特殊法测功率

1、Word 资料课题测量小灯泡电功率授课日期及时段2018 年 1 月 9 日8:30-12:00教学目标1、掌握测量电功率的原理和方法2、特殊法测功率的方法归类重点、难点特殊法测功率的方法归类教学内 容疑难讲解知识点梳理实验名称测量小灯泡的电功率电路连接开关:连接电路时，开关应该处于断开状态；滑动变阻器：开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处 ；电表:电流从正接线柱流入，负接线柱流出；电流表与被测元件串联，电压表与被测元件并联；电压表的量程由被测元件的额定电压及电路电压决定；电流表的量程由决定电路故障分析电表示数有无的原因：电流表无示数（与电流表串联的电路发生断路或电流表短路）;电流表指

2、针湖偏（与电流表串联的电路发生短路或所选量程过小 ）;电压表 无示数（与电压表并联的电路发生短路或电压表短路或开路 ）;电压表示数接近电 源电压（与电压表并联的电路发生断路）小灯泡不亮的原因：电路完好灯不亮（滑动变队器连入电路的阻值太大，接下来的 操作是移动滑片观察灯泡是否发光）;电路故障段/、亮（灯泡短路或断路，根据电表 示数来确定）滑动变阻器滑片移动时电表示数不变：滑动变阻器没有按照“一下”的原则连 接滑动变阻器的作用改变灯泡两端的电压；保护电路实验操作（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮，并记录电流表和电压表的示数（2）调节滑动变阻器

3、，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度变化并记录此时电流表和电压表的示数（注意:小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多）（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0. 8倍，观察小灯泡的凫度变化并记录此时电流表和电压表的示数实验表格的设计字号打八/VW123次注:设计表格应包含所测物理量如电压、电流、电功率，并标注单位，为得到准确结论实验次数不少于 3多次测量的目的U1曲线图及其分析测出（比较）小灯泡在不同电压下的实际功率， 探究电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律（每组数据电压不同，小灯泡实际功率理应不同，求平均值无意义）分析:小灯泡U-

4、I图像是曲线（原因:温度对小灯泡电阻有影响）实验结论（1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯池越亮实验拓展一特殊法测电功率缺电设计思路与实验器材电路设计实验步骤及表达式设计思路：使定值电 阻与小灯泡串联，利 用串联电路中电流处 处相等的特点，来确 定通过小灯泡的电流_实验器材：电源、开 关、定值电阻Ro、电 压表、滑动变阻器、 导线c凡闭合S、Si,移动滑动变阻器，使 电压表的读数为 U额；断开S1闭合S2,读出电压表的示数为U1L与二队-一h rU s 1V叫*5 1闭合S、Si,移动滑动变阻器，使 电压表的

5、读数为“.此；断开S1,闭合S2,读出电压表的 示数为U1,= (!/.- (y),一()S &*将电压表调零，断开开关，按图连接电路；调节R2的滑片移动到最左端，调节R1,的阻值使电压表示数为 Ul保持R,的滑片位置不变，R2的 滑片移动到最右端，读出并记录电 压表的示数U,断开开关SV - 5厂七缺电设计思路：使定值电 阻与小灯泡并联，利 用并联电路中各支 路两端电压相等的 特点，来确定小灯泡 两端的电压，根据 P =UI计算电功率1闭合S、S2,移动滑动变阻器，使1 -L1电流表的读数为飞断开S2,闭合Si,读出电流表的示数为1l1 t.if r实验器材：电源、开 关、导线、定值电阻 R

6、o、小灯泡、电流表、 滑动变阻器、电阻箱陛T s341闭合S、S2,移动滑动变阻器，使 电流表的读数为I额；断开S2,闭合Si,读出电流表的 示数为Il只闭合Si,移动滑动变阻器滑片， 使电流表示数为Io;断开Si,闭合S2,滑片不动，调 节电阻箱，当电流表示数为 I。，时， 读出电阻箱连入电路中的电阻为 RL $ 瓷厂 川 , d iLil* Tj-1只闭合Si,移动滑动变阻器滑片， 使电流表示数Io保持滑片P往置小艾，再闭合S2, 电流表此时示数为I三、典型例题例1.小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V ,6 V的灯泡L1和L2设计了如图所示的电路图,来探究灯泡的发光亮度与哪些因

7、素有关小灯泡发光时，将电能转化为能和光能.探究L1的亮度时，只闭合S、S1,发现电压表有示数，电流表无示数，则电路故障可能是：排除故障后，继续实验，收第1题图集的数据及现象如表(3)探究L2的亮度时，只闭合S、S2,进行实验，收集的数据及现象如表二表二(4)分析两电压U/V电流I/A情况表口电 压U/V电流I/A情况110.1621.50,22410.2832.50.2852.50.38知，同一规格660.72的小灯泡发光亮度与 &美，不同规格的小灯泡发光亮度还应与的转化效率有关.拓展 完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱(Wj各1个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0. 1

