内容正文:
15.3 用电器的正确使用
沪粤版 九年级上
1
观察白炽灯泡的铭牌,理解其中的含义。
若灯泡不在220V电压下工作,功率还是100W吗?
新知导入
一、研究额定电压与额定功率
额定电压:用电器正常工作时的电压
额定电流:用电器正常工作时的电流
额定功率 :用电器在额定电压下工作时所消耗的功率
一般来说,用电器的铭牌上均标有额定电压、额定电流或额定功率的数值。
(一)额定电压、额定电流和额定功率
新知讲解
观察灯泡亮度的变化
实验步骤:
1、观察灯泡额定电压
U额=2.5V
(一)研究额定电压与额定功率
A
V
R
R'
S
A
V
R
R'
S
2、根据电路图选择实验器材并连接电路
3、改变电路中滑动变阻器的电阻,观察电压表示数的变化,同时观察灯泡亮度的变化情况。
4、分别用两个不同的灯泡进行实验,并把观察到的现象填在表格中
当电压表的示数等于额定电压时 当电压表的示数略大于额定电压时
当电压表示数小于灯泡额定电压时
灯泡L1的亮度
灯泡L2的亮度
结论:
当加在灯泡上的电压小于灯泡上额定电压时,灯泡发光较暗;
当加在灯泡上的电压略大于灯泡额定电压时,灯泡发光很亮;
正常发光
正常发光
发光很亮
发光很亮
发光较暗
发光较暗
当加在灯泡上的电压等于灯泡额定电压时,灯泡能正常发光;
实际电压:在实际使用时,加在用电器上的电压,有时略高于或略低于额定电压,用电器也能工作,这个电压就叫实际电压
实际功率:用电器在实际电压下工作时所消耗的功率
当U实=U额时,P实=P额;
当U实>U额时,P实>P额;
当U实<U额时,P实<P额;
(二)实际电压和实际功率
(1)使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压(约 1.2U额) 。
(2)记录电压值,电流值,同时观察比较灯的亮度有何区别。
(一)原理:P=UI
(二)实验要求
二、测小灯泡的电功率
问题1:如何使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压(约 1.2U额) 。
可用滑动变阻器与小灯泡串联,从而改变小灯泡的电压
问题2:小灯泡额定电压是多少?为了不使电压过多的超过额定电压,实验中电源的电压应该是多少?几节干电池串联
小灯泡的额定电压为2.5V,为了不使电压过多的超过额定电压,实验中电源的电压为3V,两节干电池串联。
A
V
R
R'
S
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况
1
2
3
小灯泡的额定电压是_______V。
2.5
(三)实验记录表格
实验电路图:
(四)根据电路图选择实验器材并连接电路
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况
1
2
3
小灯泡的额定电压是_______V。
2.5
2.5
1.5
3.0
正常发光
比正常发光暗
比正常发光亮
0.30
0.18
0.36
0.75
0.27
1.08
小灯泡的额定功率为__________W
0.75
实验记录
U实 = U额 P实 =P额 灯正常发光
U实<U额 P实 P额 灯比正常发光_____
U实>U额 P实 P额 灯比正常发光_____
灯有可能被______
<
>
暗
亮
烧毁
分析数据
U实 = U额 P实 =P额 灯正常发光
U实<U额 P实 < P额 灯比正常发光
U实>U额 P实 > P额 灯比正常发光_____
1.不同电压下,小灯泡的功率不同。实际电压越大,小灯泡功率越大。
2.小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。
实验结论
暗
亮
1.闭合开关前为什么要把滑动变阻器调到最大值?
2.三次实验中哪一次测量的是小灯泡的额定功率?
为了保护电路,开关闭合前要把滑动变阻器调到最大值.
根据额定功率的概念,当小灯泡两端的电压(电压表的示数)为灯泡的额定电压时,此时测量的功率为小灯泡的额定功率.
讨论:
3.能否根据三次测量数据计算出小灯泡的平均电功率,为什么?
不可以.小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改变,是一个变化的量,因此多次测量求平均值毫无意义.
4.电源和电压表、电流表的量程应如何选择?
所选电源电压应高于小灯泡的额定电压,例如测定额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时至少要选两节新的干电池串联使用;电压表的量程要大于小灯泡的额定电压,电流表的量程要大于小灯泡正常工作时的电流.
5.本实验电路图,还可以测量电学中的什么物理量?
6.若实验中发现,无论怎样调节滑动变阻器,灯泡的亮度始终很暗,电流表和电压表示数不变.其故障是什么?
测量小灯泡的电阻.
滑动变阻器同时连接下面两个接线柱,使滑动变阻器始终处于最大值.
