初三物理电学18.3测量小灯泡的电功率——刘克芹

18.3测量小灯泡的电功 1.实验目的和原理:实验目的:学会测定小灯泡的额定功率和不在额定电压时的实际功率,并加以比较.实验原理:P=UI.2.学生自行设计实验:问题:由P=UI可以看出,要测小灯泡的功率需测量的物理量有哪几个?需要的测量器材是什么?如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢?回答:用电压表测电压,用电流表测电流.可以增加或减少电池,也可以用滑动变阻器.但是用滑动变阻器更方便.实验器材:额定电压为2.5 V的小灯泡一个、电池组、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干.实验电路图和实物连接图:实验步骤:1.按电路图连接电路.2.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P放置在电阻最大端.3.调节滑动变阻器滑片P的位置,先后使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的亮度,并将实验数据填入下表:小灯泡规格要求电压U(V)电流I(A)小灯泡亮度电功率P(W)U额=2.5 VU实=U额U实U额U实U额4.归纳结论:分析比较额定电功率和实际电功率的大小,比较小灯泡的亮暗程度与电功率之间的关系.(1)当U实=U额时,则P实=P额,正常发光(2)当U实U额时,则P实P额,较暗(3)当U实U额时,则P实P额,较亮【拓展延伸】实验探究是学习物理的一种重要方法,而实验离不开测量,对某个物理量往往需要进行多次测量,虽然多次测量的目的各不相同,却是有规律可循的.物理实验探究中多次测量主要有两个目的:一是为了求平均值减小误差;二是为了寻找普遍性规律.由于不同物理量之间内在联系的多样性和复杂性以及少数几次测量往往具有一定的偶然性、片面性,如果仅仅通过少数几次测量就轻易做出结论,结论往往是不科学、不全面甚至是错误的,所以为了全面科学地探究各物理现象的规律,要求我们必须进行多次测量.比如测量小灯泡的电功率中多次测量就是第二个目的,而“伏安法”测电阻多次测量则是为了减小误差.【重点】用伏安法测量小灯泡的电功率.【难点】设计实验电路图、表格,排除操作中遇到的困难.1、 吕彬同学将实验器材按图1连接，测量小灯泡在不同电压下的功率。所用灯泡的额定电压是2.5V。 图1 图2(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至_端(填“左”或“右”)；(2)请在虚线框内完成实物图对应的电路图；(3)闭合开关后，他发现灯不亮电压表无示数，电流表有示数，则电路中可能出现的故障是_。排除故障后，移动滑片至某位置时电压表示数如图2所示。则灯泡两端电压为_，若要继续测量灯泡的额定功率，应将滑片向_端(填”)滑动。2、 用图1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1对应的电路图（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： （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： （4）爱探究的小强用另一只电流表A2和一个5的定值电阻R，连接了如图2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A2的示数为 A，小灯泡正常发光此时电流表A1的示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为W3、在“测定2.5v小灯泡功率”的实验中，小红按电路图连接电路，测得实验数据如下表所示：U/V1.52.53I/A0.160.250.28请你利用小红已经获取的信息，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3V，则小灯泡的实际功率 额定功率（填“大于”“等于”“小于”）。4、 在测小灯泡电功率的实验中需要测量的物理量有（ ）A电压、电阻 B电压、电流 C电流 、电阻 D电能、时间5、 在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器划片时，眼睛应观察（ ）A. 小灯泡的发光情况 B.变阻器划片的位置C.电压表的示数 D.电流表的示数6、 （2013无锡）某同学用图甲所示的电路图测量小灯泡的额定电功率（小灯泡标有“2.5V”字样）（1）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 （填序号）更换小灯泡；检查电路是否断路；移动滑动变阻器滑片（2）实验过程中，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，其值为 ，小灯泡的额定功率为 7、 小明所在的实验小组用一只额定电压为6V的灯泡做实验，分别测得加在灯泡两端的电压U和通过其中的电流I，并根据所得数据描出了I-U图像，如图。（1）灯泡的额定功率为_瓦。（2）图中从原点（O）到M点再到N点的曲线，反映灯丝的电阻是_（填“变化的”或“不变的”）的，产生这种现象的原因是_。（3）能够完成这个实验的基本电路是怎样的？请在虚线框中画出你的设计。 8测量“小灯泡的电功率”小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在1015之间所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“52A”、“201A”）两个，导线若干（1）如图甲所示是没有连接完的实物电路，请用笔画线代替导线将实物图补充完整（2）选用的滑动变阻器的规格为_（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示，读数为_V，小灯泡的额定功率为_W（4）实验结束后，小明整理实验器材时，发现滑动变阻器的AP部分比PD部分热，这是因为_（5）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率请在虚线框丙内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式实验步骤：表达式：P额=_9.小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为8除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为6V的电源，电流表（00.6A03A），电压表（03V015V），滑动变阻器R1（201.5A），滑动变阻器R2（51A），开关一个，导线若干实验前小红经过分析，电流表选用了（00.6A）量程（1）为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选_，滑动变阻器应该选_（2）请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最_端（选填“左”或“右”）；若连好电路闭合开关瞬间，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速摆过满刻度线，则故障可能是_（写出一种即可）实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是_（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为2.0V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向_（选填“左”或“右”）端移动（5）经过多次实验收集数据，画出如图所示的U-I图象，计算出小灯泡的额定功率是_W由图可知，通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，其原因是：_ 18.3答案A1. （1）右（2）略（3）灯泡断路或填电压表短路 1.9V 左（1）(2)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(3)移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V(4)0.5 1 3、0.625 大于 4、B 5、C 6.（1）（2）0.28A 0.7W7、8、（1）（2）“20,1A”(3)按照电路图连接实物图闭合开关S1、断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3A；滑片P位置不动，闭合开关S1、S2，读出电流表示数I；求灯泡额定功率w9.（1）电压表应与灯泡并联，根据额定电压2.5V，应选择03V的量程滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V，灯泡正常工作的电流I= U额R=2.5V8=0.3125A，滑动变阻器的最大阻值R滑=U滑I=3.5V0.3125A=11.25应选择滑动变阻器R1（2）由于电压表应与灯泡并联，应选择03V的量程电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出滑动变阻器已经选定了上面接线柱，任意选择下面左边的一个接线柱串联在电路中如图（3）闭合开关前为了保护电路应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大的位置，即滑动变阻器右端若连好电路闭合开关瞬间，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速摆过满刻度线，则故障原因可能是灯泡断路实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路中的电阻变小，可能的故障是灯泡出现短路（4）根据串联电路的电压规律电阻大的分担的电压多可知，要想让灯泡的电压变大，可以让变阻器的电压变小，故应使滑动变阻器的阻值变小即可，所以应将滑动变阻器向左移动（5）由图丙知，U=2.5V时