人教版八下全套同步课程辅导8.3测量小灯泡的电功率.

1、第三节测量小灯泡的电功率 一、教材解读 根据电功率的公式 P=iu,测出小灯泡的电流和电压，就可以计算得出小灯泡的功 率在额定电压下测出的功率就是额定功率调节滑动变阻器改变小灯泡两端的电压 使它略高于或略低于额定电压，测出对应的电流值，就可以计算出小灯泡不在额定电 压下的功率 根据实验的要求，设计出电路，并画出实验电路图，如图所示。然后按电路图选择 实验器材并将器材连接成电路，进行实验. (1 使小灯泡在额定电压下发光，测出小灯泡中的电流，算出小灯泡的功率. (2 使小灯泡上的电压约为额定电压的 1.2 倍，观察小灯泡的发光情况，测出小灯 泡中的电流，算出小灯泡的功率. (3 使小灯泡上的电压

2、低于额定电压，观察小灯泡的发光情况，测出小灯泡中的电 流，算出小灯泡的功率. 设计如下的表格，把三次实验数据填写在表格里 1 - - 电压U/V 电流I/A | 1 U + * 1 分析实验现象和实验数据，归纳得出实验结论:(1 小灯泡的发光情况由实际功率 决定，功率越大,灯泡越亮；(2 灯泡实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变 .电 压越大，功率越大； (3 灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正 常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮.(4 灯泡的实际功率可以等于额 定功率，也可以不等于额定功率. 二、激活思维 【问题 1】按如图所示电路对额定

3、电压为 3.8V 的小灯泡进行实验时，测得 5 组 实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况 图 10 次数 1 2 3 4 5 U/V 3.0 3.5 3.8 4.0 4.5 I/A 0.28 0.30 0.31 0.32 0.34 实验次数实验次数|电爪农示数电爪农示数/V|屯流农示，屯流农示， I rm I 请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题： (1 小灯泡的额定功率是 _ W ; (2 小灯泡亮度变化规律是 _ ； (3 除了表格中列出的数据和现象外，你还能发现的问题是 【解析】小灯泡的额定电压为 3.8V ,由实验数据可得，当小灯泡两端电压等于额 定电压时，通过

4、的电流为 0.31A ,小灯泡的额定功率为 W V A IU P 18.18.331.0=?=额 额;从实验数据和现象可以看出，随着小灯泡两端电压的增大，灯泡中的电流也增大， 灯泡耗电的电功率由 W V A U I P 84.00.328.0111=?=逐渐增大为 W P 05.12=、W P 18.13 =、W P 28.14=、W P 53.15=灯泡发光的亮度逐渐增加.同时，由欧姆定律可以计 算出五次实验时灯泡的电阻依次是：Q =Q =Q =Q =Q =2.13,5.12,3.12,7.11,7.1054321R R R R R 很明显，灯泡的电阻是变化的，并且电阻随灯丝中电流的增大而增

5、大. 【答案】(1 灯的额定功率是 1.18W ;(2 灯泡的功率越大，灯泡的亮度越大;(3 灯 丝的电阻是变化的. 【点评】本题考查分析处理实验数据和现象、归纳总结得出物理规律的能力 解题过程中，要善于运用欧姆定律和电功率公式计算得出小灯泡发光时的电阻、电 功率，结合小灯泡发光的亮度，概括总结得出灯泡亮度和电功率的关系及灯丝电阻和 电功率的关系. 【问题 2】(2006 盐城利用如图所示的实 验器材，测定额定电压为 6V 的小灯泡电功率. 増加 已知滑动变阻器上标有 “ 12Q 1A 字样, 电源电压保持不变. 实验步骤如下:A .连接电路.在甲图上补画一根导线,使 得测定小灯泡电功率的电路

