物理人教版九年级全册伏安法测电阻和小灯泡电功率.ppt

热烈欢迎各兄弟学校教师莅临指导 伏安法测电阻和电功率 汕头市爱华中学江育惠 2008 4 中考专题复习课 基本内容回顾 重点难点突破 能力训练与检测 实验回顾 为了测定小灯泡的电阻和电功率 必须测出哪些有关的物理量 测这些物理量需要哪些实验器材 怎样组成电路 要求画出实验电路图 实验要做几次 要记录些什么数据 要求设计出记录表格 在什么条件下测出的电阻值比较接近于定值电阻的真实值 在什么条件下测出的功率才是小灯泡的额定功率 小笔记 滑动变阻器的作用 改变电路中的电流 改变部分电路两端的电压 串联分压 保护电路 滑动变阻器的使用 与被控制的部分串联 采用 一上一下 的连接方式 电流表的使用 与被测部分串联 电流要从 进 出 电压表的使用 与被测部分并联 电流要从 进 出 连接电路时 开关应处于断开状态 滑动变阻器的滑片应放在电阻值最大的位置 一 两个实验的相同点 实验电路相同 实验所用的器材相同 实验器材 电源 电流表 电压表 小灯泡 定值电阻 滑动变阻器 开关各一个 导线若干 实验所测的物理量相同 电流 电压 在空白处画出电路图 连接实物图 二 两个实验的不同点 实验原理不同 电阻的公式R U I电功率的公式P UI 实验方法不同 1 测电功率 移动滑动变阻器滑片 分别测量在U实U额 U实 1 2U额 时小灯泡的对应的电压和电流值 就可以得到小灯泡的三次电功率 P实P额 观察灯泡亮度 2 测电阻 移动滑动变阻器滑片 读取三组对应的电压和电流值 就可以得到电阻的三次测量值 通过 多次测量求平均值方法 减少误差 1 实验中都要连接实物电路 考点之一 相同点 习题1 用笔画线代替导线 把图20 1甲中的元件连成测定值电阻阻值的实物电路 图20 1乙是某同学测小灯泡电功率时连接的实物电路 请先把电压表正确接入电路 再指出其它连接中的错误 2 实验中都要读取电压表和电流表的示数 表 下表 是小明同学测电阻时记录的数据 图20 2是他第2次测量时电压表的示数 请把它填入表格中 习题2 测出并记录电路中的电压值和电流值 2 7 7 9 5 10 7 R R1 R2 R3 3 9 3 下表 是小伟同学测小灯泡电功率时的实验记录 小灯泡标有 2 5V 字样 电阻值约为8 第1次测量时电流表的示数如图20 3所示 请把这一数据填在表 中的对应栏内 表 0 26 0 99 0 75 0 52 逐渐变亮 1 实验的目的不同 一是测 二是测 2 实验原理不同 测电阻的原理公式是 根据上表 中的数据 求出三次测量的电阻值 并填入表中 测小灯泡电功率的原理公式是 根据上表 中的数据 这个灯泡的额定功率为 W 3 使用滑动变阻器的作用不同 测电阻时移动滑动变阻器滑片是为了调几个合适的电压值 得出几个对应的 算出几个 并求 以减小实验误差 测小灯泡的电功率时 移动滑动变阻器滑片是为了让小灯泡分别在 时工作 同时测出对应的 值 算出不同电压下的 研究灯泡的亮度与实际电功率的关系 考点之二 不同点 电功率 电阻 R U I P UI 0 75 电流值 电阻值 平均值 电功率 U实 U额 电流 U实 U额 U实 U额 U实 1 2U额 基本内容回顾 重点难点突破 能力训练与检测 例1 在 测小灯泡额定功率 的实验中 小明用三节新蓄电池串联做电源 所选小灯泡的规格是 2 5V0 3A 还有 10 1A 20 1A 两种规格的滑动变阻器 请你帮他选择电压表 电流表的量程及合适的滑动变阻器 解析 用伏安法测电功率时 一般要根据电源电压选择电压表量程 如 电源电压3V 就选0 3V量程 电源电压为6V 就选0 15V量程 但由于测小灯泡的电功率时 灯泡两端的电压不能超过其额定电压的1 2倍 所以电压表量程要根据1 2U额 3V 选取 一般应选择刚高于1 2U额的那一档 本题中只能选0 3V量程 电流表量程一般要根据电路中的最大电流值选取 电路中的最大电流值应为1 2U额 3V 与电路中最小电阻 定值电阻 的比值 本题中 定值电阻R U额 I正常 2 5V 0 3A 8 3 电路中的最大电流值I最大 3V 8 3 0 36A 所以电流表量程应选0 0 6A 解析 选择滑动变阻器要把握两点 一是电路中的最大电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流值 本题中 电路中的最大电流约0 36A 两个滑动变阻器允许通过的最大电流都大于此值 都符合要求 二是它能不能达到分压要求 本题中 小灯泡的额定电压为2 5V 滑动变阻器要分去的电压为U 6V 2 5V 3 5V 它连入电路的最小阻值应为R最小 U I正常 3 5V 0 3A 11 