内容正文:
18.3测量小灯泡的电功率
1.实验原理:电功率公式P= UI .
2.实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、滑动变阻器、 电流表 和 电压表 .其中滑动变阻器在实验中的作用:(1) 改变灯泡两端的电压 ;(2) 保护电路 .
UI
电流
表
电压表
改变灯泡两
端的电压
保护电路
知识梳理
3.画出实验电路图并连接实物图.
4.实验记录
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的电功率P/W 小灯泡的发光情况
1
2
3
小灯泡两端
的电压U/V
小灯泡的电
功率P/W
5.分析论证:(1)当U实<U额时,P实 < P额,小灯泡发光较 暗 ;
(2)当U实=U额时,P实 = P额,小灯泡发光正常;
(3)当U实 >U额时,P实 > P额,小灯泡发光较 亮 .
6.结论:小灯泡的亮度由小灯泡的 实际功率 决定.
<
暗
=
>
亮
实际功率
例 一题多设问在“伏安法测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝的电阻约为10 Ω,可供选择的滑动变阻器有R1(10 Ω 1 A)和R2(50 Ω 1 A).
例题讲解
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接(导线不能交叉).
(2)实验中应选用滑动变阻器 R2 (选填“R1”或“R2”).
(3)在刚连好最后一根导线时,小灯泡立即发出明亮的光,检查后发现连线正确,请你找出实验中的两个操作不当之处:① 连接电路时开关没有断开 ;② 滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处 .
R2
连接电路时开
关没有断开
滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处
(4)改正错误,闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来的操作是 C (填字母).
A.检查电路是否断路或短路
B.马上记录此时电流表、电压表的读数
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否能发光
C
(5)某次实验时,同学们看到电压表的示数如图乙所示,要使小灯泡正常发光,应向 A (选填“A”或“B”)端移动滑片P,同时眼睛应注意观察 电压表 (选填“电流表”或“电压表”)的示数.
A
电压表
(6)测出多组数据,作出小灯泡的I-U图象,如图丙所示.由图可知小灯泡的额定功率为 0.5 W ;小灯泡两端的电压越小,小灯泡的电阻 越小 (选填“越大”“越小”或“不变”).这是因为小灯泡的电阻受 温度 的影响发生了改变.
0.5 W
越小
温度
(7)在本实验中,判断小灯泡是否正常发光的依据是 观察电压表的示数是否等于2.5 V .
(8)在本实验中,需要测量小灯泡在不同电压下的电功率,能否将多次测量的电功率的平均值作为小灯泡的电功率值? 不能 ,原因是 小灯泡的电功率会随其两端电压的变化而改变 .
观察电压表的
示数是否等于2.5 V
不能
小灯泡的电功率会随其两端电压的变化而改变
实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8 W”的小灯泡,小明想鉴别灯泡是否合格,于是带领兴趣小组的同学们测量小灯泡的电功率.可供使用的器材有规格分别为“10 Ω 1 A”的滑动变阻器A和“50 Ω 2 A”的滑动变阻器B、电流表、电压表等,电源电压为6 V保持不变.
课堂练习
(1)电路中有一处连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路.
(2)连接好电路闭合开关,调节滑动变阻器,发现小灯泡不亮,电压表示数始终为零,电流表示数变化明显.电路故障可能是 小灯泡短路 .
小灯泡短
路
(3)排除故障后,小明调节滑动变阻器滑片得到三组示数,填入他自己设计的表格中.
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率
1 2 0.34
2 2.5 0.4
3 2.8 0.44
①请指出这个表格设计不合理的地方: 不能设计平均电功率一栏 .
不能设计平均电功率一
栏
②小明操作规范、读数正确,根据表中数据,可算出小灯泡的额定功率是 1 W,正常发光时的电阻是 6.25 Ω.小明认为该小灯泡不合格,假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度 小于 (选填“大于”或“小于”)合格产品中钨丝的长度.
1
6.25
小于
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率
1 2 0.34
2 2.5 0.4
3 2.8 0.44
③由表中数据可判断出小明选用的滑动变阻器是 B (选填“A”或