内容正文:
沪科版 九年级全册物理
第十六章 电流做功与电功率
16.3 测量电功率
如图所示,有一个小灯泡,铭牌上
只有额定电压3.8V,没有电功率,你们能
想办法测量出小灯泡的电功率吗?
3.8V
这节课我们进行实验 —“测定小灯泡的电功率” 。
情景引入:观察
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2
怎么测量小灯泡的电功率?
本次实验选择哪一种方法呢?
P =
W
t
P =UI
情景引入:思考
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1.实验目的:
测定小灯泡的额定功率和实际功率。
2.实验原理:
P=UI
3.应该测量的物理量:
4 .实验器材:额定电压为 2.5V 的小灯泡一个,3 V 电源,开关,滑动变阻器,导线若干,除此以外,还需要电压表、电流表。
测量小灯泡的电功率
电压和电流。
一、测量小灯泡的电功率
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5 .电路设计
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1.根据电路图连接电路
连接电路时,应注意:
(3)闭合开关前,滑动变阻器应调到阻值最大。
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约10Ω,则电压表、电流表应选择的量程分别是0~3V、0~0.6A。
(1)开关应断开。
进行实验
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2.闭合开关,调节滑片,使电压表的示数达到 2.5 V,记下电流表的示数。
3.调节滑片使电压表的示数小于 2.5 V(可调到 2 V),记下电流表的示数。
4.调节滑片使电压表的示数略大于 2.5 V(最大只能调到 3 V),记下电流表的示数。
实验视频
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小电灯的
规格 电压表的
示数U/V 电流表的
示数I/A 小电灯的
亮度 小电灯的
功率P/W
额定电压
U额=2.5 V
2.5
2.0
2.9
0.26
0.22
0.28
正常发光
发光较弱
发光较强
0.65
0.44
0.81
实验记录表
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实验结论
(1)当U实 = U额, P实 = P额,灯泡正常发光。
(2)当U实 > U额, P实 > P额,较正常发光暗。
(3)当U实 < U额,P实 < P额,较正常发光亮。
(4)不同电压下,小灯泡的功率不同,实际电压越大,小灯泡功率越大。
(5)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。
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小明在实验中,测得小灯泡的三次电功率为0.6W、0.36W、0.72W ,他认为小灯泡的额定功率应为三次功率的平均值,你认为小明的说法是否正确?为什么?
灯泡在不同的电压下功率是不同的,小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡的平均值是没有意义的。
交流与评估
实验电路连接正确,但是实验中无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不能正常发光(始终比较暗)。
小灯泡两端的电压比较小,而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,小灯泡两端的电压是电源电压,可见,问题是电源的电压太低。做此实验时,电源电压一定要比小灯泡额定电压大20%以上。
实验中最可能出现错误的是哪几个环节?
在哪方面容易出现较大的误差?
在实验的设计、操作和分析过程中,你发现了哪些新的问题?
甲灯标有“PZ 220 V 100 W” ,乙灯标有“PZ 220 V 40 W” ,将两盏灯串联接在220 V 电路中,比较两灯的亮度。
现象:乙灯亮。
知识拓展:灯泡亮度的比较
结论:当U实 ≠ U额时, P额小的灯泡亮。
甲灯标有“PZ 220 V 100 W” ,乙灯标有“PZ 220 V 40 W”,两灯并联接在 220 V电路中,比较两灯的亮度。
比较两盏灯的亮度,应比较它们的实际功率,实际功率大的灯泡亮。
现象:甲灯亮。
结论:当U实=U额时, P额大的灯泡亮。
问题反思
1.连接电路时,开关是否处于断开状态。
2.滑动变阻器滑滑片是否滑到最大阻值处,滑动变阻器在本实验中的作用是什么;
3.电流表电压表的正负接线柱是否接反了;
4.是否通过试触进行量程选择;
5.是否认真检查电路确认无误后才闭合开关
②小华在测量中,测量器材中的电压表(或电流表)已损坏,你能否帮他完成实验吗?
上面学习的是测定小灯泡电功率的正确电路。但是在实际测量中可能会遇到一些特殊情况,应该用特殊的方法测量。
想想议议
①小红想测量标有额定电压为“3.8V”小灯的额定功率,电源电压为4.5伏。但是电压表的大量程0~15V已损坏,你能帮她想出测量方法吗?
下面学习测定小灯泡电功率的几种特殊方法。
二、常见测量小灯泡的电功率的几种电路
P
A
V
L
R'
S
在该电路中,若向右移动变阻器的滑片,变阻器连入电路的阻值变大,则电路中的电流变小,小灯两端的电压也变小,即电压表、电流表的示数都同时变小。
①指电压表与小灯并联。
②移动变阻器的滑片时,电流表与电压表的示数同时变大或同时变