内容正文:
2.3 电路中的电能
【第二单元 能的转化与能量守恒】
九年级上册
实验原理:
实验方法:
P=UI
伏安法
实验目的 :用电流表、电压表测用电器功率;测量小灯泡额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率;理解额定电压和额定功率的关系。
实验:测定小灯泡的电功率
实验器材:电源,开关,导线,小灯泡(2.5V),电压表,电流表,滑动变阻器。
过程
1. 实验要求。用滑动变阻器来调节小灯泡两端的电压,分别观察下列三种情况小灯泡的亮度,测量它的电功率:(1)使小灯泡两端的电压等于额定电压;(2)使小灯泡两端的电压低于额定电压;(3)使小灯泡两端的电压高于额定电压(约1.2倍)。
2. 根据实验要求,以小组为单位,设计电路,画出实验电路图。设计电路时应思考:如何连接滑动变阻器与小灯泡?电流表、电压表分别接在什么位置?对电池组的电压有什么要求?
3. 实验中需要测量哪些量? 如何设计实验记录表?
4. 检查所给的器材是否符合 实验要求,然后连接电路,进行 实验。连接电路时,应连接滑动变阻器的哪两个接线柱?开关闭合前,滑 动变阻器的滑片应放在什么位置?电流表、电压表的正负接线柱连接 是否正确?量程选择是否合适?连接电路后,先检查电路,确定无误后再开始实验。
电路连接
在实验中,你应该注意哪些事项?
1.连接电路时,开关要断开,变阻器的滑片要移动到阻值最大处。
2.电流表、电压表、滑动变阻器的接线柱要正确,量程要恰当。
3.实验时,灯泡两端的电压不能超过额定电压太多,否则会烧坏小灯泡。
5. 把实验数据记录在表格中。计算出三种情况下小灯泡的功率。当小灯泡两端的电压高于或低于额定电压时,它的实际功率各是多大?它的亮度如何变化?
实验重点:
1.滑动变阻器的作用。
2.实验过程中,眼睛应该观察哪里?
3.小灯泡在哪种情况下属于正常发光?
4.实验需要求小灯泡的平均电功率功率吗?为什么?
保护电路,改变小灯泡两端的电压
观察电压表的读数
当观察到电压表的读数恰好为小灯泡的额定电压时,小灯泡正常发光。此时的功率就是小灯泡的额定功率。
不能求小灯泡的平均功率,没有物理意义。因为小灯泡的实际电功率会随着小灯泡两端电压的变化而变化,小灯泡的亮暗程度也会随之变化。
现象1:小成连接的实验电路,闭合开关,发现电压表的指针反偏
电压表的“+”、“-”接线柱接反。
现象2:小黄连接的实验电路,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。
分析下列实验现象原因
现象3:小洋连接的实验电路,变阻器与灯泡串联,但闭合开关时发现小灯泡特别亮。
1. 闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。
2.如果将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路也会出现这种情况。
分析下列实验现象原因
现象4:小宇连接的电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针不动。
产生这个现象的原因可能有两个:
一是小灯泡开路,即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好
另一原因是电流表和电压表的位置接反了
分析下列实验现象原因
现象5:小宇再次连接好电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表指针不动。
产生这个现象的原因可能是:
小灯泡被短路了。
分析下列实验现象原因
现象6:小琪的实验电路连接正确,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)。
原因:
1:电源电压过低。
2:滑动变阻器接在了下面的两个接线柱上,导致阻值过大。
分析下列实验现象原因
分析下列实验现象原因
现象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。
现象8:小颖准备用三节干电池测定额定电压为“3.8V”小灯泡的额定功率,在连接实验器材时发现电压表的大量程已经损坏,只有小量程可以正常使用,请问她该如何操作才可以完成实验任务?
可以将电压表接在滑动变阻器两端,移动滑片,观察电压表的读数为0.7V时,说明小灯泡正常发光,然后读出此时电流表的读数,用公式计算。
分析下列实验现象原因
伏安法测电阻和伏安法测电功率之比较:
一、相同点
1、实验器材相同
2、电路的连接形式相同
3、记录的数据相同
4、使用滑动变阻器的作用相同
二、不同点
1、实验的目的不同
2、实验原理不同
3、对实验数据的处理方法不同
5. 某兴趣小组在“测量小灯泡的电功率”实验中,所
使用的小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为9V。
(1)实验数据记录见下表。有同学认为可利用表中数据求出电阻R,再利用P额=U额²/R求出小灯泡的额定功率,请判断是否可行,并说明理由。
(2)某同学根据表中数据画出图中的U-I曲线,由图可知小灯泡的额定功率为多少瓦?
1.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,已知小灯泡的额定电 压为3.8V
1、电源至少应选用________节干电池串联.
2、连接电路时电压表应选用________ 量程.
V
A
S
P
三
0-15V
①灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且等于电源电压,则故障的原因是 。
灯泡断路
②灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,故障原因是 。
灯泡短路
3、小明同学在做“测小灯泡的功率”的实验时闭合开关后发现:
4、另一位同学连接好电路后,闭合开关时发现小灯泡特别亮,这说明他在闭合开关前 。
没有将滑动变阻器的阻值调到最大
同学们认真排除故障后
①闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,若要测出小灯泡的额定功率,变阻器的滑片P应向 ______ 端移,才能使电压表示数为_______V.
左
3.8
②实验中小明和小华测的五组实验数据,记录在下表中。
次数 1 2 3 4 5
U/V 2.0 2.3 2.5 2.7 3.8
I/A 0.26 0.29 0.30 0.31 0.43
请你仔细分析实验数据,回答下列问题:
a、小灯泡的额定功率为______W;
b、你能发现的规律有__________________
1.634
小灯泡的实际电功率随两端电压的增大而增大
2.有一灯泡标有“220V 100W”的字样,其意义是 _________________________,正常工作时,通过灯泡的电流是_______,若将它接到110伏的电路上去,实际功率是_____,若改接在200V的电路中,实际消耗的功率是_______。
25瓦
0.45安
灯泡的额定电压是220V,额定功率是100W
82.6瓦
3、一只标有“6v,3w”的灯泡接在电路中 灯泡发光,下列说法中正确的是( )
A.这只灯泡的功率一定是3w
B.这只灯泡的功率一定小于3w
C.这只灯泡的功率一定大于3w
D.这只灯泡的功率可能等于3w
4、下列四盏灯正常发光时,最亮的是( )
A、“220V 60W” B、“110V 100W”
C、“36V 40W” D、“24V 25W”
D
B
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