测量小灯泡的电功率(原理及习题练习含答案)

测量小灯泡的电功率学习目标1.加深对电力的理解；2.巩固电流表和电压表的操作技能；3.通过测量体验额定功率和实际功率之间的差异；4.锻炼根据测量公式设计实验方法的能力；5.通过讨论和交流培养合作学习的意识和态度。研究重点：通过测量，体验额定功率和实际功率之间的差异。学习困难：锻炼根据测量公式设计实验方法的能力。知识的关键点分析知识点一测量小灯泡的电功率实验目的(1)学会用电压表和电流表测量小灯泡的功率；测量小灯泡的额定功率和实际功率。实验原理：P=UI测量小灯泡的电压U和电流I，并利用公式P=UI计算电功率。实验设备：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、电线等。实验电路图和表格频率电压单位/伏当前输入/输出功率功率比发冷光123实验步骤：1.实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否符合要求，检查小灯泡的额定电压；2.根据电路图连接电路，正确检查，合上开关，进行实验；3.调节滑动变阻器的滑动叶片，使电压代表数字，记录电流代表数字；4.调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压等于1.2，记下电压表和电流表的指示，观察小灯泡的发光情况；5.调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压小于，记下电压表和电流表的指示，观察小灯泡的发光情况；6.关闭开关，用计算的电功率值填写表格。数据分析和结论(1)数据分析表明，实际功率随实际电压变化；(2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。实际功率越大，灯泡越亮。有关注意事项1.仪器选择：电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如，电源应至少选择2节干电池串联，学生电源应为3V。(2)电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常工作电流；如果测量的电压和电流不超过电压表和电流表的测量范围，应尽可能选择较小的测量范围。例如，小灯泡电压表的测量范围是0-3V，电流表的测量范围是0-0.6A.(3)滑动变阻器允许的最大电流大于灯泡的正常工作电流，并且其最大电阻应类似于灯泡电阻，以调节效果明显。2.连接电路时的注意事项：用伏安法测量电阻。知识点2:用电能表和时钟测量家用电器的功率1.原则：2.仪器：电度表、钟表、家用电器。3.电能表表盘转数和时间。4.实验步骤：测量家用电器的功率，只让它工作，关掉其他电器，观察并记录电能表的转盘转数，同时记录时钟的时间值，然后计算功率。5.计算方法：例如，如果电能表参数为3000转/千瓦时，记录的转数为n转，时间为t(s)，则t秒内消耗的电能：电力：注意：(1)明确电能表参数的物理意义；(2)被测电器必须单独工作；(3)单位之间的对应关系。例如，家用电能表的表盘表面标有“3000转/千瓦时”字样。当电器连接正常工作时，电能表的刻度盘在1分钟内旋转15次，电器实际消耗的功率为()A.5W B.500W C.300W D.3KW分析：电器消耗的电能。答：c常规方法指南1.测量电功率的方法：(1)测量电功率可以使用专用功率计(2)用电能表计量工作(1)本实验测量不同电压下小灯泡的电功率。使用调节电源电压的方法不方便。例如，小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压不能直接调节。因此，实验是通过串联滑动变阻器调节灯泡两端的电压来完成的。(2)本实验中的滑动变阻器用于保护电路和调节灯泡两端的电压。(3)注意事项：连接电路时，将滑块滑动到电阻最大的一端。通过的最大电流不能超过滑动变阻器允许的最大电流。3.伏安法测量小灯泡电阻与测量小灯泡电功率的异同。(1)不同的原则：(2)仪器相同；电路图是一样的。(3)分析方法与结论不同测量小灯泡电阻：分析方法的电阻不同，不是由电流和电压引起的，而是由温度引起的。结论是温度越高，电阻越大。测量小灯泡功率：分析方法是功率随电压变化，功率变化是由电压变化引起的。经典实例分析基型1.为了测量小灯泡的电功率，手和眼睛之间的分工应该是()A.用手移动滑动变阻器的滑动叶片，用眼睛观察电流表指示数的变化。用手移动滑动变阻器的滑动叶片，用眼睛观察电压表指示器的变化。用手移动滑动变阻器的滑动叶片，用眼睛观察灯泡是否发光。D.用手按下开关，用眼睛观察小灯泡。分析：当测量小灯泡的电功率时，滑动变阻器的滑动叶片在开关闭合前处于电阻最大的一端。开关闭合后，灯泡两端的电压相对较小。为了增加电压，使灯泡两端的电压等于额定电压，必须移动滑动叶片以减小电阻。因此，在操作期间，手动移动滑动变阻器的滑动叶片，用眼睛观察电压表的指示器，使得电压指示器等于额定电压。回答：b总结升华：这个问题考查学生对实验操作技能的掌握。学习时，必须亲自体验实验过程。从一件事来看，莱特伊尔知道许多其他的事情。在测量小灯泡功率的探究性实验中，如果所用的小灯泡标有“6.3V”字样，在实验过程中应如何选择电源电压？说明你的理由以及如何选择相应的电流表和电压表的量程。分析：电源电压应略高于小灯泡的额定电压。小灯泡的额定电压为6.3V，电源电压应为8V。电压表的测量范围为0-15V，电流表的测量范围通过试触摸选择。2.小灯泡上标有“3.8V”字样。