人教版八下全套同步課程輔導(dǎo)8.3測量小燈泡的電功率.

1、第三節(jié)測量小燈泡的電功率 一、教材解讀 根據(jù)電功率的公式 P=iu,測出小燈泡的電流和電壓，就可以計算得出小燈泡的功 率在額定電壓下測出的功率就是額定功率調(diào)節(jié)滑動變阻器改變小燈泡兩端的電壓 使它略高于或略低于額定電壓，測出對應(yīng)的電流值，就可以計算出小燈泡不在額定電 壓下的功率 根據(jù)實驗的要求，設(shè)計出電路，并畫出實驗電路圖，如圖所示。然后按電路圖選擇 實驗器材并將器材連接成電路，進行實驗. (1 使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，測出小燈泡中的電流，算出小燈泡的功率. (2 使小燈泡上的電壓約為額定電壓的 1.2 倍，觀察小燈泡的發(fā)光情況，測出小燈 泡中的電流，算出小燈泡的功率. (3 使小燈泡上的電壓

2、低于額定電壓，觀察小燈泡的發(fā)光情況，測出小燈泡中的電 流，算出小燈泡的功率. 設(shè)計如下的表格，把三次實驗數(shù)據(jù)填寫在表格里 1 - - 電壓U/V 電流I/A | 1 U + * 1 分析實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，歸納得出實驗結(jié)論:(1 小燈泡的發(fā)光情況由實際功率 決定，功率越大,燈泡越亮；(2 燈泡實際消耗的功率隨著加在它兩端的電壓而改變 .電 壓越大，功率越大； (3 燈泡兩端實際電壓等于額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；低于額定電壓時，燈泡比正 常發(fā)光時暗；高于額定電壓時，燈泡比正常發(fā)光時更亮.(4 燈泡的實際功率可以等于額 定功率，也可以不等于額定功率. 二、激活思維 【問題 1】按如圖所示電路對額定

3、電壓為 3.8V 的小燈泡進行實驗時，測得 5 組 實驗數(shù)據(jù)，并記錄在表中，同時記錄了小燈泡亮度變化情況 圖 10 次數(shù) 1 2 3 4 5 U/V 3.0 3.5 3.8 4.0 4.5 I/A 0.28 0.30 0.31 0.32 0.34 實驗次數(shù)實驗次數(shù)|電爪農(nóng)示數(shù)電爪農(nóng)示數(shù)/V|屯流農(nóng)示，屯流農(nóng)示， I rm I 請你仔細分析實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象，回答以下問題： (1 小燈泡的額定功率是 _ W ; (2 小燈泡亮度變化規(guī)律是 _ ； (3 除了表格中列出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象外，你還能發(fā)現(xiàn)的問題是 【解析】小燈泡的額定電壓為 3.8V ,由實驗數(shù)據(jù)可得，當小燈泡兩端電壓等于額 定電壓時，通過

4、的電流為 0.31A ,小燈泡的額定功率為 W V A IU P 18.18.331.0=?=額 額;從實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可以看出，隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈泡中的電流也增大， 燈泡耗電的電功率由 W V A U I P 84.00.328.0111=?=逐漸增大為 W P 05.12=、W P 18.13 =、W P 28.14=、W P 53.15=燈泡發(fā)光的亮度逐漸增加.同時，由歐姆定律可以計 算出五次實驗時燈泡的電阻依次是：Q =Q =Q =Q =Q =2.13,5.12,3.12,7.11,7.1054321R R R R R 很明顯，燈泡的電阻是變化的，并且電阻隨燈絲中電流的增大而增

5、大. 【答案】(1 燈的額定功率是 1.18W ;(2 燈泡的功率越大，燈泡的亮度越大;(3 燈 絲的電阻是變化的. 【點評】本題考查分析處理實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象、歸納總結(jié)得出物理規(guī)律的能力 解題過程中，要善于運用歐姆定律和電功率公式計算得出小燈泡發(fā)光時的電阻、電 功率，結(jié)合小燈泡發(fā)光的亮度，概括總結(jié)得出燈泡亮度和電功率的關(guān)系及燈絲電阻和 電功率的關(guān)系. 【問題 2】(2006 鹽城利用如圖所示的實 驗器材，測定額定電壓為 6V 的小燈泡電功率. 増加 已知滑動變阻器上標有 “ 12Q 1A 字樣, 電源電壓保持不變. 實驗步驟如下:A .連接電路.在甲圖上補畫一根導(dǎo)線,使 得測定小燈泡電功率的電路

