
6、泡的额定电压值和所给的电阻应根据小灯泡的额定电压值和所给的电阻,结合结合欧姆定律欧姆定律 计算出小灯泡的额定电流计算出小灯泡的额定电流,依据小灯泡的额定电依据小灯泡的额定电流选择电流表的量程。在不知道小灯泡电阻的情况下流选择电流表的量程。在不知道小灯泡电阻的情况下,可以采可以采用试触的方法。用试触的方法。参考答案参考答案:a.a.依据额定电压和小灯泡的额定电流。依据额定电压和小灯泡的额定电流。b.b.根据试触法。根据试触法。应应如何探究小灯泡的如何探究小灯泡的实际实际功率与它两端功率与它两端电压电压的关系的关系?提示提示:为了探究小灯泡的实际功率随它两端电压的变化情况为了探究小灯泡的实际功率随
7、它两端电压的变化情况,以以及小灯泡的亮度随实际功率的变化情况及小灯泡的亮度随实际功率的变化情况,需要用到滑动变阻器需要用到滑动变阻器,使小灯泡两端的电压依次等于它的额定电压、为额定电压的使小灯泡两端的电压依次等于它的额定电压、为额定电压的1.21.2倍、低于额定电压倍、低于额定电压,测出这三种情况下小灯泡的功率。测出这三种情况下小灯泡的功率。参考答案参考答案:调节滑动变阻器调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压依次等于它的使小灯泡两端的电压依次等于它的额定电压、为额定电压的额定电压、为额定电压的1.21.2倍、低于额定电压。倍、低于额定电压。(3)(3)分析分析实验实验数据。通数据。通过调节过调节
8、得出多得出多组电压组电压和和电电流示流示数及相数及相应应的灯泡亮度的灯泡亮度,如下如下计计算不同算不同电压电压下下,小灯泡的功率小灯泡的功率,填入表格。填入表格。对对比功率与灯泡亮度可比功率与灯泡亮度可发现发现,小灯泡的亮度由小灯泡的亮度由决定。决定。电压电压U/VU/V2.02.02.52.53.03.0电电流流I/AI/A0.220.220.250.250.280.28电电功率功率P/WP/W灯泡灯泡发发光情况光情况暗暗正常正常很亮很亮提示提示:根据根据P=UIP=UI可计算得出不同电压下的功率。分析表格可知可计算得出不同电压下的功率。分析表格可知:当小灯泡两端的电压高于额定电压时当小灯泡
9、两端的电压高于额定电压时,小灯泡的实际功率大于小灯泡的实际功率大于额定功率额定功率,小灯泡比较亮小灯泡比较亮;当小灯泡两端的电压等于额定电压时当小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率小灯泡的实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光小灯泡正常发光;当小灯泡两当小灯泡两端的电压小于额定电压时端的电压小于额定电压时,小灯泡的实际功率小于额定功率小灯泡的实际功率小于额定功率,小小灯泡发光比较暗。所以小灯泡的亮度取决于实际功率灯泡发光比较暗。所以小灯泡的亮度取决于实际功率,单纯比单纯比较电流或电压的大小较电流或电压的大小,无法判断小灯泡的亮度。无法判断小灯泡的亮度。参考答案参考答案:滑
10、动变阻器滑动变阻器0.440.440.6250.6250.840.84实际功率实际功率4.4.交流与交流与评评估估:(1)(1)在在实验实验中中,滑滑动变动变阻器的作用阻器的作用:_;_;_。提示提示:把滑动变阻器接入电路把滑动变阻器接入电路,增大了电路中的电阻增大了电路中的电阻,可以限制可以限制电路中的电流电路中的电流,有保护电路的作用有保护电路的作用;另外另外,通过改变滑动变阻器通过改变滑动变阻器的电阻的电阻,来改变小灯泡两端的电压来改变小灯泡两端的电压,使小灯泡两端的电压分别等使小灯泡两端的电压分别等于额定电压、高于额定电压、低于额定电压于额定电压、高于额定电压、低于额定电压,探究小灯泡
