内容正文:
第十五章 欧姆定律 电功率
第四节 电功率的相关实验
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
考法总结
【实验原理】P=UI.
类型1 伏安法测小灯泡的电功率
【实验电路】如图所示,已知小灯泡的额定电压为U额.
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
【实验操作】
(1)实验步骤:
a.断开开关,根据电路图连接实物电路,将滑片移至b端;
b.闭合开关,移动滑片,观察电压表,使电压表示数等于U额,此时小灯泡正常发光,记录两电表示数;
c.移动滑片,分别使电压表示数小于U额、约为U额的1.2倍,观察小灯泡亮度,记录小灯泡亮度及两电表示数;
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
d.将实验数据记录到如下的表格中(表格中不应设置“平均电功率/W”一栏,因为小灯泡的电功率是变化的,求平均电功率无意义);
e.根据P=UI计算出小灯泡在各个电压下的实际功率,将表格补充完整.
(2)电压表量程应根据小灯泡的额定电压选取.
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况
1
2
3
…
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
【实验分析】
(3)滑动变阻器的选取:根据串联分压原理,利用 求解R滑.
(4)连好电路,闭合开关,若各元件完好但小灯泡不亮,原因是小灯泡的实际功率太小.
(5)某次调节时,移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1,小灯泡的阻值变化了ΔR2,则ΔR1>ΔR2.判断的理由是:电路的电流变大,小灯泡两端的电压增大,故小灯泡的电阻增大,由R= 可知电路的总电阻减小,故滑动变阻器减小的电阻应大于小灯泡增大的电阻.
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
(6)小灯泡的I-U图像如下图,小灯泡的I-U图像是一条曲线,这是因为小灯泡的电阻受温度影响,温度越高,小灯泡的电阻越大,图像的倾斜程度越小.
(7)小灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,小灯泡越亮.
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
类型2 单电压表测小灯泡的额定功率
已知待测小灯泡的额定电压为U额.
实验器材(除电源、导线、待测小灯泡L) 实验电路图 实验步骤 推理过程及P额表达式
开关、电压表、已知电阻R0、滑动变阻器 a.闭合S,移动滑片使电压表示数为U额;b.断开S,保持滑片不动,将电压表接到R0两端,闭合开关,读出电压表示数U0
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
实验器材(除电源、导线、待测小灯泡L) 实验电路图 实验步骤 推理过程及P额表达式
2个开关(其中1个为单刀双掷开关)、电压表、已知电阻R0、滑动变阻器 a.闭合S1,S2拨至2,移动滑片使电压表示数为U额;b.保持滑片不动,S2拨至1,读出电压表示数U
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
实验器材(除电源、导线、待测小灯泡L) 实验电路图 实验步骤 推理过程及P额表达式
开关、电压表、滑动变阻器R1、滑动变阻器R2(最大阻值为R2) a.闭合S,移动R2的滑片至最左端,调节R1的滑片使电压表示数为U额;b.保持R1的滑片不动,移动R2的滑片至最右端,读出电压表示数U
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
实验器材(除电源、导线、待测小灯泡L) 实验电路图 实验步骤 推理过程及P额表达式
3个开关、电压表、滑动变阻器R1、滑动变阻器R2(最大阻值为R2) a.闭合S和S1、断开S2,移动R2的滑片使电压表示数为U额;b.保持R2滑片不动,闭合S和S2、断开S1,移动R1的滑片使电压表示数仍为U额;c.移动R2滑片至最左端,记下此时电压表示数U1;再移动R2滑片到最右端,记下此时电压表示数U2
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
类型3 单电流表测小灯泡的额定功率
实验器材(除电源、导线、待测小灯泡L) 实验电路图 实验步骤 推理过程及P额表达式
2个开关(其中1个为单刀双掷开关)、滑动变阻器、已知电阻R0、电流表 已知U额.①闭合S1,将S2拨到1,移动滑片,使电流表示数为 ;②滑片位置不变,将S2拨到2,记下电流表示数I
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
实验器材(除电源、导线、待测小灯泡L) 实验电路图 实验步骤 推理过程及P额表达式
2个开关(其中1个为单刀双掷开关)、滑动变阻器、已知电阻R0、电流表 已知I额 .①闭合S1,将S2拨到2,移动滑片,使电流表示数为I额;②保持滑片位置不变,将S2拨到1,记下电流表示数I1 P额=(I1-I额)R0I额
实验 测量小灯泡的电功率
探究性实验
实验器材(除电源、导线、待测小灯泡L) 实验电路图 实验步骤 推理过程及P额表达式
2个开关、滑动变阻器、电阻箱、电流表