内容正文:
15.3怎样使用电器正常工作
不同用电器的电功率一般不同,那么,在不同情况下,比如在不同电压下,同一个用电器的功率总是一样的吗?
想想议议
将两只灯泡“PZ220 40”和“PZ220 100”先后并联和串联接入家庭电路中,观察灯泡的发光情况。
现象:在并联电路中更亮的灯泡,在串联电路中反而变暗。
结论:灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。
1.额定电压:用电器正常工作时的电压。
2.额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。
P额
U额
U实
P实
3.实际电压、实际功率
实际加在用电器两端的电压。
用电器在实际电压下工作时的功率。
一、额定电压、额定功率
U实 = U额,则 P实 = P额;用电器正常工作。
U实 > U额,则 P实 > P额;可能烧毁用电器。
U实 < U额,则 P实 < P额;用电器不能正常工作。
现在有一个小灯泡,上面只标有2.5V字样,额定电流已模糊不清,你能想办法测量小灯泡的电功率吗?怎样测量?
根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能求出电功率.
1.实验目的:
测定小灯泡的额定功率和实际功率
二、测量小灯泡的电功率
2.实验原理:
P=UI
3.应该测量的物理量:是_______和______。
电压
电流
4.实验器材:额定电压为2.5V 的小灯泡一个,3V 电源,开关,滑动变阻器,导线若干,除此以外,还需要 _________,_________ 。
电压表
电流表
①实验设计中为什么加入滑动变阻器?
答:为了能连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值,且能保护电路,于是要加入滑动变阻器。
②怎样连接滑动变阻器?
答:应一上一下连接,且还要与小灯泡串联。
③实验中应该测量几个量?
答:根据公式P=UI,要测量小灯泡的电功率必须测量小灯泡两端的电压U以及流过小灯泡的电流I。
④电流表、电压表应分别连在什么位置上?
答:因为要测小灯泡两端的电压以及流过小灯泡的电流,所以电压表应与小灯泡并联,电流表应与小灯泡串联。
⑤滑动变阻器的滑片在闭合开关前应该放在什么位置?为什么?
答:滑动变阻器的滑片在闭合开关前应该放在使滑动变阻器连入电路的电阻值最大的位置,这样起到保护电路的作用。
⑥画出实验电路图
1、根据电路图连接电路
5、进行实验
连接电路时,应注意:
(3)闭合开关前,滑动变阻器应调到__________。
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约8Ω,则电压表、电流表应选择的量程分别是_________、___________.
(1)开关应______,
断开
0~3V
0~0.6A
阻值最大
2、闭合开关,调节滑片,使电压表的示数达到2.5V,记下电流表的示数;
4、调节滑片使电压表的示数小于2.5V(可调到2V),记下电流表的示数。
3、调节滑片使电压表的示数略大于2.5V(最大只能调到3V),记下电流表的示数;
6、实验记录表
小电灯规格
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小电灯的亮度
小电灯的功率P/W
额定电压
2
2.5
3
0.24
0.26
0.28
发光较弱
正常发光
发光很强
0.48
0.65
0.84
(4)不同电压下,小灯泡的功率不同,实际电压越大,小灯泡功率越_______ 。
7、实验结论
(5)小灯泡的亮度由小灯泡的___________决定,实际功率越大,小灯泡越_______。
大
实际功率
亮
=
>
<
①一位同学,连接好电路,在闭合开关时发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,请分析电路中可能出现的故障:
小电灯处断路或电流表电压表的位置接反了。
8、交流与评估
②另一位同学在连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡特别亮,这说明他在闭和开关前没有:
将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处
③在测量小灯泡的功率的实验中,某同学在连接滑动变阻器时,由于粗心,连接的电路闭合开关后,移动变阻器的滑片时并不能改变灯泡的亮度,请你根据以下情况来判断该同学的连接过程中分别出现了何种错误?
答:滑动变阻器的接线拄都接在上边了。
答:滑动变阻器的接线拄都接在下边了。
(2)小灯泡始终都暗时,原因:
(1)小灯泡始终都很亮时,原因:
④小明在实验中,测得小灯泡的三次电功率为0.6W、0.36W、0.72W ,他认为小灯泡的额定功率应为三次功率的平均值,你认为小明的说法是否正确?为什么?
