内容正文:
第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
学习目标
1.会测算小灯泡的实际功率和额定功率,进一步联系使用电流表、电压表和滑动变阻器。
2.通过实验,体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。
3.通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响,培养科学使用用电器的意识。
02
预习导学
一、测量小灯泡的电功率:
1.原理: P=UI ;
2.器材:电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡(额定电压2.5 V)
3.实验方案:
(1)电路图:
(2)滑动变阻器的作用:
①保护电路;(当连入电路的阻值最大时,电流最小,可以起到保护电路的作用)
②改变小灯泡两端的电压;(以便测量小灯泡在不同电压下的实际功率)
(3)实验步骤:
①按照电路图连接电路;
注意断开开关,将滑动变阻器滑片放在阻值最大处;将电压表和电流表指针调零。
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V(等于额定电压),记下此时对应的电流表示数 I,将U、I 记录在表格中;
③闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.0V(低于额定电压),记下此时对应的电流表示数I,分别将U、I 记录在表格中;
④闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.8V(略高于额定电压),记下此时对应的电流表示数I,分别将U、I 记录在表格中。
4.数据记录及计算:
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
2.5
2
2.0
3
2.8
5.绘制小灯泡的I-U 图像:
6.结论:
(1)小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V× A = W;
(2)小灯泡的实际电功率随两端的电压增大而增大;
(3)小灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率,实际电功率越大,小灯越亮;
(4)通过图像发现:通过小灯的电流与电压并不成正比,原因是小灯的电阻随着温度的升高而增大。
二、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率:
1.额定电压:用电器 正常工作 时的电压。(此时的电流叫额定电流)
2.额定功率:用电器在 额定电压 下的功率:
某灯泡上标有“PZ22O-25”字样分别表示:
PZ:普通照明,额定电压220V,额定功率25W的灯泡。
若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电压为220V,额定功率25W,
则额定电流: = 0.11 A ,灯丝阻值: = 1936 Ω。
3.实际功率:用电器在实际电压下的功率:
当用电器的电阻不变时:;可得:
4.用电器在实际电压与额定电压时的工作情况对比:
①当,用电器正常工作(灯正常发光);
②当,用电器不能正常工作(灯光暗淡);
③当,用电器不能正常工作(灯光较亮),有时会损坏用电器;
5.灯L1“220V 100W”,灯L2“220V 25W”相比较而言,L1灯丝粗短,L2灯丝细长。
判断灯丝电阻口诀:“大功率:粗短,小功率:细长”(U额相同)
两灯串联时,灯L2亮,两灯并联时,灯L1亮;
判断哪个灯亮的口诀“串小(功率)并大” (U额 相同)
5.“1千瓦时”的规定:1kW的用电器工作1h消耗的电能。
6.灯泡的实际功率越大,发光越亮。
03
探究提升
知识点一:实验
【探究重点】
(1) 注意事项
1、电源电压应高于小灯泡的额定电压。
2、电压表的量程应大于小灯泡的额定电压。
3、滑动电阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流,滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多,以使滑动变阻器的调压效果明显。
4、滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方法。
5、电压表和电流表要注意“+”“-”接线柱的接法正确。
6、调节小灯泡两端的电压高于额定电压时,要注意缓慢移动滑动变阻器滑片,实际电压不能超过额定电压的1.2倍,同时通电时间不能过长,否则容易烧坏小灯泡。
7、不能把三次的电功率求平均值,因为这三次的电功率是不同电压下的电功率。
(二)易错点提示
1.连接电路时,电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择,电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择,如果灯泡的额定电压或电流未知,则要采用试触的方法判断。
2.连接电路时,开关要断开,防止由于电路连接错误而发生短路,损坏电流表。
3.闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置,以防止电路中电流过大,其保护电路作用。
4.灯泡额定功率不能求平均值,因为灯泡只有在额定电压下的功率才是额定功率,额定功率只有一个。
(三)伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点:①实验电路基本相同,可采用同一电路;②实验方法相同,都是伏安法;③测量的物理量相同,都测量电流I和电压U。
不同点:①实验原理不同,测小灯泡电功率的实验原理,测电阻阻值的实验原理是;②数据