1、1 第2节 测量小灯泡的电功率 【自主预习探新知】 【新知初探】 一、测量小灯泡的电功率 1 1实验原理与方法 根据电功率的计算公式_， 用_和_测出小灯泡两端的电压 和通过的电流， 就可以求出小灯泡的实际功率， 这种测量小灯泡电功率的方法也 可简称为“_”。 2 2实验电路图 3 3实验设计：通过调节_，使小灯泡两端的电压分别_额定电 压时，观察小灯泡的亮度和测量_。 【预习自测】 1 1 为了测定小灯泡的额定功率， 在具体实验操作中， 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，眼观电压表 C手移动滑动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光 D手按开
2、关，眼观电流表 2 2在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知小灯泡上标有“0.3 A”的字样。 (1)请在图 1831 甲电路的“”中填上电压表和电流表的符号。 (2)正确连接电路后，进行实验。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电流表的 示数为_A 时，小灯泡正常发光，此时电压表的示数如图乙所示，为 _V，则小灯泡的额定功率为_W。 甲 乙 2 【合作探究破疑难】 【要点突破】 知识点知识点 1 1 测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率 根据课本第 9697 页的内容，完成“测量小灯泡的电功率”实验，并思考下列 问题： 1 1器材的选择 (1)如何选用电源电压？ (2)如何选择电压表和电流表的量
3、程？ 2 2连接电路前，开关要怎样？闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移动到什么 位置？ 3 3滑动变阻器的作用是什么？ 4 4在此实验中，能否多次测量求电功率的平均值，为什么？ 5 5在实验中，一位同学连接好电路，闭合开关时，发现小灯泡特别亮，这说明 什么？ 【归纳总结】 (1)小灯泡的实际功率不一定等于其额定功率，只有当小灯泡的实际电压等于 其额定电压时，根据PUI计算得到的实际功率才是小灯泡的额定功率。 (2)当U实U额时，P实P额，灯泡发光较暗；当U实U额时，P实P额，灯泡发 光正常；当U实U额时，P实P额，灯泡发光较亮。 (3)小灯泡的亮度由其实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 3
4、 【典例 1 1】小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用的电源 电压恒为 3 V，小灯泡上标有“2.5 V”字样。 (1)请用笔画线代替导线，将图 1832 中的实物电路连接完整。 图 1832 (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最_(选填“左”或“右”) 端。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅 有一处故障，这个故障可能是：_。 (3)排除故障后继续实验，小华进行了 4 次测量，并将有关数据及现象记录在表 格中。在第 1 次实验中小灯泡不亮的原因是：_。 电 压 U/V 电流 I/A 实际电 功 率P/W 小灯泡 亮度 1 0.5 0.1
5、2 0.06 不亮 2 1.5 0.20 0.30 偏暗 3 2.5 0.30 正常 4 2.8 0.32 0.90 更亮 (4)分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为_W。实验得出的结论是：小 灯泡的实际电功率_，灯泡越亮。 想一想：测量小灯泡电功率的过程中如何处理常见的实验故障？ 【针对训练】 4 1 1在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明选取了一个标有“2.5 V”的小灯 泡和必要的实验器材，连接的实物电路如图 1833 甲所示。 甲 乙 图 1833 (1)闭合开关前，老师发现图甲中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画 “”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确(只改动一根导线)；