6、完整，要求滑片 P 向右移动时，小灯泡变暗. B. 连好电路后，要使滑动变阻器的电阻全部接入电路，应先将滑片 P 移至端，再闭 合开关 S，此时电压表示数为 4.2V，对应的电流表示数如图乙所示. C. 调节滑片,当 P 移至 ab 中点时，小灯泡恰好正常发光. D. 继续调节滑片，当 P 移至另一点时，灯泡偏亮，读出电压表、电流表值分别为 6.5V、0.52A ,记录在下表中. 实验次数实验次数 电压表示数电压表示数/V 电流表示数电流表示数/A 亮度亮度 功率功率/W 1 4,2 偏暗偏暗 2 6.0 1E常常 3 6.5 0. 52 偏亮偏亮 3.38 1 请你填全上表空格中的数据，再分

7、析表格中的信息.得到的结论是（写出两条即可： 【解析】当滑片 P 向右移动时，灯泡变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值 变大。因此滑动变阻器的 a 接线柱与开关连接。当电压表示数为 4.2V 时，电流表示 数为 0.4A。此时有 U 电源=U L +U P =4.2V+0.4R 0=4.2V+0.4 2V=9V ;当 P 移至 ab 中点时，灯泡正常发光,U L =6V ;R P =21R 0=6 此时 U 电源=U L +U P ,即 9V=6V+I X 6Q ,I=0.5A 【答案】A.滑动变阻器的 a 接线柱与开关连接;B.b 或最右;D.第一次实验:0.4 1.68 第二次实验:0

8、.5 3;结论:灯泡的实际电功率越大，灯泡越亮；灯泡电阻随电压增大 而增大。 【点评】本题将实验与电路分析计算结合起来，考察学生在实验中分析处理数 据的能力 【问题 3】在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电 压为 0U 的小灯泡、电源(电压未知、一个阻值为 R 的电阻、一个滑动变阻器、一只电 流表、一个单刀双掷开关和若干导线，如图 7-24.实验时不能忽略灯丝的电阻随温度 而发生的变化 (1 小张同学设计的实验电路图如图所示，请你根据电路图用笔画线连接未完成 的实物连线 (2 写出用以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量 (物理量用字母表示. (3

9、本实验中，小灯泡额定功率的表达式 P= _ . (4 若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为 一只电压表,请你重新设计一 个实验电路图，测量小灯泡的额定功率(不需要说明实验步骤 【解析】（1 根据电路图连接未完成的实物连线如图 7-25 所示.（连接电路时，要 注意单刀双掷开关有三个接线柱，动触片和灯泡相连接，两个静触片分别和电流表的 正负接线柱相连接 （2 由电路图可以看出，单刀双掷开关的动触片接触点 1 时灯泡 L 和电阻 R 并联, 电流表测 R中的电流；开关的动触片接触点 2 时灯泡 L 和电阻 R 仍然并联，电流表 测干路中的电流.由于只有电流表而没有电压表，灯泡两端的电压测量问题

10、需要转化 为电流测量问题，然后利用欧姆定律计算出灯泡两端电压. 利用图 7-24 所示电路测定小灯泡额定功率的实验步骤是：计算出 R 两端电压 等于灯泡 L的额定电压 0U 时,通过它的电流 R U I R 0 =；S 掷向接线柱 1,调节滑动变阻器,使电流表示数为 R U 0 （此时灯泡 L 两端电压为 0U ;保持滑动变阻器的滑片位置不动,S 掷向接线柱 2, 读出电流表示数 I .（灯泡 L 和电阻 R 并联电路的干路电流 （3 小灯泡的额定功率 0000(U R U I U I I U I P R L -=-= (4 若将如图所示器材中的电流表改换为电压表，要测量灯泡 L 的额定功率,

