内容正文:
第3节 测量小灯泡的电功率
一、知识梳理:
1、测量小灯泡电功率的原理是_________,实验中需要的器材有_________和_________。
2、在测量小灯泡的电功率的实验中,连接电路时,应根据电源和小灯泡的阻值确定电压表和电流表的_________;实验前开关应该是_________,闭合开关前滑动变阻器滑片应放在_________。
3、为了改变小灯泡两端的电压,你计划在电路中__________________,它的主要作用是__________________。
4、实验中发现当U实>U额时,灯泡发光_________;当U实<U额时,灯泡发光_________;当U实=U额时,灯泡发光_________。你体会到_________。
5、思考:为什么要测量不同电压下的电功率?
答案:
1、P=UI 电压表 电流表
2、量程 断开的 阻值最大的位置
3、串联一个滑动变阻器 通过改变连入电路中电阻的阻值,改变通过电路中的电流,进而使小灯泡两端的电压发生变化
4、异常亮 较暗 正常 用电器的功率不一定等于其额定功率,它的实际功率取决于其两端的电压
5、为了比较不同电压下的实际功率
一、专题精讲
考点一、用伏安法测小灯泡的电功率
【例1】、在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中,小红如图所示的电路
(1)请在图中的圆圈内填入合适的“灯泡”和“电表”符号。
(2)小红按电路图连接电路,进行实验,测得的数据如下表所示。断开开关时,发现电表的示数如下图所示,其中电流表出现这种现象的原因是_________。电流表使用前未校零
U/V
2.5
3
I/A
0.22
0.26
0.30
(3)假如不重新做实验,请你利用小红已获得的信息,计算出该灯泡的额定功率是______W。若小灯泡两端的实际电压是2.8V,则小灯泡的实际功率_________(填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率。
【解析】(1)根据题中信息可判断本题是要用伏安法测小灯泡的电功率,由于电压表应与小灯泡并联测小灯泡的电压,电流表应串联在电路中以测出通过小灯泡的电流,因此图中并联的两圆圈内应分别填入电压表及灯泡的符号,而串联在干路中的圆圈内应填入电流表的符号。(2)断开开关时,电流表已无电流通过,但电流表的指针不在零刻度处,则说明电流表在测量前没有调零,灯泡两端的电压为零,电压表的指针也在零刻度处,电压表没有问题。(3)小灯泡的额定电压是2.5V,在额定电压下,测出的电流是0.22A,但由于测量前,电流表差0.04A才到零刻度处,所以实际电流应为0.26A。根据P=UI可以计算得出,额定功率是0.65W;当实际电压大于额定电压时,则实际功率大于额定功率。
考点二、故障及判断方法
如图所示,是常用的“伏安法”测小灯泡电功率的电路图
故障1:闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数。
判断:(1)电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏;(2)接线柱接触不良;(3)连接导线断裂。
故障2:闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转(或电压表示数接近电源电压)
判断:(1)灯泡灯丝断了或灯泡与灯座接触不良;(2)电压表与电流表的位置接反了。
故障3:电压表与电流表的指针向没有刻度的方向偏转。
判断:电压表、电流表的接线柱接反了。
故障4:电压表与电流表的指针偏转角度很小。
判断:(1)电压表、电流表的量程选择过大;(2)电源电压太低。
故障5:电压表指针超过最大刻度。
判断:(1)量程选择过小;(2)电路中出现短路。
故障6:滑动变阻器的滑片移动时,电表示数及点评亮度无变化。
判断:滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,使滑动变阻器接成了定值电阻。
故障7:无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总是低于灯泡的额定电压。
判断:电源电压过低
【例2】、在测小灯泡电功率的实验中,连接的电路图如图所示,当闭合开关后发现下列故障,分析其原因。
(1)灯泡不发光,电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则故障原因是:__________________。
(2)灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因是:__________________。
(3)灯泡发光,电压表有示数,电流表无示数,则故障原因是:__________________。
【答案】(1)灯泡坏了或接线柱接触不良 (2)电压表被短路 (3)电流表被短路
二、专题过关
1、为了测定小灯泡的电功率,在具体的实验操作过程中,手和眼的分工应该是( )
A、手移动滑动变阻器,眼观电流表
B、手移动滑动变阻器,眼观电压表
C、手移动滑动变阻器,眼看小