6、 (2)闭合开关 S 后， 发现小灯泡不亮， 电流表无示数， 电压表示数接近电源电压， 则故障原因可能是_； (3)排除故障后，闭合开关 S，移动滑片 P，使电压表的示数为 2.5 V，此时电流 表的示数如图乙所示，为_A，则小灯泡的额定功率为_W。 【达标检测】 (10 分钟) 1 1测额定电压为 2.5 V 的小灯泡的电功率的实验中，小灯泡正常发光时，电流 表的示数如图 1834 所示，则小灯泡的额定功率为 ( ) 图 1834 A0.8 W B1 W C5 W D0.1 W 2 2图 1835 是测定小灯泡电功率的实验电路。电路连接正确后闭合开关，发 现小灯泡不亮，电流表指针稍有偏转，电
7、压表指针几乎不动。产生这一现象的原 因可能是 ( ) 图 1835 A灯泡断路 B滑动变阻器被短接 C灯丝电阻值过大 D滑动变阻器连入电路阻值过大 5 3 3 某同学做“测量小灯泡电功率”的实验时，连接了如图 1836 甲所示的电 路，实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5 V”字样。 (1)要完成甲图的电路连接，电压表应选择_(选填“03 V”或“015 V”)的量程。 (2)根据你选择的量程，请将电压表连接到电路中。 甲 乙 图 1836 (3)在闭合开关前， 滑动变阻器的滑片应放在_(选填“左”或“右”)端。 (4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为_V 时，小灯 泡正常发
8、光，此时电流表表盘如图乙所示，电流表的示数是_A，则小灯 泡的额定功率是_W。 4 4在“测定小灯泡的电功率”实验中，请填写空格处的内容。 (1)实验原理：_。 (2)实验前，小红同学观察小灯泡的额定电压为 2.5 V，并画出了如图 1837 甲所示的电路图， 请在电路图中标出电流表、 电压表的正、 负接线柱和电流方向。 甲 乙 图 1837 (3)在连接电路时开关应处于_状态，滑动变阻器的滑片应移至 _(选填“a”或“b”)处。 (4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度和电压表示数变化的 情况，当电压表的示数为额定电压时，电流表的示数为 0.3 A，则小灯泡的额定 功率为_W。
9、 (5)接着小红同学把滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数会_。 (6)小红在某次移动滑动变阻器的滑片时，电压表和电流表的示数如图乙所示， 这时小灯泡的实际功率为_W，小灯泡比正常发光情况下_(选填 “亮”或“暗”)。 6 第 3 节 测量小灯泡的电功率 【自主预习探新知】 新知初探 一、1.1.PUI 电压表 电流表 伏安法 2 2如图所示。 3 3滑动变阻器 低于、等于和高于 实际功率 预习自测 1 1B 2 2(1)如图所示。 (2)0.3 2.5 0.75 【合作探究破疑难】 要点突破 知识点 1 1 1(1)电源电压要适当高于小灯泡的额定电压。 (2)电压表的量程应大于小灯泡额定
10、电压的 1.2 倍，电流表的量程也要大于小灯泡正常工作 时的电流。 2 2开关要断开，滑片移动到阻值最大位置。 3 3(1)保护电路；(2)改变小灯泡两端的电压，调节其工作状态。 4 4不能，因为在本实验中多次测量，不是为了减小误差，而是为了测量小灯泡在不同电压 下的实际功率。 5 5滑动变阻器接入电路中的电阻太小或电源电压过高。 典例 1 1(1)如图所示。 (2)左 小灯泡短路 (3)滑动变阻器接入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小 (4)0.75 越大 解析：(1)滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；电压表并联在小灯泡两端，使得电流 从正接线柱流入，负接线柱流出。(2)根据实物图可知