6、完整，要求滑片 P 向右移動時，小燈泡變暗. B. 連好電路后，要使滑動變阻器的電阻全部接入電路，應(yīng)先將滑片 P 移至端，再閉 合開關(guān) S，此時電壓表示數(shù)為 4.2V，對應(yīng)的電流表示數(shù)如圖乙所示. C. 調(diào)節(jié)滑片,當 P 移至 ab 中點時，小燈泡恰好正常發(fā)光. D. 繼續(xù)調(diào)節(jié)滑片，當 P 移至另一點時，燈泡偏亮，讀出電壓表、電流表值分別為 6.5V、0.52A ,記錄在下表中. 實驗次數(shù)實驗次數(shù) 電壓表示數(shù)電壓表示數(shù)/V 電流表示數(shù)電流表示數(shù)/A 亮度亮度 功率功率/W 1 4,2 偏暗偏暗 2 6.0 1E常常 3 6.5 0. 52 偏亮偏亮 3.38 1 請你填全上表空格中的數(shù)據(jù)，再分

7、析表格中的信息.得到的結(jié)論是（寫出兩條即可： 【解析】當滑片 P 向右移動時，燈泡變暗，說明電路中電流變小，滑動變阻器阻值 變大。因此滑動變阻器的 a 接線柱與開關(guān)連接。當電壓表示數(shù)為 4.2V 時，電流表示 數(shù)為 0.4A。此時有 U 電源=U L +U P =4.2V+0.4R 0=4.2V+0.4 2V=9V ;當 P 移至 ab 中點時，燈泡正常發(fā)光,U L =6V ;R P =21R 0=6 此時 U 電源=U L +U P ,即 9V=6V+I X 6Q ,I=0.5A 【答案】A.滑動變阻器的 a 接線柱與開關(guān)連接;B.b 或最右;D.第一次實驗:0.4 1.68 第二次實驗:0

8、.5 3;結(jié)論:燈泡的實際電功率越大，燈泡越亮；燈泡電阻隨電壓增大 而增大。 【點評】本題將實驗與電路分析計算結(jié)合起來，考察學生在實驗中分析處理數(shù) 據(jù)的能力 【問題 3】在一次測定小燈泡額定功率的實驗中，老師給出了下列器材：額定電 壓為 0U 的小燈泡、電源(電壓未知、一個阻值為 R 的電阻、一個滑動變阻器、一只電 流表、一個單刀雙擲開關(guān)和若干導(dǎo)線，如圖 7-24.實驗時不能忽略燈絲的電阻隨溫度 而發(fā)生的變化 (1 小張同學設(shè)計的實驗電路圖如圖所示，請你根據(jù)電路圖用筆畫線連接未完成 的實物連線 (2 寫出用以上實驗電路測定小燈泡額定功率的主要步驟和需要測量的物理量 (物理量用字母表示. (3

9、本實驗中，小燈泡額定功率的表達式 P= _ . (4 若在給出的器材中只將其中的一只電流表改為 一只電壓表,請你重新設(shè)計一 個實驗電路圖，測量小燈泡的額定功率(不需要說明實驗步驟 【解析】（1 根據(jù)電路圖連接未完成的實物連線如圖 7-25 所示.（連接電路時，要 注意單刀雙擲開關(guān)有三個接線柱，動觸片和燈泡相連接，兩個靜觸片分別和電流表的 正負接線柱相連接 （2 由電路圖可以看出，單刀雙擲開關(guān)的動觸片接觸點 1 時燈泡 L 和電阻 R 并聯(lián), 電流表測 R中的電流；開關(guān)的動觸片接觸點 2 時燈泡 L 和電阻 R 仍然并聯(lián)，電流表 測干路中的電流.由于只有電流表而沒有電壓表，燈泡兩端的電壓測量問題

10、需要轉(zhuǎn)化 為電流測量問題，然后利用歐姆定律計算出燈泡兩端電壓. 利用圖 7-24 所示電路測定小燈泡額定功率的實驗步驟是：計算出 R 兩端電壓 等于燈泡 L的額定電壓 0U 時,通過它的電流 R U I R 0 =；S 擲向接線柱 1,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表示數(shù)為 R U 0 （此時燈泡 L 兩端電壓為 0U ;保持滑動變阻器的滑片位置不動,S 擲向接線柱 2, 讀出電流表示數(shù) I .（燈泡 L 和電阻 R 并聯(lián)電路的干路電流 （3 小燈泡的額定功率 0000(U R U I U I I U I P R L -=-= (4 若將如圖所示器材中的電流表改換為電壓表，要測量燈泡 L 的額定功率,

