第十八章 第3节 测量小灯泡的电功率 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

想想议议: 现在我有一个小灯泡,但铭牌上只给出额定电压为2.5V，没有额定功率，大家能想办法测量小灯泡的额定功率吗?怎样测量? 根据公式:P=UI 小灯泡两端的电压 流过灯泡的电流 18.3 测量小灯泡的电功率 实验: 1.实验目的： 测定小灯泡的额定功率和实际功率 2.实验原理： 3.应该测量的物理量: 是______ 和_ _ 。 灯泡两端电压U 通过灯泡的电流 P=UI 4.实验器材： 额定电压为2.5V的小灯泡一个， _________，开关， _________，________，导线若干。 电压表 电流表 电源 5、实验要求： 实验共要测量 次不同的电功率值。 第一次：测在 电压下的 功率。 第二次···第三次··· 滑动变阻器作用： 改变灯泡两端电压和电流，保护电路。 3 额定 额定 根据要求、设计电路. 实验电路图： 电压表量程：0~3v 电流表量程： 0~0.6A 6、实验步骤： (1) 连接电路时，开关 , 滑动变阻器 . (2) 调节滑动变阻器,使电压表示数小于、等于和略大于灯泡的额定电压. 分别读出电流表的示数, 并且观察小灯泡的亮度. 断开 置于阻值最大端 7.实验记录表 灯泡两端的电压 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡明亮程度 等于额定电压 2.5 0.36 0.9 正常发光 高于额定电压 2.8 0.38 1.064 很亮 低于额定电压 2 0.3 0.6 较暗 8、实验现象分析： 1、对照自己的实验结果，总结实际功率与实际电压的关系； 2、对比灯泡亮度跟实际功率的关系。 U实 与 U额 P实 与 P额 灯泡亮度 U实 = U额 U实 > U额 U实 < U额 P实=P额 P实>P额 P实<P额 正常发光 很亮 发光暗淡 1、小灯泡实际电压越大，实际功率越大。 2、灯泡的亮度由实际功率决定。 9、实验结论： 小灯泡正常发光的条件: U实 = U额 例题1. 某同学在实验时得到如下表格，该实验现象和数据记录都正确，你能指出他设计的表格的错误吗？ 实验 次数 电压/v 电流/A 亮度 电功率/w 平均电功率/w 1 2.20 0.28 比正常暗 0.62 0.76 2 2.50 0.30 正常发光 0.75 3 2.80 0.32 比正常亮 0.90 答：不应该设计求不同电压下电功率的平均值。因为实际功率数值的不同，不是测量误差引起，而是由实际电压的不同引起的，故没有必要求平均值。 4、在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图14甲所示的电路。 （1）如果小灯泡的额定功率小于2W，电流表的量程选__________A为宜。 （2）请铅笔画线代替导线，按照如图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（连线不得交叉）。 0—0.6 （3）在实验中，若电压表示数为2V，则灯泡的实际功率_____额定功率（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （4）小明同学检测了电压表，发现其15v量程已损坏，但3v量程还可以用，如果想测量小灯泡的额定功率，请问他该如何操作：_____________________________________ ___________________________________________。 （5）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数增大，则变阻器接入电路的接线柱应是D和______。当电压表的示数为________V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4A，则灯泡的额定功率为____________W。 （6）另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处： ①______________________________________________； ②______________________________________________。 < 把电压表并联在滑动变阻器两端，调节变阻器，使电压表示数为2.2V A 3.8 1.52 在连接电路时没有断开开关 没有把滑动变阻器阻值调到最大 小明家在装修房子期间，准备为酒柜安装一个小射灯（下表是射灯的部分参数）。小明刚刚学过电学知识，决定自己动手安装。把小射灯直接接入家庭电路后，刚一通电，小射灯就烧坏了，经检查，发现还有一个配件忘记安装了，小明通过研究说明书，明白了其中的道理。（1）请你写出小射灯烧坏的原因：　 　　　 　　　　。通过该事例，你认为在使用和安装用电器方面应注意　　　　　　　　　　　。 实际电压远大于额定电压 额定电压 5V 频率 50Hz …………… ………… 安装前要断开开关；要让用电器在额定电压下工作 （2）小明想自己动手测出一个小射灯的额定功率，如图是他设计并连成的实验电路。此电路有什么错误和不妥之处？ ①　　　　　　　　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　　　　　　　　； ； 电源电压不足5V，或至少需要4节干电池 电压表量程选的过小 没有串联滑动变阻器使灯泡电压为5V 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: 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置于最大阻值处 小灯泡断路 3.另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现无论怎么调节滑动变阻器，都无法使小灯泡电压降到1V，原因是: 滑动变阻器的最大阻值太小； 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？ （1）小灯泡始终都亮时，原因： （2）小灯泡始终都暗时，原因： 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。 特殊法测小灯泡额定功率 器材：定值电阻R0，电流表，已知额定电压为U0的小灯泡，电源，滑动变阻器，开关各一个，导线若干。请设计电路图并写出实验步骤和表达式。 步骤：1、如图连接电路 2、移动滑片，直到电流表示数为U0/R0. 3、保持滑片位置不变，将电流表改为与灯泡串联，此时电流表示数为I0. 表达式：P额=U0 I0 特殊法测小灯泡额定功率 器材：定值电阻R，电压表，已知额定电压为U0的小灯泡，电源，滑动变阻器，开关各一个，导线若干。请设计电路图并写出实验步骤和表达式。 步骤：1、如图连接电路 2、移动滑片，直到电压表示数为U0. 3、保持滑片位置不变，将电压表改为与定值电阻并联，此时电压表示数为U. 表达式：P额=U0 U/R 在测定小灯泡额定功率的实验中 (所用灯泡的额定电压U0=3.8V)：姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)：     实验步骤： ①开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1； ②开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电流表示数I2。 数据处理：先算出了灯泡的电阻RL=________（请你用所测的物理量表示），再根据 ， 计算出灯的额定功率。 (3)他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是：_________________________       。 (4)仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为:开关S拨到位置1，移动滑片直到电流表示数为 。 小灯泡的额定功率是： 灯丝电阻随温度变化而变化，此时测出的电阻值不是正常发光状态时的电阻 3.8V/R。 U0(I2 –U0/R) $$