内容正文:
第6节 电能
第3课时 测量小灯泡的电功率
1.测量不同电压下小灯泡的电功率。
2.学习使用电流表和电压表测用电器功率的方法。
3.了解用电器的功率跟用电器两端的电压有关,加深对额定电压和额定功率的理解。
学习目标
一、实验原理
根据电功率P=UI可知,用电压表测出小灯泡的电压U,用电流表测出通过小灯泡的电流 I,代入P=UI中,就可以计算出小灯泡的电功率。
实验原理:P=UI
二、实验电路图
三、实验器材
电源
开关
导线
电流表
电压表
小灯泡(3V)
滑动变阻器
序号 电压(伏) 电流(安) 功率(瓦) 灯泡亮度变化
1
2
3
四、实验记录表
五、进行实验
1.按正确的电路图连接电路。
注意:(1)开关断开
(2)滑动变阻器要“一上一下”选择接线柱
(3)电流表串联在电路中,电流“正进负出” 。
(4)电压表并联在小灯泡两端,电流“正进负出” 。
2.检查电路无误后闭合开关。
注意:闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处
3.调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压恰好等于灯泡的额定电压,读出并记录此时电压表、电流表的示数,记录灯泡的发光情况。
注意:调节小灯泡两端的电压时, 要缓慢移动滑片,眼睛时刻注意电压表示数,确保小灯泡两端的电压不高于其额定电压的1.2倍,而且通电时间要短,以防烧坏小灯泡。
4.调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2 倍(3.6V)。观察、记录小灯泡的亮度(相对于额定电压下的亮度),读出并记录此时电压表、电流表的示数。
5.调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8 (2.4V) 。观察、记录小灯泡的亮度(相对于额定电压下的亮度),读出并记录此时电压表、电流表的示数。
6.计算出三种情况下小灯泡的功率。
序号 电压(伏) 电流(安) 功率(瓦) 灯泡亮度变化
1 3 0.3 正常发光
2 3.6 0.32 很亮
3 2.4 0.26 较暗
序号 电压(伏) 电流(安) 功率(瓦) 灯泡亮度变化
1 3 0.3 0.9 正常发光
2 3.6 0.32 1.152 很亮
3 2.4 0.26 0.624 较暗
六、实验结论
(1)当U实=U额时, P实=P额,小灯泡正常发光。
(2)当U实>U额时, P实>P额,小灯泡很亮。
(3)当U实<U额时, P实<P额,小灯泡较暗。
七、可能的故障及原因
(1)电流表或电压表的指针反向偏转→电流表或电压表的正、负接线柱接反了。
(2)电压表无示数,电流表示数偏大→小灯泡短路。
(3)电压表指示电源电压,电流表无示数→小灯泡开路或电流表与电压表位置颠倒。
(4)电流表示数较大且不可变,电压表示数为电源电压→将滑动变阻器接入电路中时使用了上面两个接线柱或滑动变阻器被短接。
(5)电流表示数很小且不可变,电压表示数较小→将滑动变阻器接入电路中时使用了下面两个接线柱。
(6)电压表和电流表都无示数→滑动变阻器开路。
(7)灯泡较亮,电压表示数低于额定电压,或灯泡较暗,电压表示数高于额定电压→电压表并联在滑动变阻器的两端。
八、比较灯泡的亮度
甲灯标有“PZ 220V 40W”字样,乙灯标有“PZ 220V 100W ”字样,将两盏灯并联接在电压为220V的电路中,比较两灯的亮度。
演示实验1:
结论:额定电压相同的灯泡并联时,P额 大的灯泡亮。
将上述两灯串联接在电压为 220 V的电路中,比较两灯的亮度。
演示实验2:
结论:额定电压相同的灯泡串联时, P额 小的灯泡亮。
比较两个灯泡的亮度,应比较它们的实际功率,实际功率大的灯泡亮。
实验原理 :P=UI
电路图:
实验步骤:
连接电路、检查电路
调节电路(等于、高于、低于额定电压)
课堂小结
(1)当U实=U额时, P实=P额,小灯泡正常发光。
(2)当U实>U额时, P实>P额,小灯泡很亮。
(3)当U实<U额时, P实<P额,小灯泡较暗。
实验结论:
实验中可能出现的故障及原因
灯泡亮度的比较:比较实际功率,实际功率大的灯泡亮。
1.在测量额定电压为3.8伏 的小灯泡的额定功率的实验中,电源电压为6伏;小灯泡的功率不超过1.5瓦。电压表和电流表的量程选择正确的是( )
A.0~3伏,0~0.6安 B.0~15伏,0~0.6安
C.0~15伏,0~3安 D.0~3伏,0~3安
B
及时巩固
2.下图中的“+”“-”分别表示电表的正负接线柱,可以测量电阻R消耗的电功率的电路图是( )
C
及时巩固
3.某同学做“测定小灯泡的功率”实验,他正确连接好电路,闭合开关时记录了第1组数据,当小灯泡正常发光时记录了第2组数据,把滑