11、电压 可用电压表 直接测量，电流就需要进行间接测量可将灯泡 L 和电阻 R 串联,测量两个不同 的电压值,最后计算出灯泡的额定功率可以测量出小灯泡的额定功率的实验电路图 如图所示 【点评】本题考查综合运用欧姆定律、电功率公式、串联电路和并联电路特点 解决实际问题的能力解题时要能灵活运用转化的物理思想方法将电压的测量转化 为电流的测量或把电流的测量转化为电压的测量，借此达到测量小灯泡额定功率的 目的. 三、优化集训： 双基平台 1.(2006 年浙江省在 测量小灯泡电功率的实验”中,某班四位同学所连接的电路 如图所示，其中连接正确的是(3 15 V 0.6 3 A 3 15 V 0.6 3 A

12、15 V 0.6 3 A 15 V 0.6 3 A A B C D 2.(2006 年北京市下表是某同学研究 电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关 系”时记录的实 10 15 20 30 50 60 叭 6 6 6 6 6 6 0. 6 0. 1 0. 3 0.2 0.12 0.1 3.6 2.4 1. 8 1. 2 0+72 0*6 3. 某小组同学探究小灯泡发光时的亮度与哪些因素有关 .他们用九只不同规格的 灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得小灯泡正常发 光时的电压和电流.该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每 组的亮暗程度相同，且第一组最亮

13、，第二组其次，第三组最暗.实验中记录的有关数据分 别如表一、表二、表三所示 . 表表 i i（第一组）（第一组） 实验序号实验序号 电压电压（V） 电诜电诜（A） 1 - 6 2 AM) 2 12 1.00 3 24 0-50 表二（第二组） 实验岸号实验岸号 电压电压（V） 1电流（人）电流（人）n 4 6 5 12 ! 0.50 6 24 n r ojs 我三（第三组）我三（第三组） 电电(V) j 电流电流(A) 7 3 j LOO -r 1 JRS. A （1 分析比较实验序号 1 与 4、2 与 5、3 与 6 的数据及观察到的现象，可得出的 初步结论是： _ . （2 分析比较实验

14、序号 _ 勺数据及观察到的现象,可得 出的初步结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮 拓展提高 4. 在测定小灯泡额定功率”的实验中：电路如图所示，小灯泡的额定电压为 2.5V, 电阻约为10Q电源为两节干电池. （1 请用笔画线代替导线，将图甲中的元件连成符合这个实验要求的电路 （连线不 能交叉. (2正确连好电路后，闭合开关 S,发现灯 L 不发光，故障的原因可能是( A. 电流表处有开路 B. 电压表正负接线柱处开路 C. 小灯泡 L 短路 D. 小灯泡 L 的灯丝断了 (3 排除故障后，当小灯泡 L 正常发光时，电流表指针位置如图 7-20 乙所示,则小 灯泡 L

15、 的额定功率为 _ W. 5. (2006 年南通市课改区在 测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄 电池,小灯泡的额定电压为 2.5V,电阻约为 10Q滑动变阻器上标有“20Q IA 字样，某同 学已连接的部分电路如图甲. (i 该同学连接的电路中有错误，请用笔在错误处划“淋明. (2 错误改正后，请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整 (3 闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为 2.5V,电流表示数如 图乙所示，则此时小灯泡中的电流是 _ A,小灯泡的额定功率是 _ W. (4 另一同学连好电路闭合开关后，发现小灯泡先很亮后熄灭，你认为他在连接电 路时可能出现的

16、问题是 6. (2006 年河北省一个额定电压是 6V 的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为 0.3A。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材： 电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“ 10Q IA、” “50Q O 5A 和 “ 1kQ IA的滑动变阻器，导线若干，电源(电压为 12V (1 小明设计了如图所示电路图，通过分析休认为小明应选用规格为 _ 的 滑动 变阻器。 (2 请你根据电路图.用笔画线代替导线，将电路连接完整。 (3 小明正确选择了滑动变阻器，将图中的电路补充连接后，闭合开关,发现灯泡发 光 较暗,电流表有示数任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数

