《灯泡的电功率》课件

第六章

电功率第4节

灯泡的电功率1.能区分用电器的额定功率与实际功率，能从说明书或铭牌上了解家用电器的额定功率。2.会比较小灯泡的亮度，会用伏安法测小灯泡的电功率。

不同的灯泡为什么亮度不同？每个灯泡上都有铭牌，铭牌上的数字都有什么物理意义？1.额定电压与额定功率(1)额定电压：用电器正常工作时的电压。(2)额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率。2.实际电压与实际功率(1)实际电压：用电器实际工作时的电压。实际电压可以等于额定电压，也可以高于或低于额定电压。知识点1额定功率(2)实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。实际功率可以等于其额定功率，但是，若实际电压高于额定电压，则实际功率大于额定功率，用电器有可能损坏；若实际电压低于额定电压，则实际功率小于额定功率，用电器不能正常工作。3.用电器的铭牌以白炽灯的铭牌为例，如图所示。(1)220V——用电器的额定电压。(2)100W——用电器的额定功率。知识详解额定功率与实际功率的联系与区别：物理量额定功率实际功率区别定义用电器在额定电压下工作时的功率用电器在实际电压下工作时的功率是否变化不随实际电压的改变而改变随实际电压的改变而改变联系U

实>U

额，P

实>P

额；U

实=U

额，P

实=P

额；U

实<U

额，P

实<P

额

如图甲所示，把标有“6V3W”的灯泡L和滑动变阻器R

串联接入恒定电压为9V的电源上，通过灯泡L的电流I

与灯泡L两端电压U的关系如图乙所示。则灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是______Ω；当电路中的电流为0.4A时，灯泡L的实际功率是______

W。61.6解析：理解额定电压和额定功率的定义，是求用电器正常工作时电流的前提；求灯泡的实际功率，找准已知电流对应的电压值是关键。

方法点拨解答涉及灯泡铭牌及图像提供条件类串联电路问题，分析时要注意以下关键问题：1.这类题目通常有两个隐含条件(1)题目中“灯泡L正常发光”表示灯泡L两端电压等于它的额定电压。(2)串联电路中各处的电流相等也是一个隐含条件。2.当用I-U

图像提供关于灯泡的有关信息时，一定要注意灯丝电阻是变化的，计算对应电流下的实际功率，要由图像找出对应的电压值，然后用公式P=UI计算灯泡的实际功率。1.实验目的探究小灯泡电功率与电压的关系。2.实验原理

P=UI。3.测量工具电压表和电流表(伏安法)。4.电路图(如图所示)。知识点2实验：测量小灯泡的电功率5.实验操作的基本要求(1)接线过程中，开关处于断开状态；(2)

闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调至最大，这样能更好地保护电路；(3)

电路连接小技巧：连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡的两端。6.滑动变阻器在本实验中的作用(1)

改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，从而实现多次测量；(2)保护电路。实验多次测量目的测量定值电阻的阻值求平均值，减小误差测量小灯泡的电阻测量不同电压下灯丝的电阻，研究灯丝电阻与温度的关系测量小灯泡的电功率研究小灯泡的电功率与电压的关系7.实验分析的基本要求(1)与前面综合性实验相同，注意常见故障的分析；(2)

实验目的是“探究小灯泡电功率与电压的关系”，求平均电功率是没有意义的；(3)

归纳实验结论的技巧：结合实验目的来归纳，归纳出的结论不能与实验目的无关。

小灯泡电功率的测量结果为什么不能求平均值？答：在不同电压下，小灯泡的功率是不同的，只有在额定电压下，小灯泡的功率才等于额定功率，计算小灯泡电功率的平均值没有意义，该实验测出多组数据的目的是测量不同电压下小灯泡的电功率。某同学计划利用如图甲所示的器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压是2.5V。(1)实验中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接。解：如图所示。解析：图甲中，电压表测量的是小灯泡和滑动变阻器串联后的总电压，测量小灯泡电功率的实验中，电压表要测量小灯泡两端的电压。(2)

闭合开关前滑动变阻器的滑片位置应放在______(填“A”或“B”)端。B解析：闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在接入电路的阻值最大的B

端。(3)实验数据如下表所示，在完成第1次实验后，若还需测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器滑片______

(选填“A”或“B”)端移动，实验次数电压电流电功率灯泡亮暗情况12.0V0.28A0.56W较暗22.5V正常发光32.8V0.34A0.95W较亮A直到电压表示数为2.5V，若此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。0.8解析：由表格中的数据可知，第1次实验时，小灯泡两端的电压为2.0V，小于其额定电压2.5V；若还需测量小灯泡的额定功率，则需减小滑动变阻器接入电路的阻值，将滑动变阻器的滑片向A