8、A的小灯泡的额定功率进行了测定请在虚线框内画出他设计的电路图，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=例2.测量“小灯泡的电功率”小灯泡的额定电流为0.3 A,灯丝阻值在10 15。之间所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压包为6 V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Q 2 A”，“20 Q 1A）两个，导线若干。 TOC o 1-5 h z 图甲是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整小明选用的滑动变阻器的规格为. ;：1IlI（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 ：!IIiItI如图乙所示，读数为 V,小灯泡的额定

9、功率为W.!IIII（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其他器材与小明的相同，!:也测出了小灯ya的额定功率.请在虚线框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=例3.图甲是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图.已知定值电阻R0=15 Q滑动变阻器R（ 20 Q 1 A）,电源电压为18 V,小灯泡的额定电压为6 V,额定功率约为3W闭合开关S前，滑片P应滑到最 处填“左端”或“右端”).请用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整.(3)小明正确连接电路后，进行实验.小灯泡正常发光时，电流表的指针如图内所示，通过小灯泡的 电流为 A,其额定功率为

10、W.电路中定值电阻R0.的作用是:(5)小明完成上述实验后，小红发现电流表已坏，她利用剩余器材和老师又给的两个开关 S1, S2及导 线，也完成了对小灯泡额定功率的测量.请你在虚线框内画出小红完成实验设计的电路图.例4.小明想利用以下提供的器材测量两只小灯泡的电功率 (小灯泡的额定电压分别为2.5 V,3.8 V, 阻值均约为10 Q).所提供的器材分别有：电流表、电压表、单刀双掷开关和电源(电压约为6V)各一 个，滑动变阻器(lOQ 2A，“50 Q 1 A)两个，导线若干条.S e单刀双掷开关的符号是.才一当刀扳到上边时，a,b两接线柱连通；刀扳到下边时，a,c两接线柱连通. TOC o

11、1-5 h z (1)请按下面的要求在虚线框内画出实验电路图.(要求:设计一个电路， ;e* :只能通过开关改变电路的连接，完成两只小灯泡电功率的测量：用一个ji滑动变阻器.)jiII(2)请你帮助小明在下面画出记录一只小灯泡实验数据的表格.!?小明按符合设计要求的电路图正确连接电路后，将开关分别掷于b,c两点时，发现其中一个小灯 泡发光过亮，不能进行实验.为了完成实验，他应:小明改正错误后进行实验，依据实验记录的数据，画出了通过额定电压为2.5 v小灯泡的电流随其两端电压变化关系曲线， 如图所示.则这只小灯泡的额定功率是 W.(5)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

12、：例5.在测额定电压为2. 5 V,其电阻大约为10 S2的小灯泡的额定功率时，小明连接了如图所示的电路，其中电源电压为6 V.(1)请用笔画线将图中的电路连接完整甲小明按甲图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数，经检查，导线连接完好，则电路故障是：排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，小明在操作过程中的不当之处是:(3)实际实验的有关情况、记录与计算如下表电压 U/V 1.522.53电流I/A0.20.220.250.28电功率P/W0.30.440.6250.84灯泡发亮情况很暗一暗一正常发光一很亮由此可得，小灯泡的发

13、光亮度是由灯泡的诀定的，小灯泡的额定功率为(4)小敏想进行实验创新，她在原有器材中去掉电流表，添加了两个开关和一个己知电阻W.R0o也完成了 “测量小灯泡额定功率”的实验，请你在虚线框内画出小敏设计的电路图，并写出实验步骤及小灯泡额定功率的表达式实验步骤:表达式:P=小灯泡两端电压为此时的电流表示数如图所示，则此小灯泡的额定功率为W.(2)测量小灯泡额定功率(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值，原因是由此实验可得灯泡的电功率与电压之间的关是:0OJ -a丘7拓展：(1)小明想换用一只额定电压为3. 8 V的小灯泡再次测量其电功率，应先调节滑动变阻器，使孙充设问题明四、课堂练习1.在“测

14、定小灯泡功率”的实验中，提供的器材有：“3.8V ? A”的小灯、“10, 1A”的滑动(2)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大。(3)闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数.为了查找故障，小明将电压表拆下，在开关闭 合状态下，分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端，结果只有接在滑动变阻器两端时，电 压表无示数，则肯定出现故障的元件是 。(4)排除故障后继续实验，滑片 P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为测量灯泡的额定 功率，应将滑片P向一端移动，直至电压表的示数为 3.8V,此时电流表示数如图内所示，则小灯 泡的额定功率是_ +

15、 。(5)若用该电路测量规格是“ 2.5V,0.3A ”灯泡的额定功率，须对实验进行适当调整，写出你的做 法。方法一：一；方法二：一。.要测量一个额定电压是.08V的小灯泡的额定功率，估计小灯泡工作时的电阻约为10 .现有电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10 ,1A”、“500.5A”和“1K ,0.1”的滑动变阻器，导线若干，电源（8V）一个.小星设计了如图甲所示的电路图，通过分析你认为小星应选用规格为 的滑动变阻器.请你根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的器材连成实验电路（要求减小误差，导 线不要交叉）.源电压小星正确选择了滑动变阻器，按图连接好电路，闭合开关,发