11、，闭合开关前，滑片应滑到最左端； 闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则小灯泡短路了。(3)分析实 验数据可知，在第 1 次实验中，小灯泡不亮的原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大，通过 的电流太小，小灯泡的实际功率太小。(4)因为小灯泡的额定电压为 2.5 V，对应的电流为 0.3 A，则其额定功率为PUI2.5 V0.3 A0.75 W；根据实验中的实际功率与亮度对 7 应关系可知，小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 想一想 现象 原因 排除方法 闭合开关后，电流表、电 压表都没有示数，小灯泡 不亮 电路中出现断路(或接触 不良) 逐次检查电路中每一根 接线是否接触良好 闭合
12、开关后，电流表、电 压表都有示数，但小灯泡 不亮 小灯泡被短接 更换小灯泡 闭合开关后，电流表有示 数、电压表无示数 电压表损坏或小灯泡被 短接 更换电压表或小灯泡，检 查电路 两表指针反向偏转 两表的“”“”接 线柱接反了 将连接两表的两导线对 调或将电池的正负极对 调 电压表、电流表指针偏转 角度过小(或超过最大刻 度) 电压表、电流表选择的量 程过大(或小)或电源电 压太小(或高) 重新选择电表量程或调 换电源，检查电路 调节滑动变阻器滑片，小 灯泡亮度不变 滑动变阻器接线错误，不 能改变电路中的电阻 滑动变阻器采用“一上 一下”接法 闭合开关瞬间，电灯发出 强光后立即熄灭，电流表 指针
13、偏转后又回到零刻 度线处，电压表仍有示数 在连接滑动变阻器时，将 滑片误滑在最小值，此时 滑动变阻器接入电路的 有效电阻阻值为零，没有 起到分压的作用，所以造 成了电灯两端的电压过 高而被烧坏 闭合开关之前，将滑动变 阻器的滑片置于电阻值 最大处 8 针对训练 1 1(1)如图所示。 (2)小灯泡处断路 (3)0.32 0.8 解析：(1)由图甲知，滑动变阻器同时接了上面两个接线柱，起不到改变小灯泡两端电压的 作用，又因为滑片在最右端，所以应将原接 A 接线柱时线改接 C 接线柱，如图所示。(2)小 灯泡不亮，电流表无示数，则电路断路，电压表示数接近电源电压，则与电压表并联的灯泡 断路。(3)
14、电流表的量程为 00.6 A，分度值为 0.02 A，示数为 0.32 A，则P额 U额I额2.5 V0.32 A0.8 W。 达标检测 1 1B 解析：从题图中可以看出，电流表选择的量程是 00.6 A，示数为 0.4 A，故小灯 泡的额定功率PUI2.5 V0.4 A1 W。 2 2D 解析：电路中有电流而不大，说明电路不是断路，也不是短路，根据装置图考虑，可 能是由于滑动变阻器接入电路中的阻值太大， 致使灯泡两端的电压过低， 加之电压表量程选 择过大，因此灯泡不亮，电压表几乎无示数。 3 3(1)03 V (2)如图所示。 (3)左 (4)2.5 0.2 0.5 解析：(1)小灯泡的额定
15、电压为 2.5 V，则电压表应选择 03 V 的量程；(2)将电压表与小 灯泡并联，如图所示；(3)滑动变阻器接了下面右边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑 片移至最左端；(4)小灯泡的额定电压为 2.5 V，所以电压表的示数为 2.5 V 时，小灯泡正 常发光，由图知，电流表的量程为 00.6 A，示数为 0.2 A，则PUI2.5 V0.2 A0.5 W。 4 4(1)PUI (2)如图所示。 (3)断开 b (4)0.75 (5)变大 (6)0.192 暗 解析：(1)“测定小灯泡的电功率”实验的原理是PUI。(2)电流从电流表、电压表的正接 线柱流入，负接线柱流出，如图所示。(3)在连
16、接实物图时，使开关处于断开状态，且闭合 开关前滑片应移到最大阻值处，故滑片应移到b端。(4)小灯泡的额定功率是PUI2.5 V 0.3 A0.75 W。(5)由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，滑 9 动变阻器的滑片向左移动时， 接入电路中的电阻变小， 电路中的总电阻变小， 由IU R可知， 电路中的电流变大，即电流表的示数变大。(6)电压表量程为 03 V，分度值是 0.1 V，故 读数是 1.2 V；电流表量程为 00.6 A，分度值是 0.02 A，故读数是 0.16 A；此时的实际 功率是PUI1.2 V0.16 A0.192 W，小灯泡的实际功率小于额定功率，因此小 灯泡发光较暗。