17、不为零 且 小于 6V。具体原因是 (4 小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为 6V 时.电流表的示数(如图所 示为 A,小洒泡的额定功率是 W。 (5 不改变上面连好的电路，还可以完成的实验有：(写出一个即可。 7为了测定小灯泡的额定功率，提供了下列器材：待测小灯泡（额定电流为 0.5A, 额定功率不超过 1.5W,电压表（0-3V 和 0-15V 两个量程挡，电流表（0-0.6A 和 0-3A 两 个量程挡，滑动变阻器、电源、开关、导线。 （1 正常情况下实验中电流表应选用 A 量程挡,电压表应选用 V 量程挡; （2 做上述实验时发现应选用的电压表量程挡损坏，而 另一量程挡及其它器

18、材都完好。为了测定小灯泡的额定功 率，他们改用另一量程挡和阻值为 6Q的定值电阻 R0,按 如图（甲所示的电路进行测量。闭合开关，调节滑动变 阻器使小灯泡正常发光，这时，电压表的示数如图（乙 所示，该示数为 V,小灯泡的额定电压为 V, 额定功率为 W。 思考探索 8. （2006 年太原市为测量一只标有6.3V 0.3A的小灯泡的额定功率，某实验小组 设计了如图所示的电路图现有实验器材为：电压表（量程 0-3V,0-15V 块。电流表 （量程 0-0.6A,0-3A 一块，“ 10Q 2 和“50Q 1A 勺滑动变阻器各一只，电源（电压恒为 12V 一个,开关一只，导线若干.实验时，甲同学认

19、为电压表和电流表都应选用小量程， 滑动变阻器应选用“ 50 Q 1A 的;乙同学认为电压表应选用大量程，电流表应选用小量 程，滑动变阻器应选用“ 10Q 2A 的. 请你对两位同学器材选择的合理性作出评价并填在下页的表中 （如合理，不需说 明理由;如不合理，请指出不合理之处和产生的后果. 1 不合理不合理 N N 处处 不合理产生的后果不合理产生的后果 乙 9.如图所示是测定额定电压为 2.5V 小灯泡额定功率的实物连接图 (1 请在方框内画出电路图 (2实验过程中某一时刻电压表示数如图甲所示，为了测得小灯泡的额定功率闭 合开关后，应把图中的滑动变阻器滑片 P 向 _ (填左”或 右”移动,直

20、至电压表 示数为 2.5V 为止，这时电流表示数如图所示，为 _ A,则此时灯泡的额定功率是 _ W. (3 若电源电压为 6V,滑动变阻器有“ 10Q 1.5A 和”“20Q 1A 两种规格，那么实验中 应选用规格为 _ 的滑动变阻器. 10. 在做 测定小灯泡的电功率”的实验中，已知实验用小灯泡的额定电压为 2.5V, 额定功率约为 1W,某同学想较准确地测出小灯泡的额定功率，连接了如图 a 所示的 实验电路. (1 该同学正要闭合开关进行实验，老师又帮他检查了一下电路，发现电路中有三 处错误或不妥.请把它们找出来，并填写在下面的横线上. _ (2电路改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片

21、，使小灯泡两端电压为 2.5V,此 时电流表的示数如图 b 所示该电流为 _ A.小灯泡的额定功率为 _ W. 四、综合探究： 11. (2006 年安徽省 22.程跃要做 测定小灯泡功率”的实验,请你跟随程跃边实验 边思考，逐一回答下面的几个问题。 (1 请在图 a 方框内画出该实验电路图。 (2 程跃刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光。在一旁观察的林 雨一惊，提醒程跃实验中有问题。程跃想，我的实验连线没有出问题啊！请你帮助程跃 找出实验中两个操作不当之处： _ _ 。 (3 程跃选用小灯泡的额定电压是 2.5V,当小灯泡正常发光时电流表的读数如图 b 所示，此灯泡额 定功率是