李珍的同学使用图中所示的电路来确定小灯泡的额定功率：(1)至少应串联_ _ _ _ _ _ _ _ _个干电池作为电源。(2)合上开关后，测量小灯泡的额定功率，发现电压表的读数为2.5V，滑动变阻器的滑片p应滑至_ _ _ _ _ _。(3)合上开关后，调整滑动变阻器，测量以下三组数据。请填写表格中缺失的数据：实验次数电压表读数v电流表读数a13.00.2020.2133.80.25(4)小灯泡的额定功率P=_ _ _。分辨率：(1)小灯泡上标记的值是额定电压值。每个干电池的电压为1.5V，因此，需要串联三个干电池，为灯泡提供3.8V的额定电压。(2)测量小灯泡的额定功率时，灯泡两端的电压应等于3.8v，此时的电压为2.5v，3.8V。灯泡电压应升高，滑动变阻器的电压应降低，因此滑动变阻器的电阻降低，即滑动叶片向左滑动。，(4)灯泡的额定功率是其在额定电压下的功率，应选择第三组数据的计算。回答：(1)3 (2)左(3)3.2 (4)0.95总结升华：当测量小灯泡的功率时，设备的选择应该(1)请使用笔画线代替电线来完全连接物理电路；(2)实验中，潇湘接通同学的电路后，合上开关，移动滑片。发现小灯泡总是不亮，电压表有指示，但电流表没有指示。失败的原因可能是_ _ _ _ _ _。(3)故障排除后，合上开关，将滑动变阻器的滑动叶片p移动到某一点。电压表如下图a所示。为了测量小灯泡的额定功率，将滑动叶片p移动到_ _ _ _ _ _。(填写“左”或“右”)(4)当小灯泡正常发光时，电流表如图b所示，小灯泡的额定功率为_ _ _ _ _ w。分辨率：(1)连接可以基于电流路径，从电源的正极连接到电流表的0.6端开始，按是。根据主题，滑动变阻器可以从下端子连接到开关，只要一个端子连接到上端子，一个端子连接到下端子。(2)故障是灯泡两端开路(可能是灯座与灯泡接触不良或灯丝断裂)；(3)电压表示是2.2v(v的范围是0-3v)。为了将灯泡电压改变到额定电压U=2.5V，必须调整滑动叶片以减小电阻、增加电流并向左滑动。(4)电流、电路连接如下：总结升华：1.本课题主要研究物理连接：电流表的量程选择；(2)是滑动变阻器连接。2.阅读能力：电流表和电压表读数。3.故障分析。4.额定功率的计算方法。从一件事来看，莱特伊尔知道许多其他的事情。用电压表和电流表测量小灯泡的功率；(1)除了电源、电线、电压表、电流表和小灯泡外，本实验还需要_ _ _ _ _和_ _ _ _ _设备。(2)画出物体的电路图。(3)根据该电路，可以完成的实验是_ _ _ _ _。回答：开关、滑动变阻器(2)图(3)伏安法测定电阻。高架式4.为了测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，估计小灯泡在工作期间的电阻约为10。有一个电流表和一个电压表，一个开关，三个规格为“10，1A”，“50，0.5A”和“1k，0.1A”的滑动变阻器，多根电线和一个电源(8V)(1)肖明设计了如图所示的电路图。通过分析，你认为小明应该选择规格为_ _ _ _ _的滑动变阻器；(2)根据电路图，请用笔画线代替导线将下图中的物体连接成一个实验电路。(要求减少误差，不要交叉导线，当滑动变阻器的滑动叶片向左滑动时，灯泡将会点亮)(3)连接电路前，开关应为_ _ _ _ _。当确认电路连接正确并准备闭合开关时，变阻器的滑片P应移动到_ _ _ _ _。(填写a或b)分辨率：(1)小灯泡的额定电压，电阻约为10，当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为，通过滑动变阻器的电流等于灯泡的正常发光电流：，可选择“50，0.5A”滑动变阻器。(2)根据灯泡的额定电压，电压表的量程选择为0-15V，据此，电流表的量程选择为0-0.6A.(3)在接通电路之前，应打开开关，在关闭开关之前，应将滑动变阻器的滑动叶片调整到最大电阻。答：(1) 50，0.5A (2)如图(3)所示断开b总结和升华：本主题检查物理联系和注意事项，并根据需要选择合适的仪器。从一件事来看，莱特伊尔知道许多其他的事情。当测试一个2.5V小灯泡(电阻约为10)的额定功率时，小明接通图a所示的电路，电源电压为6V。(1)请用笔画线将图A中的电路完全连接起来，然后在图B中画出相应的电路图；(2)连接电路时，有两个滑动变阻器“10，1A”和“20，1A”可供选择，这时应选择_ _ _ _ _ _变阻器接入电路，以保证实验的顺利进行；(3)连接电路时，必须注意两点，即：_ _ _ _ _ _ _ _ _5.如图A所示，显示了“测量小灯泡电功率”实验的电路图。图二是将要完成的实验电路。电源为3节新干电池，灯泡额定电压为3.8V，灯丝电阻约为10，滑动变阻器标有“10，1A”字样。(1)比较电路图，用笔画线代替导线来连接物理图的未完成部分；(2)当电路开关闭合时，如果出现以下异常现象：(见下表)电路中的异常现象可能的原因命令电灯的明亮和黑暗电流表的指示器a电压表的v数A不亮0.540B非常明亮0.424.2C不亮04.5请从以下选项中选择可能的原因并填写表格(只需填写代码)A.电路b中的a、b不连续。电路c中的a、b之间短路。连接到电路中的滑动变阻器的电阻太小。分析：如果电路甲、乙断开，电路中串联电压表、电流表和滑动变阻器，电压表指示等于电源电压，电流指示为0，灯泡不亮；如果电路中的甲、乙短路，灯泡不亮，电压表示为0，电流表与滑动变阻器串联，电流表示大；如果连接到电路中的滑动变阻器的电阻太小，灯泡两端的电压就会很高，流过灯泡的电流就会很大，灯泡就会很亮。回答：(1)图(2)乙、丙、甲总结升华：电功率测量实验中的大多数故障是由某些电路中的开路或短路