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第 十 六 章 电 流 做 功 与 电 功 率第 三 节 测 量 电 功 率 【知识回顾】电 功 率 有 哪 些 计 算 方 法 呢 ?电 功 率 的 计 算 公 式 P=UItWP 【创设情境】这 个 灯 泡 上 名 牌所 标 注 的 是 哪 些物 理 量 呢 ？ 1 电 功 率 的 计 算 公 式 有 、 。2 在 实 验 室 “ 测 量 小 灯 泡 的 电 功 率 ” 实 验 中 ， 测 量原 理 是 。3 实 验 中 需 用 到 的 器 材 有 电 源 、 导线 、 、 、 ， 其中 对 电 路 有 保 护 作 用 ， 也 便 于 调 节 灯泡 的 发 光 状 态 。4 在 家 庭 电 路 中 用 可 测 量 出 电 功 ， 用 测量 时 间 ， 再 用 公 式 计 算 用 电 器 消 耗 的 功 率 。【自主学习】P=UI P=UI滑 动 变 阻 器 电 压 表电 流 表滑 动 变 阻 器 电 能 表 钟 表tWP tWP 提出问题:我 有 多 种 办 法 知 道灯 泡 电 功 率 的 大 小 ？你 呢 ？我的方法有：（ 1） 读 用 电 器 的 铭 牌 ， 知 道 用 电 器 的 额 定 功 率 ；（ 2） 知 道 用 电 器 的 电 流 和 电 压 ， 用 P=UI算 出 用 电 器 的 功 率 ；（ 3） 知 道 用 电 器 的 电 功 和 通 电 时 间 ， 用 算 出 用 电 器 的 功 率 。给 你 一 个 灯泡 ， 怎 样 知道 它 的 电 功率 呢 ？ tWP 【提出问题】如 果 给 你 额 定 电 压 分 别 为 2.5V和 3.8V的 小 灯泡 各 一 只 ， 你 能 测 出 它 们 的 电 功 率 吗 ？ 【制定计划与设计实验】交 流 与 讨 论 ：1 实 验 室 中 ， 测 量 电 功 率 的 原 理 是 什 么 ？2 为 了 测 定 小 灯 泡 的 功 率 ， 必 须 用 到 哪 些 器 材 ？测 出 哪 些 有 关 的 物 理 量 ?用 什 么 测 出 小 灯 泡 两 端 的电 压 ， 用 什 么 测 出 通 过 小 灯 泡 的 电 流 ， 用 什 么 改 变小 灯 泡 两 端 的 电 压 3 怎 样 组 成 电 路 ,你 能 画 出 实 验 电 路 图 吗 ？4 连 接 电 路 图 时 应 注 意 哪 些 问 题 ？ 5 实 验 中 你 需 要 记 录 哪 些 实 验 数 据 ？ 请 设 计 出 记录 表 格 1 实 验 原 理 ：根 据 电 功 率 公 式 P=UI， 要 测 量 小 灯 泡 的 电 功 率 ， 可以 用 电 压 表 测 出 小 灯 泡 两 端 的 电 压 U， 用 电 流 表 测 出通 过 小 灯 泡 的 电 流 I。A V 2 你 设 计 的 电 路 图 是 ： 3 你 选 择 的 实 验 器 材 是 ： 1 5 1 5 电 源 、 导 线 、开 关 、 小 灯 泡 、滑 动 变 阻 器 、电 压 表 、 电 流表 +-+- 断 开 量 程 : 0 3V量 程 : 0 0.6A 最 大 阻 值 处连 接 电 路 时 开 关 应 .滑 动 变 阻 器 应 于 。4 连 接 实 物 图 先 连 主 电 路 ，再 并 联 电 压表2.5V 小 灯 泡 的规 格 小 灯 泡 两端 的 电 压U/V 通 过 灯 丝的 电 流I/A 小 灯 泡 的电 功 率P/W 小 灯 泡 的发 光 情 况额 定 电 压为 V 5 你 设 计 的 数 据 记 录 表 格 是 ： （ 1） 连 接 电 路 ， 先 将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 置 于 电 阻 值 最 大 处 。（ 2） 闭 合 开 关 ， 调 节 滑 动 变 阻 器 ， 使 小 灯 泡 两 端 的 电 压 达 到额 定 电 压 ， 即 小 灯 泡 正 常 发 光 ， 记 下 电 流 表 、 电 压 表 的 示 数 。（ 3） 继 续 调 节 滑 动 变 阻 器 ， 使 小 灯 泡 两 端 电 压 略 低 于 （ 如2V） 或 略 高 于 （ 如 3V） 额 定 电 压 ， 观 察 小 灯 泡 亮 度 ， 再 记 下电流 表 、 电 压 表 的 示 数 。【进行实验与收集证据】实验步骤 小 灯 泡的 规 格 灯 泡 两 端的 电 压U/V 通 过 灯丝 的 电流 I/A 小 灯 泡 的电 功 率P/W 小 灯 泡 的发 光 情 况额 定 电压 为2.5V 2.5v2.0v3v结论 U实 =U额 , P实 P额 U 实 U额 , P实 P额 U实 = 不 同越 大0.220.200.24 0.550.400.72 正 常 发 光较 暗较 亮 【分析与论证】亮 【交流与合作】1 小 灯 泡 正 常 发 光 时 的 功 率 是 什 么 功 率 ？ 小 灯 泡 的亮 度 由 什 么 决 定 ？2 调 节 滑 动 变 阻 器 ， 使 小 灯 泡 两 端 电 压 略 低 于 或略 高 于 额 定 电 压 时 ， 小 灯 泡 的 功 率 是 什 么 功 率 ？ 能说 是 小 灯 泡 的 额 定 功 率 吗 ？ 为 什 么 ？