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(共19张PPT)
第2节　测量小灯泡的电功率
考向突破增知能
实验突破
测量小灯泡的电功率
试验点
【设计与进行实验】
1.实物图、电路图的连接及改错
2.电路连接注意事项:连接前开关要断开,滑动变阻器“一上一下”接入电路,滑片移至阻值最大处,闭合开关前,应先进行检查,同时观察仪器工作是否正常
3.电流表、电压表的使用及读数
4.电路故障分析
5.确定小灯泡正常发光的操作:移动滑片,观察电压表示数,当电压表示数为小灯泡的额定电压时,小灯泡正常发光
6.计算小灯泡的电功率:P=UI
7.小灯泡亮暗与实际功率的关系:实际功率越大,小灯泡越亮
【交流与反思】
8.小灯泡的U-I图像不是直线的原因:灯丝电阻随温度的升高而增大
9.不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因:电压改变,功率也改变
10.探究小灯泡亮度与电压的关系
11.额定功率与实际功率的比较
12.实验中电压表示数太大无法测量小灯泡电功率,应采取的措施:减小电源电压或换最大阻值更大的滑动变阻器
13.实验中电压表大量程损坏,小量程小于小灯泡额定电压,应采取的措施:将电压表并联在滑动变阻器两端
14.实验评估及改进
15.实验中的能量转化
16.特殊方法测电功率
例题小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压为3 V且保持不变,小灯泡额定电压为2.5 V。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将实物图连接完整(要求:滑片向右端移动时,小灯泡变亮)。
(2)闭合开关后,小华发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近3 V,则电路故障可能是　　　　　　　　。
(3)排除电路故障后,重新开始实验,小华从滑动变阻器连入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡的I-U图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　 W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,小华又把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,此时它的实际功率
　　　　　(选填“大于”或“小于”)P额,原因是　 。
(5)实验中,有A“15 Ω　2 A”、B“25 Ω　2 A”、C“30 Ω　2 A”三种规格的滑动变阻器供选择,小华在该实验中选用的是　　　(选填“A”“B”或“C”)。
答案:(1)如图所示　(2)小灯泡断路　(3)0.75
(4)大于　小灯泡的电阻随温度的降低而减小　(5)B
多维训练培素养
1.某同学设计的实验电路图如图所示:
(1)该实验电路图既可测小灯泡电阻,也可完成以下实验
　　(选填“A”或“B”);
A.探究小灯泡电流与电阻的关系
B.测小灯泡的电功率
(2)某同学按电路图接好实验电路,闭合开关时发现小灯泡不亮,两表的示数均为0。以下故障判断正确的是　　　　;
A.可能是灯泡断路
B.可能是灯泡短路
C.可能是滑动变阻器断路
(3)实验中测得几组电压值与电流值,进而可作出I-U图像、P-U2图像及P-I2图像,其中不正确的是　　　。
A. B. C.
答案:(1)B　(2)C　(3)BC
2.小明在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用额定电压为2.5 V的小灯泡,电源电压为4.5 V。
甲
(1)用笔画线代替导线,将电路连接完整;
(2)当电压表示数为2.3 V时,为了让灯泡正常发光,此时应将滑动变阻器的滑片向　　　(选填“左”或“右”)移动;
(3)当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为　　　 W;
(4)下表是小明实验中测量的几组数据,要完成下表中的数据测量,实验中滑动变阻器的最大阻值至少为　　　 Ω;
U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.2 0.24 0.28 0.38
(5)小明打算只利用两电表中的电流表来测量另一只额定电压为2.5 V、额定电流未知的小灯泡的额定功率,他增加了一个阻值为10 Ω的定值电阻R0和两个开关,设计了如图丙所示的电路,请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。
乙
丙
答案:(1)如图甲所示　(2)右　(3)0.75　(4)17.5
(5)如图乙所示
甲
乙
3.如图所示,甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材:电源(电压恒为6 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1(10 Ω　1 A)和R2(30 Ω　0.5 A)的滑动变阻器各一个,导线若干。
甲
(1)连接电路时,滑动变阻器应选　　　(选填“R1”或“R2”)。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路故障原因是　　　　　　　　。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2.2 V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片向　　(选填“A”或“B”)端移动。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像,如图乙所示,小灯泡的额定功率为　　 W。
乙
(4)乙同学设计了如图丙所示的电路来测量另一只小灯泡的额定功率(已知小灯泡的额定电压为U额),R0阻值已知。
①断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片,使得电流表示数为　　　　(用字母表示),此时小灯泡正常发光;
丙
②保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,记下电流表的读数为I;
③小灯泡额定功率的表达式P额=　　　　(用字母U额、I、R0表示)。
答案:(1)R2　(2)小灯泡短路　(3)B　0.625
(4)①　③U额×

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