7 10 1A 的滑动变阻器电阻值不符合要求 所以选 20 1A 的滑动变阻器 例2 图20 4是用 伏安法 测小灯泡电功率的电路图 1 图中a处应接 表 b处应接 表 2 某同学在连接实物电路时 将两表位置接错了 闭合开关 出现的现象是 纠正了两表的位置 他连接了如图20 5所示的实物电路 3 若闭合开关 灯泡发光 移动滑动变阻器滑片 电压表示数增大时 电流表示数反而减小 原因是 4 若闭合开关 灯泡不亮 电压表有示数 电流表无示数 故障原因是 电流 电压 电流表无示数 电压表有较大示数 小灯泡不发光 电压表错接在滑动变阻器两端 灯泡开路或灯泡接线柱与导线接触不良 5 若闭合开关 灯泡不亮 电流表有示数 电压表无示数 灯泡灯丝完好 故障原因可能是 6 若闭合开关 灯泡很亮 无论怎样移动滑动电阻器滑片 灯泡亮度始终不变 故障原因是 7 若闭合开关 灯泡很暗 无论怎样移动滑动电阻器滑片 灯泡始终很暗 故障原因是 灯泡被短路 滑动变阻器的金属杆接入了电路 滑动变阻器线圈上两个接线柱接入了电路 识别电路故障 要根据电路中出现的各种反常现象进行综合分析 两电表位置接错 滑动变阻器接错 连线时接触不良 裸露线头太长 太短造成短路或开路 这些电路连接的错误是本实验电路产生故障的重要原因 另外 两表的 接线柱接反 使电表反转 量程选取过大或过小 读表时看错量程或看错分度值 电表使用前指针没有对零 也是实验中应注意的问题 小结与巩固 基本内容回顾 重点难点突破 能力训练与检测 1 为了测量一只约15 的电阻Rx的精确阻值 小明把三节干电池串联起来作为电源 连成如图20 10所示的电路 1 电路中有3处接错了 请你在接错的导线上打 并画出正确连线 2 在上面的方框内画出电路图 3 闭合开关前 滑动变阻器接入电路的阻值应 最右端 4 实验中小明调节滑动变阻器 使待测电阻Rx两端的电压为4 5V时 电流表的示数如图20 11所示 这时电路中的电流是A 电阻Rx的阻值为 5 利用上面电路 还能完成的实验有 AB 15 电功率 串联电路的电压规律 图 1 2 有额定电压及外形相同的甲 乙两个小灯泡 在不计温度对电阻影响的条件下 某同学得到灯泡的电流随电压变化关系的图象如图 1 所示 1 请你比较现灯的电阻大小 并说明判断方法 2 通过分析你还能获取哪些信息 甲 乙 对于同一电灯泡 通过它的电流与电压成正比 导体的电阻与导体中的电流和它两端的电压都没关系 做完了 伏安法 测电阻的实验后 老师要求同学们讨论在器材不完备 其它器材符合要求 的情况下测量未知电阻Rx的方法 1 老师给第1组同学提供的器材有 6V的电源 额定电压为3 8V的小灯泡 0 15V量程不能使用的电压表 要求他们测小灯泡正常发光时的电阻 应该怎么做 用电路图分别表示出做法步骤 2 第2组同学没有电压表 第3组同学没有电流表 但都知道滑动变阻器的最大阻值R0 该怎么做 用电路图分别表示出做法步骤 并写出计算Rx的表达式 只连接一次电路 解析 1 第1组要测小灯泡正常发光时的电阻 必须使其在额定电压 3 8V 下工作 电压表的量程应选15V 但15V量程却不能用 怎么办呢 实验中用6V的电源 根据串联电路特点 小灯泡正常发光时滑动变阻器应分去的电压值为6V 3 8V 2 2V 把电压表接到变阻器的两端 调节滑片使它两端的电压为2 2V 就间接知道了小灯泡两端的电压是3 8V 如图20 6所示 2 第2组同学缺了电压表 无法测出Rx两端的电压 可以组成如图 所示的串联电路 当开关闭合 滑片 置于最右端 此时电流表示数记为 则电源电压 再将滑片 置于最左端 此时电流表示数记为 则电源电压 所以 整理得到 图 另一解法 第2组同学缺了电压表 无法测出Rx两端的电压 可以组成如图 所示的并联电路 当开关闭合前 滑片 置于最右端 此时电流表示数记为 则电源电压 再将开关闭合 此时电流表示数记为 则 而 两端电压 所以 图 第3组同学没有电流表 我们可以组成串联电路如图20 所示 当开关闭合时 滑片 置于最右端 此时电压表测的是 两端的电压 示数记为 再滑片 置于最左端 则电压表测的是电源电压 示数记为 此时 两端电压 则由串联分压 可得 图20 在器材不完备的情况下 灵活应用欧姆定律 串 并联电路特点及转换和等效代替法 可巧妙测出阻值 这对于开阔思路 提高灵活应用知识解决问题的能力是有好处的 小结与巩固 图20 12是小华同学 测小灯泡额定功率 的实验电路图 灯泡的额定电压为3 8V 灯丝的电阻约为10 滑动变阻器标有 10 5A 的字样 用三节新干电池做电源 作业 1 闭合电路中的开关 若出现的不正常现象如下表 B C A 请你从下列选项中选择可能的原因填入表中 只选代号