小 灯 泡 正 常 发 光 时 的 功 率 是 小 灯 泡 的 额 定 功 率 ； 灯泡 的 亮 度 由 灯 泡 的 实 际 电 功 率 决 定 ， 加 在 灯 泡 两 端的 电 压 越 大 ， 灯 泡 的 电 功 率 越 大 ， 灯 泡 越 亮 灯 泡 的 功 率 是 实 际 功 率 ， 不 是 额 定 功 率 。 4 通 过 计 算 ， 我 发 现 小 灯 泡 的 电 阻 是 变 化 的 ， 你 认 为 是 什 么 因 素 影 响 了 小 灯 泡 的 电 阻 呢 ？灯 泡 的 电 阻 受 温 度 的 影 响 。3 实 验 中 ， 能 求 小 灯 泡 的 平 均 功 率 吗 ？不 能 ， 求 平 均 功 率 无 意 义 。 小 灯 泡 的 电 功率 随 着 两 端 电 压 的 变 化 而 变 化 。 第 一 关 根 据 灯 泡 铭 牌 上 的 数 据 你 可 以 求 出什 么 物 理 量 ？ 如 图 所 示 是 测 额 定 电 压为 2.5V灯 泡 的 额 定 功 率的 电 路 图 a是 表 ， b是 表 按 图 接 好 器 材 ， 测 量 前 ， 开 关 应 ， 滑片 P应 滑 到 点 。电 压 电 流 断 开B第 二 关 如 果 灯 泡 的 阻 值 为 10， 电 源 由两 节 干 电 池 串 联 组 成 ， 电 流 表 有 量程 00.6A和 03A两 档 ， 电 压 表量 程 为 03V和 015V两 档 ， 那 么a表 量 程 应 选 档 ， b表 量程 应 选 档 。0-3V00.6A如 图 所 示 是 测 额定 电 压 为 2.5V灯泡 的 额 定 功 率 的电 路 图第 三 关 闭 合 开 关 ， 发 现 小 灯 泡 两 端电 压 只 有 1.8V， 滑 动 变 阻 器 的滑 片 P应 向 端 移 动 ， 才 能 使电 压 表 示 数 为 V， 此 时 灯泡 的 实 际 功 率 就 是 额 定 功 率 。A 2.5如 图 所 示 是 测 额定 电 压 为 2.5V灯泡 的 额 定 功 率 的电 路 图第 四 关 刚 才 我 们 用 电 压 表 、 电 流 表 测 小 灯 泡 的功 率 。 在 实 际 生 活 中 ， 我 们 还 可 以 用 电 能 表测 算 出 用 电 器 的 功 率 ， 你 能 说 出 其 道 理 和方 法 吗 ？电 功 率 测 量 的 第 二 种 方 法 ： 智 能 应 用【 例 1】 某 同 学 用 伏 安 法 测 定 3.8V小 灯 泡 的 额 定 功 率 ， 如 图 所示 。（ 1） 图 中 M是 表 ， N是 表 ；（ 2） 按 电 路 图 接 好 电 路 后 ， 在 测 量 前 开 关 应 该 ， 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 应 该 调 节 到 。（ 3） 估 计 小 灯 泡 电 阻 约 为 15 ， 那 么 M表 应 选 用 量 程 ，N表 就 选 用 量 程 （ 已 知 电 流 表 的 量 程 有 0-3A， 0-0.6A；电 压 表 的 量 程 有 0-3V， 0-15V）（ 4） 实 验 开 始 时 ,首 先 要 调 节 ， 观 察 表 ，使 灯 泡 的 电 压 为 V；（ 5） 如 右 图 所 示 ， 当 小 灯 泡 正 常 发 光 时 ， 电 流 表 的 示 数为 A， 小 灯 泡 的 额 定 功 率 W电 压 表 电 流 表电 阻 值 最 大 处 0-15V断 开0-0.6A 滑 动 变 阻 器 电 压3.80.28 1.064 【变式练习】1 用 标 有 “ 2.5V”字 样 的 小 灯 泡 做 “ 测 量 小 灯 泡 的 电 功 率 ” 实验 时 ：（ 1） 用 笔 画 线 代 替 导 线 ， 将 图 甲 所 示 的 实 物 电 路 连 接 完整 （ 要 求 滑 片 P向 左 移 动 时 ， 电 压 表 的 示 数 变 大 ）（ 2） 电 路 正 确 连 接 后 闭 合 开 关 ， 小 灯 泡 不 亮 ， 电 流 表 有 示 数 ，而 电 压 表 无 示 数 ， 造 成 这 种 现 象 的 原 因 是 。（ 3） 闭 合 开 关 ， 调 节 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 ， 当 电 压 表 示 数为 V时 ， 小 灯 泡 正 常 发 光 时 ， 电 流 表 的 示 数 如 图 乙 所 示 ，其 示 数 为 A， 小 灯 泡 的 额 定 电 功 率 为 W。 乙A BC DL SP甲2.5 灯 泡 短 路10.4 解 析 ：（ 1） 滑 动 变 阻 器 滑 片 向 左 移 动 时 电 压 表 示 数 变 大 ，说 明 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 电 阻 变 小 ， 所 以 连 接 AC或AD；（ 2） 灯 泡 不 亮 ， 可 能 是 开 路 、 短 路 或 通 过 的 电 流太 小 ； 电 流 表 有 示 数 ， 说 明 整 个 电 路 是 通 路 ； 电 压表 无 示 数 ， 说 明 灯 泡 短 路 ；（ 3） 根 据 电 流 表 的 量 程 和 指 针 位 置 读 出 电 流 表 示数 ， 再 根 据 P=UI计 算 出 灯 泡 的 功 率 ， 此 时 功 率 为额 定 功 率
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