河南中考物理 第一部分 教材知识梳理 第18章 电功率 第2节 测电功率实验课件 （新版）新人教版.ppt

第一部分考点研究 第十八章电功率第二节测电功率实验 1 实验原理 通过对 和 的测量间接地测出小灯泡的电功率 p ui 电压 电流 中招考点清单 考点测量小灯泡的电功率 2 实验原理图 3 实验步骤 1 闭合开关s 调节滑动变阻器的滑片 使电压表示数为小灯泡的额定电压 读出此时的电流表示数 记录小灯泡的发光情况 2 分别测出电压为低于 等于小灯泡额定电压 约为小灯泡1 2倍额定电压时电流表示数和发光情况 3 利用公式p ui计算出小灯泡在不同电压下的电功率 4 实验注意事项 a 连接电路时开关应 b 连接电路时变阻器滑片应滑到阻值 处 5 滑动变阻器在电路中的作用 断开 最大 保护电路 改变小灯泡两端的电压 6 测电功率常用特殊方法 1 测量小灯泡电功率实验中 改变小灯泡两端的电压多次进行测量是为了求平均值 减小误差 测量小灯泡的电功率实验中 改变小灯泡两端的电压多次测量是为了探究小灯泡的亮度和实际功率的关系 求平均值没有意义2 测量小灯泡的电功率实验中 不用电压表也能测出小灯泡的额定功率 1 15河南19题7分 小华在 探究小灯泡的亮度与哪些因素有关 的实验中 所用电源电压恒为3v 小灯泡上标有 2 5v 字样 1 请用笔画线代替导线 将图中的实物电路连接完整 河南五年中招 第1题图 解析 探究小灯泡的亮度与哪些因素有关 实际上探究的是小灯泡的实际功率与哪些因素有关 在实验中 小灯泡 滑动变阻器与电流表应串联 滑动变阻器应 一上一下 接入电路 以便改变电阻的大小 故滑动变阻器接左上或右上接线柱 电压表应并联在小灯泡两端 电源电压为3v 小灯泡额定电压为2 5v 所以电压表接 3v 的接线柱 无论滑动变阻器的滑片怎么移动也不会超过量程 电流表测出通过小灯泡的电流 故连接后的电路图如答图示 2 闭合开关前 应将滑动变阻器的滑片移到最左端 选填 左 或 右 闭合开关后 发现灯泡不亮 电压表无示数 电流表有示数 若电路中仅有一处故障 这个故障可能是 小灯泡短路 解析 为了保护电路 应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大 所以滑片应移到最左端 电路故障分析如下 3 排除故障后继续实验 小华进行了4次测量 并将有关数据及现象记录在表格中 在第1次实验中小灯泡不亮的原因是 变阻器连入电路的阻值太大 小灯泡的实际电功率太小 解析 第1次实验电压表和电流表均有示数 但小灯泡却不亮 由题意知电路没有发生故障 因为灯泡的亮度和灯泡的实际功率的大小有关 观察表格数据 发现第1次试验的实际功率只有0 06w 所以灯泡不亮的原因是滑动变阻器连入电路的阻值太大 小灯泡的实际功率太小 达不到发光的程度 4 分析表中信息 可知小灯泡的额定功率为 w 实验得出的结论是 小灯泡的实际电功率 灯泡越亮 0 75 越大 解析 小灯泡的额定功率必须是在额定电压下的功率 根据表中数据可知第3次小灯泡在额定电压下发光 此时的额定功率p u额i额 2 5v 0 3a 0 75w 通过实验数据 从第1次到第4次可得 小灯泡两端的电压越高 小灯泡的实际功率越大 小灯泡越亮 实际功率越小 灯泡越暗 2 13河南20题9分 在 测量小灯泡的额定功率 实验中 已连接的部分电路如图甲所示 图中电源电压恒定 小灯泡上只能看到 3 8v 字样 第2题图 1 请你用笔画线代替导线 将图中的实物电路连接完整 解析 连接时将滑动变阻器的上接线柱与小灯泡 电流表串联 再将电压表并联到小灯泡两端 第2题图 2 正确连接实验电路后 开关试触时 发现灯泡不亮 电流表无示数 电压表有示数 其故障原因可能是 小灯泡断路 解析 试触时灯不亮的原因可能是电路出现了断路或小灯泡短路 电流表无示数 电压表的示数较大 说明故障的原因是小灯泡断路 3 故障排除后开始实验 在移动变阻器滑片的过程中 眼睛应注视 的示数 直至灯泡正常发光 此时电流表的示数如图乙所示 则灯泡的额定功率为 w 电压表 1 52 解析 在移动滑动变阻器时为了安全要观察电压表的示数 当电压表的示数为小灯泡的额定电压时 小灯泡正常发光 读出此时电流表的示数为0 4a 由p ui求出小灯泡的额定功率为1 52w 4 完成上述实验后 小聪向老师要了一个已知阻值为r0的电阻和一个单刀双掷开关 借助部分现有的实验器材 设计了如图丙所示的电路 也测出了灯泡的额定功率 请完成下列实验步骤 闭合开关s1 将s2拨到触点2 选填 1 或 2 移动滑片 使电压表的示数为 v 再将开关s2拨到触点 选填 1 或 2 保持滑片的位置不动 读出电压表的示数u 3 8 1 灯泡额定功率的表达式为p额 用已知量和测量量表示 解析 在没有电流表的情况下要想办法求出通过小灯泡的电流 为了使通过小灯泡的电流与定值电阻的电流相等 连接时需要将小灯泡与定值电阻串联 