端移动，直到电压表示数为2.5V，如图乙所示，电流表的量程为0~0.6A，示数为0.32A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W。(4)分析表格中信息可得：在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，消耗的电功率______，灯泡越亮。越大解析：分析表格中信息可得：在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，消耗的电功率越大，灯泡越亮。(5)小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压成正比的结论，这种说法是______(

填“正确”或“错误”)

的，理由是____________________________。错误解析：由表格中数据可知，实验过程中，通过灯泡的电流和灯泡两端的电压不成正比，所以小明的说法是错误的，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。灯丝电阻随温度的升高而增大特别提醒1.连接电路时，开关要断开，电流表、电压表及滑动变阻器的接法和电表量程的选择必须正确。2.接通电路前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，使电路中电流最小，保护电路。方法点拨计算小灯泡的额定功率时，先找出额定电压和额定电压下的电流，然后利用公式P=UI

进行计算。归纳总结测量小灯泡的电功率实验中，得出的实验结论为：1.当U实大于U额时，P实大于P额，灯泡发光较亮；2.当U实等于U额时，P实等于P额，灯泡正常发光；3.当U实小于U额时，P实小于P额，灯泡发光较暗。1.测量小灯泡电功率的方法:

。

2.实验原理:用

测出小灯泡两端的电压U,用_______测出通过小灯泡的电流I,根据公式

计算出小灯泡的功率。

3.实际功率和额定功率之间的关系:U实<U额,

;

U实=U额,P实=P额;

,P实>P额。伏安法

电压表

电流表

P=UIP实<P额

U实>U额

用伏安法测小灯泡的额定功率和实际功率时应注意的问题1.电源的选定电源电压应高于小灯泡的额定电压,灯泡的规格是选择电源电压的依据,例如要测额定电压是2.5V小灯泡的功率,至少要用两节干电池串联作电源。2.电表量程的选择在量程选择上,电压表的量程要大于小灯泡的额定电压,电流表的量程要大于小灯泡的额定电流。3.滑动变阻器的作用滑动变阻器在实验中有两方面的作用,一是限流保护电路,二是分压作用。滑动变阻器要“一上一下”且串联接入电路,否则将不起分压作用,闭合开关前,滑片应处于阻值最大的位置,否则起不到保护电路的作用。

【例题】

在测量小灯泡的额定功率实验中,小明同学用一个电压表、一个电流表、开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω

1.5A”的滑动变阻器,设计了电路如图甲所示。(1)如果小灯泡的额定功率小于2W,电流表的量程选

A为宜。

(2)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(连线不得交叉)。(3)在实验中,若电压表示数为2V,则小灯泡的实际功率________(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。

(4)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数增大,则变阻器接入电路的接线柱应是D和

;当电压表的示数为

V时小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.4A,则小灯泡的额定功率为

W。

(5)另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线,小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,请你找出实验中两个操作不当之处:①___________________________________________________;

②____________________________________________________。解析:(1)如果小灯泡的额定功率小于2

W,通过小灯泡的电流就小于0.53

A,电流表的量程应选0~0.6

A。(3)当实际电压小于额定电压时,小灯泡的实际功率也小于它的额定功率。(4)滑动变阻器的滑片离接入电路的“一下”接线柱越远,连入的电阻就会越大,所以滑动变阻器接入电路的接线柱是D和A。(5)当接入最后一根导线时,小灯泡就发光,可知连接电路时没有断开开关。小灯泡发出明亮耀眼的光,说明电路中电流很大,原因是滑动变阻器没有调到最大值。答案:(1)0~0.6

(2)如图所示

(3)小于

(4)A

3.8

1.52(5)①连接电路时开关没有断开

②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置1.测量小灯泡的电功率的电路图如图所示,其中正确的是(

)B选项A中电压表串联在电路中,电流表并联在电路中,故选项A错误;选项C中电压表测的是电流表两端的电压,选项C错误;选项D中电流表正、负接线柱接反了,选项D错误。2.测量小灯泡的额定功率时,应测量的主要物理量是

(

)A.灯泡的额定电压和电阻B.灯泡的额定电流和电阻C.灯泡的实际电压和电流D.灯泡的额定电压和电流D测量小灯泡的额定功率,原理是P=UI,被测小灯泡两端电压应等于额定电压,并测出这时的电流,这时灯的功率等于额定功率,故选D。3.为了测量小灯泡的电功率,在具体操作过程中,手和眼的分工应该是(

)A.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电流表B.手移动滑动变阻器的滑片,眼观小灯泡发光情况C.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表D.手按开关,眼观电流表C在测量小灯泡电功率的实验中,在用手调节滑动变阻器时,眼睛要观看电压表,使电压表的示数等于额定电压、稍高于或低于额定电压,所以选项C正确。4.在做测量小灯泡的额定功率的实验时,已知小灯泡的额定电压是3.8V,其中电源是三节串联的干电池,灯丝的电阻大于10Ω,则电流表应选

量程,电压表应选

量程。0~0.6A0~