内容正文:
第二课时 测量小灯泡的电功率
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学习目标
1.会用伏安法测小灯泡的电功率。
2.会初步分析电路故障。
3.会进行电功率的综合运算。
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情景导入
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自学互研
知识板块一 测量小灯泡的电功率
1.测量小灯泡的电功率:
(1)测小灯泡电功率的实验原理为___________,方法称为__________。
(2)实验器材有:______________________________________________________。
(3)画出实验电路图。
P=UI
电源、开关、导线、电压表、电流表、灯泡、滑动变阻器
伏安法
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2.小张在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用小灯泡上标有“3.5V”字样。
(1)请你在上图中用笔画线连好最后一根导线。
解:如图。
(2)请观察上图,小张连好电路后,接下来应将________________,才能保证实验时不损坏仪表。
滑片P移到A端
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(3)若闭合开关时,发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处,这是由于电压表的__________________。
(4)检查连接无误后小张测出了下表三组数据,则小灯泡的额定功率是_______W。
次数 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度
1 3.0 0.36 偏暗
2 3.5 0.40 正常
3 4.5 0.42 偏亮
正负接线柱接反了
1.4
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知识板块二 电功率的综合运算
例题 标有“2.5V 0.3A”将小灯泡接在2.0V的电路中,实际功率是多大?接在3.0V的电路中,实际功率是多大?
解:小灯泡电阻
小灯泡接在2.0V的电路中,实际电流
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实际电功率P1=U1I1=2.0V×0.24A=0.48W
小灯泡接在3.0V的电路中,实际电流
实际电功率P2=U2I2=3.0V×0.36A=1.1W
因为小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
显然,P1<P,所以接在2.0V电压时小灯泡发光暗淡; P2>P,所以接在3.0V电压时小灯泡强烈发光。这和实验结果是一致的。
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3.如图所示,小灯泡上标有“6V 3W”的字样,电源电压不变。
当滑动变阻器连入电路的电阻为4Ω时,灯泡恰好正常发光,求电源电压。
解:灯泡正常发光时, =——= 0.5A
U源=U灯+UR=6V+0.5A×4Ω=8V。
3
6
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交流展示
常用小灯泡上标着额定电压(如2.5V,3.8V)。而未注明额定功率。
实验原理:P=UI。
实验目的:测定灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率,并加以比较。
实验器材:电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、小灯泡、导线。
探究 测量小灯泡的电功率
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设计的电路图如下,按电路图顺序将器材摆放好,先串联后并联电压表。
V
A
L
R'
S
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V
A
L
R'
S
实验步骤:
(1)使小灯泡在额定电压发光,测出小灯泡的额定功率;
(2)使小灯泡两端电压为额定电压的1.2倍发光,观察小灯泡的发光情况,测出小灯泡的功率;
(3)使小灯泡两端电压为额定电压的0.8倍发光,观察小灯泡的发光情况,测出小灯泡的功率。
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实验数据记录
实验次数 电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况
1 2.5
2 3
3 2
0.3
0.32
0.24
0.75
0.96
0.48
正常
不正常
不正常
(1)多次测量,寻找规律
(2)功率不能求平均值,实际功率与电压有关。
(3)实际电压=额定电压,实际功率=额定功率
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2008年,北京奥运会来临之际,北京电力供应形势严峻,电力资源的12%消耗在照明上,为了缓解电力供应紧张局面,由政府补贴,500万只“1元节能灯”在北京城区安装到位,直接缓解北京奥运的用电紧张局面。
讨论“1元节能灯”活动
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20W的高效节能灯相当于100W白炽灯。如果每户用两只这样的节能灯,每天工作5小时,每年可节电多少度?以每度0.5元计算,每年节约多少元?
解:节约功率P=P2-P1=100W-20W=80W
每天节约电能W1=Pt=0.08kW×2×5h=0.8kW•h
一年节约电能W=365W1=365×0.8kW•h=292kW•h
电