7、一同学在连接电路时,将最后一根导线接好后,就看到灯泡发光,而且比正常发光时要亮,同时电压表指针偏转角度较小。则他连接电路的过程中,不符合要求的是
①___________________________;
②___________________________ ;
③_________________________________。
连接电路时开关没有断开
电压表量程选择太大
滑动变阻器上边两接线柱接入电路
8、小张同学在做实验时,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变大,电压表示数变小,原因可能是_________________________.
9、小张同学在做实验时,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表指针几乎不动,原因可能是_________________.
小灯泡短路
电压表接在了滑动变阻器两端
10、假若电压表15V量程损坏,3V量程能正常使用,电源电压为6V且稳定不变,仍利用现有的器材测额定额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,你认为如何操作___________________ 。
将电压表接在滑动变阻器两端,调节滑片,当电压表的示数为2.2V时,就表明灯泡正常工作了,记下电流表的示数。
11、若电源电压为6V,滑动变阻器有“10Ω 1.5A”和“20Ω 1A”两种规格,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约10Ω,那么实验中应选用规格为__________________的滑动变阻器.
分析:灯泡正常发光时的电流I=0.25A,此时变阻器两端电压为3.5V,要使灯泡在实验中不致被烧坏,变阻器连入电路的电阻不得小于14Ω,即变阻器的最大电阻值必须大于14Ω.实验中应选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器.
20Ω 1A
12、实验中,某同学的小灯泡先由暗变亮,然后发出耀眼的光后被烧坏。为了避免灯丝烧断,请你提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项。
缓慢调节滑动变阻器的滑片,同时观察电压表的示数,使其不能超过小灯泡额定电压值
13.同学们在交流实验体会时,有的同学提出:可以根据测量数据,在非额定电压条件下求出小灯泡的电阻,再由公式 ,求出小灯泡的额定功率,这种方法正确吗?
若选择U<U额时的电阻,则计算出的P额值将偏大。
原因是灯丝的电阻受温度的影响,电压低时,灯丝温度低,测得的电阻偏小。
P =
U2
R
1、图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示, 是定值电阻,传感器 的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
理由:___________________________________
电阻一定时,电流与电压成正比
C
课堂练习
2、(多选)电风扇、电视机和电烙铁上都标有“220V 60W”的字样,它们都正常工作相同的时间,下列说法中正确的是( )
A.电风扇将电能主要转化成机械能
B.电流通过电视机做功最快
C.电烙铁消耗的电能最多
D.三个电器两端的电压相等
AD
3、有两只灯泡L1和L2,分别标有“PZ110-40”、“PZ110-60”字样,若不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.串联后,通过L1的电流大
B.并联后,接在110V的电源上,L1消耗的电功率大
C.串联后,接在220V的电源上,它们都能正常发光
D.串联后,接在110V的电源上,L1消耗的功率大
D
4、“220V25W”的甲灯和“110V25W”的乙灯都各自正常发光相同时间,由此可知( )
A.甲灯的实际功率更大
B.甲灯电阻更大
C.甲灯消耗电能更多
D.流过甲灯的电流更大
B
5、在进行实验时,往往需要我们手眼并用,在“测定小灯泡额定功率”的实验中,要让小灯泡在额定电压下发光,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.灯泡的发光情况
B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数
D.电流表的示数
C
6、甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”的字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断不正确的是( )
A.若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光
B.若把它们并联在4V电路中,乙灯比甲灯亮
C.若把它们串联在10V电路中,乙灯比甲灯亮
D.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光
C
7.一只标有“PZ220V、60W”的白炽灯接在某电路中,测得通过它的电流是0.2A,则这个灯泡的实际功率为( )
A.大于60W B.等于60W
C.小于60W D.无法确定
C
8、将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如下图所示的电路中,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,其原因可能是( )
A.灯L1额定功率较大
B.灯L2两端电压较大
C.灯L1的电阻较大
D.通过灯L1的电流较大
C
9、标有“220V 40W”“110V 40W”和“36V 40W”的三盏灯并联在36V的电路中,则它们发光时的亮度( )
A.“220V 40W”最亮
B.“110V 40W”最亮
C.“36V 40W”最亮
D.一样亮
C
额定电压:用电器正常工作时的电压
额定电流:用电器正常工作时的电流
额定功率 :用电器在额定电压下工作时所消耗的功率
当U实=U额时,P实=P额;
当U实>U额时,P实>P额;
当U实<U额时,P实<P额;
课堂总结
实验原理:
实验方法:
注意事项:
电压表、电流表、滑动变阻器的连接和使用
实验结论:
小灯泡亮度随功率的改变而改变
P=UI
测量小灯泡的功率
$$