测量小灯泡的电功率(原理及习题练习含答案).doc

测量小灯泡的电功率学习目标1加深对电功率的理解；2巩固电流表和电压表的操作技能；3通过测量，体验额定功率和实际功率的区别；4锻炼根据测量公式P=IU设计实验方法的能力；5通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度。学习重点：通过测量，体验额定功率和实际功率的区别。学习难点：锻炼根据测量公式(P=IU)设计实验方法的能力。知识要点精析知识点一 测量小灯泡的电功率实验目的学会用电压表、电流表测定小灯泡的功率；会测量小灯泡额定功率和实际功率。实验原理：P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。实验电路图及表格次数 电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况 1 2 3 实验步骤：1实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压；2按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；3调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为，记录电流表示数；4调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；5调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；6断开开关，计算电功率值填入表格。数据分析，总结结论(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；(2)灯泡的亮度了取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。注意事项1仪器选择：电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如的小灯泡电压表量程选03V，电流表选00.6A的量程。滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。2连电路时注意事项：同伏安法测电阻。知识点二 利用电能表和钟表测量家用电器的功率1原理：2仪器：电能表、钟表、家用电器。3测量的物理量：电能表表盘的转数，时间。4实验步骤：要测某家用电器的功率，可只让其工作，其他用电器关闭，观察记录电能表表盘转数，同时记下钟表的时间值，再计算出功率。5计算方法：例如：电能表的参数3000R/kWh，记录的转数为n转，时间为t(s)，则 t秒消耗的电能： 电功率：注意事项：明确电能表参数的物理意义;被测的电器一定要单独工作;单位的对应关系。例如：家用电能表的盘面上，标有3000R/KWh字样，当接入一个用电器正常工作时，1min内电能表的转盘转了15转，则该电器消耗的实际功率是( )A5W B500W C300WD3KW解析：用电器消耗的电能 。 答案：C规律方法指导1测量电功率的方法：测量电功率可以使用专用的功率表用电能表测量出电流通过小灯泡做的功(消耗的电能)用钟表测出所用的时间，根据公式计算出要用电器的电功率。用电压表测得小灯泡两端的电压，用电流表测得通过小灯炮的电流(用伏安法)，然后通过公式P=UI，计算出小灯泡的功率。2本实验关于使用滑动变阻器的规律方法。本实验测量小灯泡在不同电压下电功率，使用调节电源电压的方法不方便，例如小灯泡的额定电压是3.8V，直接调电源电压调不出来，所以通过串联滑动变阻器，调节灯炮两端电压来完成实验目的。本实验滑动变阻器的作用一是保护电路，二是调节灯泡两端的电压。注意事项：连电路时，滑片要滑到阻值最大端。通过的最大电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流。3伏安法测小灯泡电阻和测小灯泡电功率的异同点。原理不同：，仪器相同；电路图相同分析的方法与结论不同测小灯泡电阻：分析方法是电阻的不同，不是由于电流、电压引起的而是温度引起的，结论是温度越高，电阻越大。测小灯泡功率：分析方法是电压不同功率不同，功率的变化是由于电压的变化引起的。经典例题透析基础类型1为了测量小灯泡的电功率，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，眼睛观察电流表的示数变化B手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数变化C手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡是否发光D手按开关，眼睛观察小灯泡解析：在测量小灯泡的电功率时，闭合开关进行实验前，滑动变阻器滑片在阻值最大端，闭合开关后，灯泡两端电压比较小，要提高电压使灯泡的两端电压等于额定电压，必须移动滑片使之电阻变小，因此操作过程中，手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数，让电压表示数等于额定电压。答案：B总结升华：这道题考查同学们对实验操作技能的掌握程度。学习时一定要自己亲自动手体验一下实验过程。举一反三在测量小灯泡的功率的探究实验中，如果所用小灯泡上标有“6.3V”字样，那么实验时电源电压应怎样选择？说出你的理由，相应的电流表和电压表的量程如何选择？解析：电源电压应略高于小灯泡的额定电压，小灯泡的额定电压是6.3V，电源电压应选8V；电压表的量程选015V的大量程，电流表的量程通过试触来选择。