22、_ W. (4 做完实验后，程跃将测灯泡实际功率实验与以前做过的测某一固定电阻阻值 的实验进行比较， 发现这两个实验有许多相似的地方，也有不同之处。请你写出一个不同之处o (5 程跃根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了 ,1-U 图象，如图 c 所示。 结果发现图线不 是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。程跃很纳闷，请你帮助他分析原 因。 12. 实验探究： 提出问题 给你额定电压为 6V 的小灯泡一只，你能测出它发光时的电功率吗？ 制定计划与设计实验 根据电功率公式，要测电功率需测出电压 U 和电流 I;设计如图甲所示的电 路进行实验，选择图乙所示的仪器和器材(用笔画线进行连接：为

23、比较不同电压下灯 泡工作的功率，实验进行 三次. 交流与合作 甲 进行实验与收集证据 通过实验（步骤略 得到如下数据： 请你讨论下列问题以便同其他同学交流 (1 完成上面数据表的填写； (2写出计算灯泡额定功率的计算过程. 13. 学校学生宿舍走廊的路灯，灯泡容易损坏，经常需要更换。电工小段在原来电 灯的位置，接入了两盏与原来一样的白炽灯。同学们注意到灯很长一段时间没有坏 而且这两盏灯的亮度比原来用一盏灯时要暗，由此： (1 同学们猜想这两盏灯的连接方式是甲、乙两图中的一种 ，你认为正确的是 图。 (2 现有电池组、小灯泡、开关、导线等器材(器材数量不限,请你利用这些器材 来模拟检验你的判断。

24、在实验中，你主要观察。画出模拟的电路图。 (3 电工小段这样做省电(填能”或不能” 理由： 14. 电压表、滑动变阻器、已知阻值的电阻 R0、额定电压为 2.5V 的待测小灯 泡、电池组、开关各一个，导线若干,利用以上器材测定该小灯泡的额定功率。要 求：(1在方框内画出实验电路图(2写出实验步骤(3写出测定该小灯泡的额定功率的 表达式。 答案 文豪初中物理网 1 B 2.电压不变时，电功率与电阻成反 比 3. (1)电压相同时，电流越大，灯泡越亮； (2) 3 5 8 4. (1 连成的符合实 验要求的电路如图所示；(2 闭合开关 S 灯 L 不发光的故障原因可

25、能有 A、C、D; (3 灯泡L 的额定功率为 0.65W.解析：(1 在连接电路之前要确定电压表和电流表 所使用的量 程.选择电压表的量程时，以灯泡的额定电压为依据.本题中，小灯 泡的额定电压为 2. 5V，为提 高读数的准确性，电压表选择使用 03V 量程，把 标有“一和“3 的两个接线柱连入电路.选 择电流表的量程时，以电路中可能出现 的最大电流值(滑动变阻器连入电路的电阻为零时的电流 为依据.本题中给出的电 源是两节干电池，必须组成串联电池组使用，电源电压为 3V，电路中可能出现的 最大电流的两个接线柱接入电路中.连接实验电路时，可先把电池组、开关、滑 动变阻器、小灯泡和电流表 连接成

26、串联电路，最后把电压表并联接在小灯泡两 端.(2 正确连好电路后，闭合开关 S,灯 L 不亮，说明灯泡中没有电流通过，灯 泡电路出现了开 路或短路.(3由于电流表使用的是 00. 6A 量程， 灯泡正常发 光时， 两端电压等于额定电压， U=2. 5V，灯泡中的电流等于电流表的示 数，1=0 . 26A，灯泡的额定功率等于此时的实际功率， P=IU=0 . 26AX2. 5V=0 . 65W. I 心 A 10 ，电流表选择使用 0 0. 6A 的量程，把标有和“0 6” 5 (2)如图所示；(1) (3) 0.2; 0.5; (4)滑动变阻器同时连接上面两个接线柱 6. (1 “50Q 0.5A;”(2 电路连线如图所 示；(3电流表的 一”接线柱与滑动变阻器的“D 接线柱连接；(40. 32; 1. 92; (5 测小灯泡的电阻 7. (1) 0-0.6A; 0-3V; (2) 5.5; 2.5; 1.25 8.是否合理不 合理之处 不合理产生的后果 电压表无法指