11、实际探究小灯泡实际功率和额定功率的关系。功率和额定功率的关系。参考答案参考答案:保护电路保护电路改变小灯泡两端的电压改变小灯泡两端的电压(2)(2)小灯泡两端的小灯泡两端的电压电压能否超能否超过额过额定定电压电压很多很多?提示提示:电压过高会烧坏小灯泡。电压过高会烧坏小灯泡。参考答案参考答案:不能。不能。(3)(3)在此在此实验实验中中,能否多次能否多次测测量求小灯泡功率的平均量求小灯泡功率的平均值值?提示提示:由于实验中测出的电功率是在不同的电压下测出的由于实验中测出的电功率是在不同的电压下测出的,电功电功率的值是相对于不同电压来说的率的值是相对于不同电压来说的,应分别求出各自电压下的电应分
12、别求出各自电压下的电功率。只有额定电压下的电功率才是额定功率功率。只有额定电压下的电功率才是额定功率,所以求平均值所以求平均值没有意义。没有意义。参考答案参考答案:多次测量目的是寻找小灯泡的实际功率随它两端电多次测量目的是寻找小灯泡的实际功率随它两端电压的变化规律压的变化规律,所以不能多次测量求平均值。所以不能多次测量求平均值。1.1.实验实验原理原理:P=_:P=_。2.2.实验设计实验设计:(1)(1)用用_测测出小灯泡正常工作出小灯泡正常工作时时的的电压电压。(2)(2)用用_测测出小灯泡正常工作出小灯泡正常工作时时的的电电流。流。(3)(3)通通过调节过调节_,_,使小灯泡的使小灯泡的
13、电压电压分分别别高于高于(低于低于)小小灯泡两端的灯泡两端的_电压电压,观观察小灯泡的亮度察小灯泡的亮度,记记下下电压电压表、表、电电流流表示数。表示数。UIUI电压电压表表电电流表流表滑滑动变动变阻器阻器额额定定3.3.实际实际功率与小灯泡亮度的关系功率与小灯泡亮度的关系:电电压压功率功率灯泡亮度灯泡亮度U U实实UUU额额P P实实_P_P额额比正常比正常发发光光_ 亮亮【拓展延伸拓展延伸】“伏安法测功率伏安法测功率”与与“伏安法测电阻伏安法测电阻”的实验器的实验器材与电路图相同材与电路图相同;不同之处不同之处:实验原理不同实验原理不同,数据的处理方式不数据的处理方式不同同,“伏安法测电阻
14、伏安法测电阻”要多次实验求平均值要多次实验求平均值,而用电器的电功率而用电器的电功率在不同的电压下是不同的在不同的电压下是不同的,不能求平均值。不能求平均值。考点考点 伏安法伏安法测测小灯泡的小灯泡的电电功率功率【典例典例】如如图图甲是小甲是小红红在在“测测量小灯泡的量小灯泡的电电功率功率”实验时连实验时连接的接的电电路路,小灯泡的小灯泡的额额定定电压为电压为3.8V,3.8V,电电源源电压电压恒恒为为6V6V。(1)(1)请请用笔画用笔画线线代替代替导线导线,将甲将甲图电图电路路连连接完整。接完整。(2)(2)当开关当开关闭闭合合,变变阻器滑片阻器滑片P P向左移向左移动时动时,电电流表示数
15、流表示数,电压电压表示数表示数。(选选填填“变变大大”“”“变变小小”或或“不不变变”)(3)(3)调节调节滑滑动变动变阻器使灯泡正常阻器使灯泡正常发发光光,电电流表的示数如流表的示数如图图乙所示乙所示,此此时电时电路路电电流流为为A,A,小灯泡的小灯泡的额额定功率定功率为为W W。(4)(4)如果如果电压电压表的表的0 015V15V量程被量程被损损坏坏,只有只有0 03V3V量程能正常使量程能正常使用用,要求利用原有器材要求利用原有器材测测出小灯泡的出小灯泡的额额定功率。定功率。请请在下面的虚在下面的虚线线框中画出你框中画出你设计设计的的电电路路图图。【思路导引思路导引】解答本题的三个关键
16、点解答本题的三个关键点:关键点关键点1:1:电压表量程的选择。电压表量程的选择。关键点关键点2:2:滑动变阻器在电路中的作用。滑动变阻器在电路中的作用。关键点关键点3:3:灯泡额定功率为灯泡额定功率为P P额额=U=U额额I I额额。【精讲精析精讲精析】本题考查测量小灯泡电功率的实验探究。本题考查测量小灯泡电功率的实验探究。(1)(1)测测量小灯泡电功率量小灯泡电功率,应测通过小灯泡的电流和两端的电压应测通过小灯泡的电流和两端的电压,故电压故电压表应和小灯泡并联表应和小灯泡并联,则电压表的则电压表的“-”接线柱应和小灯泡左端接接线柱应和小灯泡左端接线柱相连线柱相连(或和滑动变阻器右下接线柱相连
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