灯泡在不同的电压下功率是不同的,小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡的平均值是没有意义的。
⑤闭合开关,移动滑片,灯泡亮度变化明显,但电流表的指针摆动较小,很难读出电流值。
电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般小于 0.6A ,所以用 0~0.6A 的量程即可。
⑥实验电路连接正确,但是实验中无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不能正常发光(始终比较暗)。
小灯泡比较暗,说明它两端的电压比较小,而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,小灯泡两端的电压就是电源的电压,可见,问题只能是电源的电压太低。因此,完成这个实验时,电源的电压一定要比小灯泡的额定电压大20%以上。
⑦小颖连接的实验电路,闭合开关后,发现小灯泡变亮时电流表的示数变大,但是电压表的示数却变小。
说明电压表测量的不是小灯泡的电压;而小灯泡的电压变大,滑动变阻器两端的电压正好变小,所以电压表实际测量的是滑动变阻器的电压。
1.利用如图所示的器材,测量小灯泡的电功率。(1) 在闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最___,即滑片应位于____端(填“左或右”)。
大
左
练习
(3)排除故障后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2 V 时,电流表的示数如图所示,此时电流为____A,小灯泡的功率为_____W。
0.3
0.6
练习
(2) 闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是_________。
灯泡开路
2.小灯泡上标有 “ 6 V 3 W ” 字样,将这盏灯接到3 V 电压下,它比正常发光时___(选填“亮”或“暗”),这时它的实际功率为_____W。
暗
0.75
练习
在测量小灯泡(2.5V 0.5A)电功率的实验中,(1)电源应至少选择____节干电池;(2)要测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作为_____________________________________.
(3)某次实验时电压表和电流表的示数如图所示,则此时小灯泡的实际功率为______W。
2
调节滑片使电压表的示数为2.5V,记下电流表示数
0.51
练习3
小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样).
(1)如图甲所示,小丽所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
练习4
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电压表有示数则故障的原因可能是_______________。(3)实验过程中,当电压表示数为_____V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图乙所示,其值为______A,小灯泡的额定功率为______W.
灯泡断路
2.5
0.24
0.6
练习
标有“36伏 25瓦”,“110伏 25瓦”,“220伏 25瓦”字样的三个灯泡,若在各自额定电压下工作,则( )
D、一样亮
C、“36伏 25瓦”的灯泡最亮
B、“110伏 25瓦”的灯泡最亮
A、“220伏 25瓦”的灯泡最亮
D
练习5
“220V 100W”和“220V 40W”的两盏灯串联在220V的电路上,则( )
D、两灯都不能正常发光,但“220V 40W”的灯较亮。
C、两灯都不能正常发光,但“220V 100W”的灯较亮。
B、两灯都正常发光。
A、两灯的额定功率变小。
D
练习6
电风扇、白炽灯、电烙铁三种用电器上都标有“220V 60W”的字样,正常工作时,相同的时间内消耗的电能( )
D、三者一样多
C、电烙铁最多
B、白炽灯最多
A、电风扇最多
D
练习7
电路中正在使用的两盏白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则( )
D、甲灯的实际功率一定比乙灯大。
C、通过甲灯的电流一定比乙灯大。
B、甲灯两端的电压一定比乙灯大。
A、甲灯灯丝的电阻一定比乙灯大。
D
练习8
如图是一台电冰箱的铭牌。其中“耗电量0.50( )/24h”这个参数的含义是,该冰箱正常使用24h消耗的电能为__________。如果按照额定功率70W和工作24h计算,则消耗的电能是__________ ,这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关参数差异较大,是由于冰箱具有_________工作的特点而造成的。
1.68
间歇性
0.50kW·h
kW·h
kW·h
练习9
有两只分别标有“6V 2W”和“12V 8W”字样的小灯泡,如果将它们串联在电路中,使其中一个恰能正常发光,则加在串联电路两端的电压是 ( )
A、6V B、12V C、18V D、24V
B
练习10
1、测量方法:______法
总结
2、 实验原理: ______
3、滑动变阻器的作用: _________ ; ____________________
4、多次实验的目的: _______________________________
伏安
保护电路
改变灯泡两端的电压
测量不同电压下,小灯泡的功率
$$