分别测出两者的电压即可求出小灯泡的额定功率 先将开关接到触点2 使电压表的示数达到小灯泡的额定电压 再将开关接到触点1测出灯和电阻两端的总电压 由此得到定值电阻两端的电压为u 3 8v 用电压和电阻表示出电流 也就是小灯泡正常发光时的电流 再由p ui得小灯泡的额定功率为 3 12河南20题8分 用图甲所示的实验电路 测量一个标有 2 5v 字样的小灯泡的额定功率 1 请在虚线框内画出与图甲对应的电路图 第3题图 解析 由实物图知 电源 开关 滑动变阻器 灯泡 电流表串联 电压表测灯泡两端电压 电路图如答图所示 2 闭合开关后 电流表和电压表的示数都较小 小灯泡不发光 其原因是 滑动变阻器接入电路的阻值太大 电流过小 小灯泡的实际功率较小 没有达到发光功率 解析 电压表和电流表均有比较小的示数 说明电路中电流很小 总电阻太大 即滑动变阻器连入电路的电阻太大 使灯泡功率过小而不能发光 3 经过调整后 小灯泡发光 但如何使小灯泡正常发光呢 你的措施是 移动滑动变阻器的滑片 使电压表的示数等于2 5v 解析 电压表和电流表均有比较小的示数 说明电路中电流很小 总电阻太大 即滑动变阻器连入电路的电阻太大 使灯泡功率过小而不能发光 4 爱探究的小强用另一只电流表和一个5 的定值电阻r 连接了如图乙所示的电路 同样测出了小灯泡的额定功率 具体操作是 闭合开关 移动滑动变阻器的滑片 使电流表的示数为 a 小灯泡正常发光 此时电流表的示数如图丙所示 则小灯泡的额定功率为 w 0 5 1 a2 a1 第3题图 解析 由小强的连接电路可知 r与小灯泡并联 其两端电压相等 电流表测总电流 测经过r的电流 若要测小灯泡的额定功率 由并联电路电压关系 只需示数 2 r等于额定电压2 5v即可 由并联电路的电流关系 可知小灯泡电流为示数减去示数 再由公式p ui即可算出小灯泡的额定功率为2 5v 0 4a 1w 1 实验原理 p ui 2 电路连接3 电路连接时开关要断开 滑动变阻器的滑片移到阻值最大处4 滑动变阻器的作用 保护电路 调节小灯泡两端的电压 5 电路故障分析及处理 实验突破 实验测量小灯泡的电功率 6 电流表 电压表的读数 电功率的计算 7 数据或u i图像的分析 灯丝的电阻会随温度的变化而变化 8 在测小灯泡额定功率的实验中 滑动变阻器的使用及调节过程中眼睛注意事项 9 多次测量的目的 研究小灯泡在不同电压下的实际功率 不能求平均值 10 实验拓展 例 15莱芜 在 测量小灯泡的电功率 实验中 小灯泡的额定电压为2 5v 电阻约为10 有两个规格分别为 10 1a 50 2a 的滑动变阻器 电源电压为9v 例题图 1 本实验中应该选择规格为 的滑动变阻器 50 2a 解析 根据题图像可知 当灯泡正常发光时 灯泡两端的电压为2 5v 通过灯泡的电流为0 2a 此时滑动变阻器两端的电压为6 5v 由此可以计算出此时滑动变阻器连入的阻值为32 5 所以应该选择 50 2a 的滑动变阻器 2 图甲中已有部分电路连好 请用笔画线代替导线将电路连接完整 例题图 解析 滑动变阻器一上一下连入电路且由第 5 问知 滑动变阻器pa比pb部分热 故pa部分应接入电路即滑动变阻器下端接a端线柱 电流表串联在电路中 电压表并联在小灯泡两端 由小灯泡的额定电压和额定电流知电压表的量程选择0 3v 电流表的量程选择0 0 6a 连接时要注意正负接线柱的连接 如答图所示 3 实验前在检查仪器时 发现电流表指针如图乙所示 则接下来的操作是 正确连接好电路 闭合开关后 发现无论怎样移动滑动变阻器滑片 灯泡都不亮 电压表示数接近9v 电流表示数几乎为0 电路的故障可能是 电流表调零 灯丝断了 解析 利用仪器测量前 都应该观察电表的零刻度 图中电流表的指针不在零刻度的 所以应该进行调零 电流表没有示数 说明电路中存在断路 电压表有示数 说明电压表的正负接线柱到电源的正负极没有断开的地方 与电压表并联那一部分有断开的地方 可能存在的故障是灯丝断了 4 排除电路故障后 闭合开关 改变滑动变阻器的阻值 多次测量 并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示 则小灯泡的额定功率为 w 在多次测量中还发现 当电压表的示数增大时 电压表与电流表的示数之比 选填 变大 变小 或 不变 导致这一结果的原因是 0 5 变大 灯丝的电阻随温度的升高而变大 解析 根据图像可知 灯泡两端的电压为2 5v时 对应的电流为0 2a 根据p ui求出灯泡的额定功率为0 5w 根据图像可知 随着电压的升高 电压与电流的比值增大 这是因为灯泡灯丝电阻随着温度的升高而增大 5 整理器材时发现滑动变阻器的pa部分比pb部分热 原因是 pa部分有电流通过 电流具有热效应 解析 pa部分有电流流过 pb部分没有电流流过 而电流具有热效应 所以pa部分比pb部分热 1 在移动滑片过程中 小明发现电流表的示