16、现灯泡不亮，电流表无示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）.具体原因是小星排除故障后，继续实验.当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图内所示，则通过小灯泡的 电流为 A,该灯泡的额定功率是 W.“测量小灯泡的电功率”的实验电路图如图甲所示，电 包为6V，小灯泡的额定电压为工8。(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整。 现有滑动变阻器朋产值3工)和泡(加1A),实验时应选用滑动变阻器(3)闭合开关日前，应将滑动变阻器的滑片P滑到 端(填“且”或包 );(4)闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他首先应该操作的是 (填序号)；A.检查

17、电路是否开路B.检查电路是否短路C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光(5)实验过程中，移动滑动变阻器的滑片 的同时，眼睛应注视(填序号)A.电压表示数B.电流表示数C.滑动变阻器滑片(6)调节滑片P至某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数如图内所示，则小灯泡的额定 功率为 w；(7)图丁是小明根据实验数据绘制的小灯泡的电流与电压关系图象。由图象可知，小灯泡的阻值 随电压的增大而(填“增大”、“减小”或“不变”)。4.小明做“测定小灯泡电功率”的实验，其中小灯泡上只标有“0.22A”字样.(1)如图是他未完成的实验电路，请你用笔画线代替导线将电路连接正确:(2)闭合开关前，滑片应放

18、在一端(填A”或B”)；(3)该实验中，滑动变阻器除了能保护电路外，主要作用还有：(4)他实验步骤正确，闭合开关，移动滑片至小灯泡正常发光时，变阻器连入电路的电阻恰为最 大阻值的一半，但此时无法从电压表 V上精确读出额定电压.但他观察到在上述实验过程中，电流 表A的示数范围为0.200.22A .经思考后，他在电路中再连接一个电压表 V 并按规范重新实验, 发现电压表V的示数从2.0V逐渐变大、电压表V的示数从4.0V逐渐变小.电压表V 接在电路中的位置是 。根据相关信息可计算出电源电压为 _V,滑动变阻器的最大阻值为 _Q,小灯泡的额定功率为JW.5.在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额

19、定电流0.3A,灯丝阻值在10Q-15Q之间，所提供的器 材有:电流表、电压表、电源(电压包为6V )，开关各一个，滑动变阻器(50 Q, 1A )一个，导线若干.如图甲所示是小明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.闭合开关前，图甲中的滑片P应位于 （选填“左”或“右”）端;闭合开关后，无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是（写出一种即可）.排除故障，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，该数为V,小灯泡的额定功率为 W.小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻 R,保持

20、电压表示数始终为2V,多次更换阻值不同的定值电阻 R,并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实 验,更换的电阻阻值不能大于Q.五、课后作业6.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器料，其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为25 （灯丝电阻约为12 Q）将图甲所示的实物电路连接完整.（1）用笔画线代替导线,(2)为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用A. 10Q0.5A”的滑动变阻器 B. ”50Q0.5A”的滑动变阻器(3)根据实验数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图乙) ，分析图象你可 以得到哪些有价值的信息？(两条即可)(

21、4)小红在缺少电压表的情况下，利用电流表和已知定值电阻R (Q)等其他器材，设计了电路内图，也测出了灯泡的额定功率.请你把下面的步骤补充完整.闭合S、S2,断开S, , 。滑动变阻器P的位置不动，闭合Si,断开S2,记下电流表的示数I.表达式P额=.7.在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为 4.5V ,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光 时的电阻约为10 Q。图甲图乙留丙(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉。(2)小宇同学闭合开关，移动滑片 P到某一位置时，电压表示数(如图乙所示)为 ,若他想测量

22、小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向（选填 3 或 旧”）端移动,使电压表白示数为2.5V。（3）小宇同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数， 并绘制成图内所示的口 关系图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W,还可以得出：小灯泡的实际功率 随实际电压的增大而 （选填“增大” “减小”或“不变”）。（4）小叶同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查 后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操作不当之处是：;。8.小明进行“测量小灯泡的电功率”的实验，现有器材：额定电压为2.5 V的小灯泡（正常发光电阻约为10 Q）若干个，

23、电压包为8 V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“2 0 Q 1 A”、“50 Q 0.5 A”和“ 50 Q 0.2 A”的滑动变阻器各1个，导线若干。图17实验中应选择规格为“ :的滑动变阻器。连接的电路如图17所示，实验前应将开关断开；滑动变阻器的滑片P应滑到 处填“左”或右 ）%。小明闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 。（选填字母序号）A.检查电路是否断路B.更换小灯泡C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光小明同学正确操作实验测得的数据如下表所示:实验次数12345发光情况正常较暗更凫微光熄火电压U/V2.52.13.00.90.5电流I/A0.280.260.300.190.15图18分析数据可知：小灯泡的额定功率为 W;第5次实验中，灯泡熄灭的原因【拓展】小明用一个额定电压为6 V的发光二极管换下小灯泡接入电路，闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，发现此二极管都不发光，且电流表无示数，电压表有示数，经检查整个电路连接完好，则故障原因是： ;故障排除后，调节滑动变阻器，小明测出几组数据后作出了发