【志鸿全优设计】九年级物理全册 第十八章 电功率 18.3 测量小灯泡的电功率讲解与例题（含解析）（新版）新人教版.doc

18.3测量小灯泡的电功率1伏安法测小灯泡的电功率实验原理pui实验电路图实验器材电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、灯座、开关、导线若干实验步骤(1)按设计的电路图连接实物，并设计实验记录表格；(2)检查电路无误后，闭合开关s，移动滑动变阻器的滑片p，观察电压表的示数。当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止滑动，并记下电流表的示数；(3)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数；(4)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数；(5)整理实验器材实验表格项目电压u/v电流i/a电功率p/w灯泡亮度u实u额u实u额u实u额实验结论若u实u额，则p实p额，小灯泡很亮；u实u额，则p实p额，小灯泡正常发光；u实u额，则p实p额，小灯泡很暗。【例1】 安娜同学想利用图甲所给实验器材“测定小灯泡的额定功率”，已知电源电压为6 v，小灯泡的额定电压为3.8 v，电阻约为10 。(1)电路连接中有一处明显错误，请你在错误处打“”，并在原图中画出正确的电路连线。(2)正确连接电路后，闭合开关，移动滑片p到某一点时，电压表示数为2.4 v；继续将滑片p向_(选填“a”或“b”)端移动，使电压表的示数为3.8 v，此时电流表的示数如图乙所示为_a，小灯泡的额定功率是_w。解析：测电功率是常考的一个实验。(1)因灯泡的额定电压为3.8 v，所以电压表应选用015 v量程。(2)要使电压表的示数由2.4 v变为3.8 v，在灯泡电阻不变的情况下，可减小电路电阻以增大电流，所以滑片需向b移动，此时电流表示数为0.32 a，所以灯泡的额定功率pui3.8 v0.32 a1.216 w。答案：(1)如图所示(2)b0.321.2162在进行实验时应注意的问题(1)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干电池串联作电源。(2)电压表的量程应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电流。(3)滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的最大电阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。(4)根据串联分压原理进行判断，准确熟练地调节滑动变阻器，使小灯泡在等于额定电压、略高于额定电压和低于额定电压三种条件下发光。尤其在做第二次实验时，需小心调节滑动变阻器，以免因实际电压超过额定电压太多而烧坏灯泡。(5)开始连接电路时，要使开关断开，闭合开关前，要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处。(6)开始实验前，要检查电路并试触，实验结束，要先断开开关，再整理电路。【例2】 在做“测定小灯泡电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5 v，电源为两节干电池，其余器材均完好。(1)小明同学在连接电路时，将最后一根导线接好后，就看到灯泡发光，而且很亮，同时电压表指针偏转角度较小。你认为他在连接电路时可能存在的错误或不妥是：_；_；_。(2)正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，当_时，可知小灯泡处于正常发光状态，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率为_w。解析：题中给出了小灯泡的额定电压，并且电源是两节干电池，即其电压为3 v。由此可以判断出电压表的量程用03 v即可；“将最后一根导线接好后，就看到灯泡发光”说明在连接的过程中没有将开关断开，这是做实验时需要注意的地方；“看到灯泡发光，而且很亮”说明了电路中的总电阻很小，灯泡的电阻是不变的，所以只可能是滑动变阻器接入的阻值过小造成的。电压表的示数为2.5 v时小灯泡处于正常发光状态，此时电流表读数为0.32 a，根据pui可得pui2.5 v0.32 a0.8 w。答案：(1)在连接电路时没有将开关断开；滑动变阻器初始连入电路的电阻没有调到最大；电压表选择了大量程；(其他答案只要合理也可)。3测量小灯泡的电功率电路故障及分析故障1：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎没读数、电压表指针明显偏转。判断：灯泡灯丝断了或灯座与灯泡接触不良或电压表和电流表位置接反。故障2：电流表和电压表的指针向没有刻度的方向偏转。判断：电流表和电压表的“”“”接线柱接反。故障3：电流表和电压表的指针偏转角度很小。判断：电压表和电流表的量程选择过大或电源电压过小。故障4：电流表指针超过最大刻度。判断：量程选择过小或电路中出现短路。故障5：滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。判断：滑动变阻器连接错误，没遵循“一上一下”的原则。故障6：无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压。判断：电源电压过低，更换电源。【例3】 在“测定2.5 v小灯泡功率”的实验中，小红设计了如图甲所示的电路。甲(1)请在图甲中的“”内填入合适的“灯泡”或“电表”符号。(2)小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如下表所示。断开开关时，发现电表如图乙所示，其中电流表出现这种现象的原因是_。u/v22.53i/a0.220.260.30乙(3)假如不重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是_ w。若小灯泡两端的实际电压为3 v，则小灯泡的实际功率_额定功率(选填“大于”“等于”或“小于”)。解析：电路断开时，电压表示数为零，电流表指针在0.04 a处，说明电流表使用前没有调零。(3)小灯泡的实际功率跟它两端的实际电压有关，当实际电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率也大于额定功率，小红利用表中数据计算该灯泡额定功率时，应注意小灯泡的额定电流不等于0.26 a，应为0.26 a0.04 a0.3 a，所以p额ui2.5 v0.3 a0.75 w。答案：(1)如图所示(小灯泡与电压表的位置可交换)(2)电流表使用前未校零(3)0.75大于4利用电能表和停表测量用电器的电功率电能表是电学中的重要仪表之一，它除用来测量电功外，还有一个较为广泛的用途就是测量用电器的功率值，测量时通常采用下列步骤：(1)明确测量的是哪个用电器；(2)观察电能表铭牌，记下它1 kwh的转数n；(3)测量时只使待测用电器工作，其他用电器都停止工作；(4)用停表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点)n时所用时间t，可用秒作单位。(5)利用下列公式算出所测电器的功率值。p【例4】 小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表(如图所示)和手表，测出一些家用电器的有关数据。(1)当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？(2)当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？解析：(1)电能表指针转动的转数与用电器消耗的电能成正比，从表盘参数可知，指针转动1 500转用电器消耗1 kwh的电能，据此可求得电冰箱1分钟消耗的电能和冰箱与水壶1分钟消耗的总电能。(2)求出水壶1分钟消耗的电能，再根据pw/t即可求出水壶的