2小灯泡标有“3.8V”字样，李镇同学用如图所示的电路来测定小灯泡的额定功率：(1)至少要用_节干电池串联起来做电源，(2)闭合开关后，测小灯泡的额定功率发现电压表的读数为2.5V，则应使滑动变阻器的滑片P向_滑动，(3)闭合开关后，调节滑动变阻器，测得三组数据如下表，请将所缺数据填入表中：实验次数 电压表读数V 电流表读数A 1 3.0 0.20 2 0.21 3 3.8 0.25 (4)小灯泡的额定功率P=_。解析： 小灯泡上标的值是额定电压值，每一节干电池的电压为1.5V，所以需要3节干电池串联使用才能提供给灯泡3.8V的额定电压。 测小灯泡的额定功率，应使灯泡两端电压等于3.8V，而此时的电压为2.5V48600J 电能表存在问题。 成果测评基础达标一、填空题1在“测定小灯泡的电功率”的实验中，需要用电源、开关、导线、小灯泡、_、_及滑动变阻器，连接电路时，开关应_，滑动变阻器的滑片P应调到_位置上。2在做“测定小灯泡功率”的实验中，所用灯泡标有“2.5V、3W”的字样，请回答：你至少应进行_次实验，目的是_；每次实验时，你准备使电压表的示数分别为_ _ _；通过比较几次实验中灯泡的亮度，你能得出结论：_。3在“测定小灯泡的功率”的实验中，若要测定小灯泡的额定功率，必须让小灯泡在_电压下工作，通过实验测出_和_才能根据公式计算出小灯泡的功率。4小明在测量小灯泡的电功率时，如果小灯泡标有“2.5V”而额定功率不到1W，电流表的量程有“00.6A”和“03A”实验中电流表的量程应选用_。5如图为小明同学连接测量小灯泡额定功率的电路图，图中使用了三节干电池作电源，已知小灯炮的额定电压为3.8V，额定功率大约为1.2W，闭合开关前电路中还存在哪些问题，请你至少指出两处。_ _。 6为了测量额定电压是2.5V的小灯泡的功率，某同学的实验数据如下表所示，在整理数据和计算电功率时发现其中一次实验数据与其他两次相差很大，经检查原来有一次电流表的示数读错了，且该同学选用的电流表的量程是0.6A，试分析：序号 电压U/V 电流I/A 1 2.0 1.00 2 2.5 0.25 3 3.0 0.30 (1)第_次读数错了，正确的读数应是_A；(2)第_次测得的是小灯泡的额定功率；(3)小灯泡的额定功率=_。二、选择题7测额定电压为2.5V小灯泡的电功率的实验中，灯泡正常发光时，电流表的读数如图所示，则小灯泡的额定功率是( )A0.8WB1WC5WD0.1W8在“测定小灯泡额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，其原因可能是下述的哪一种( )A变阻器总电阻太大B电压表量程太大C电源电压太低D灯泡的灯丝断开9两只灯泡串联在电路中，其中一只亮而另一只不亮其原因可能是( )A不亮的灯泡灯丝断了或接触不良B两灯相比，不亮的灯泡电阻太小C两灯相比，不亮的灯泡电阻太大D两灯相比，通过不亮的灯泡的电流太小10在测定小灯泡功率的实验中，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压高于其额定电压的1/5时，小灯泡的实验功率与其额定功率之比为( )A5:6 B6:5 C25:36 D36:25三、实验探究11在“伏安法测电阻”和“测小灯泡功率”(小灯泡的额定电压为2.5V)两个实验中：(1)都需要测出三组电压值和电流值，前者的目的是_，后者的目的是_。(2)下明是小明“测小灯泡功率”实验时记录的数据，由此可知小灯泡的额定功率。次数 电压U/V 电流I/A 1 3 0.25 2 2.5 0.22 3 2 0.20 能力提高与综合测试1下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻值之间的关系”时记录的实验数据，请你对表格中的数据进行分析归纳出电功率与电阻的关系：_。10 15 20 30 50 60 6 6 6 6 6 6 0.6 0.4 0.3 0.2 0.12 0.1 3.6 2.4 1.8 1.2 0.72 0.6 2.小明同学想要研究电功率大小与电压、电流的关系，他选用了额定电压相同，额定功率相差很大的两个小灯泡，他设计的电路图如图所示，图中两个小灯泡的_相等，目的是研究电功率与_的关系。3额定电压为2.5V的小灯泡接在下图中的四个电路中，能测出小灯泡额定功率的是( ) 4如图所示，将两只额定电压相同的灯泡和串联在电路中，闭合开关S后，发现亮，不亮，对此有下列几种猜想，其中可能的是( )灯丝断了 灯座未短路灯泡的电阻太小灯泡两端电压较大 通过灯泡电流不等灯泡的灯座被短路 灯泡的额定功率不同A B C D5在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10，滑动变阻器上标有“20、1A”字样，某同学已连接的部分电路如图甲。该同学连接的电路中有错误，请用笔在错误处划“”标明；错误改正，请你用笔画线代替导线在图甲中把电路连接完整；闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡中的电流是_A，小灯泡的额定功率是_W。 另一同学连接好电路闭合开关后，发现小灯泡先很亮后熄灭，你认为他在连接电路时可能出现的问题是_。6电子式电能表已开始走进千家万户，如右图所示为某电子式电能表的表盘(局部)：请解释表盘上“220V”“10A”和“50Hz”字样含义使用该电能表的电路最多可让几只“PZ 220100”的灯泡同时正常发光？表盘上“imp/( KWh) 是电子式电能表的一个重要参数“脉冲输出”的单位，其数值表示用电1KWh表盘上指示灯闪烁的次数，若某用电器单独接在该电能表上，用电器正常工作5min指示灯闪烁了160次，则5min内该用电器消耗的电能为多少？该用电器的额定功率是多大？