11、電壓 可用電壓表 直接測量，電流就需要進行間接測量可將燈泡 L 和電阻 R 串聯(lián),測量兩個不同 的電壓值,最后計算出燈泡的額定功率可以測量出小燈泡的額定功率的實驗電路圖 如圖所示 【點評】本題考查綜合運用歐姆定律、電功率公式、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路特點 解決實際問題的能力解題時要能靈活運用轉(zhuǎn)化的物理思想方法將電壓的測量轉(zhuǎn)化 為電流的測量或把電流的測量轉(zhuǎn)化為電壓的測量，借此達到測量小燈泡額定功率的 目的. 三、優(yōu)化集訓： 雙基平臺 1.(2006 年浙江省在 測量小燈泡電功率的實驗”中,某班四位同學所連接的電路 如圖所示，其中連接正確的是(3 15 V 0.6 3 A 3 15 V 0.6 3 A

12、15 V 0.6 3 A 15 V 0.6 3 A A B C D 2.(2006 年北京市下表是某同學研究 電阻消耗的電功率與該電阻阻值之間的關(guān) 系”時記錄的實 10 15 20 30 50 60 叭 6 6 6 6 6 6 0. 6 0. 1 0. 3 0.2 0.12 0.1 3.6 2.4 1. 8 1. 2 0+72 0*6 3. 某小組同學探究小燈泡發(fā)光時的亮度與哪些因素有關(guān) .他們用九只不同規(guī)格的 燈泡分別接入電路，使它們都正常發(fā)光，并用電壓表和電流表分別測得小燈泡正常發(fā) 光時的電壓和電流.該小組的同學仔細觀察燈泡的亮暗程度，把九只燈泡分成三組，每 組的亮暗程度相同，且第一組最亮

13、，第二組其次，第三組最暗.實驗中記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)分 別如表一、表二、表三所示 . 表表 i i（第一組）（第一組） 實驗序號實驗序號 電壓電壓（V） 電詵電詵（A） 1 - 6 2 AM) 2 12 1.00 3 24 0-50 表二（第二組） 實驗岸號實驗岸號 電壓電壓（V） 1電流（人）電流（人）n 4 6 5 12 ! 0.50 6 24 n r ojs 我三（第三組）我三（第三組） 電電(V) j 電流電流(A) 7 3 j LOO -r 1 JRS. A （1 分析比較實驗序號 1 與 4、2 與 5、3 與 6 的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的 初步結(jié)論是： _ . （2 分析比較實驗

14、序號 _ 勺數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象,可得 出的初步結(jié)論是：當通過燈泡的電流相等時，燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮 拓展提高 4. 在測定小燈泡額定功率”的實驗中：電路如圖所示，小燈泡的額定電壓為 2.5V, 電阻約為10Q電源為兩節(jié)干電池. （1 請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的元件連成符合這個實驗要求的電路 （連線不 能交叉. (2正確連好電路后，閉合開關(guān) S,發(fā)現(xiàn)燈 L 不發(fā)光，故障的原因可能是( A. 電流表處有開路 B. 電壓表正負接線柱處開路 C. 小燈泡 L 短路 D. 小燈泡 L 的燈絲斷了 (3 排除故障后，當小燈泡 L 正常發(fā)光時，電流表指針位置如圖 7-20 乙所示,則小 燈泡 L

15、 的額定功率為 _ W. 5. (2006 年南通市課改區(qū)在 測量小燈泡電功率”的實驗中，已知電源為兩節(jié)鉛蓄 電池,小燈泡的額定電壓為 2.5V,電阻約為 10Q滑動變阻器上標有“20Q IA 字樣，某同 學已連接的部分電路如圖甲. (i 該同學連接的電路中有錯誤，請用筆在錯誤處劃“淋明. (2 錯誤改正后，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中把電路連接完整 (3 閉合開關(guān)，將變阻器的滑片移到某位置時，電壓表示數(shù)為 2.5V,電流表示數(shù)如 圖乙所示，則此時小燈泡中的電流是 _ A,小燈泡的額定功率是 _ W. (4 另一同學連好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡先很亮后熄滅，你認為他在連接電 路時可能出現(xiàn)的

16、問題是 6. (2006 年河北省一個額定電壓是 6V 的小燈泡，其正常工作時通過的電流約為 0.3A。小明想測定這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材： 電流表、電壓表、開關(guān)各一個，三個規(guī)格分別為“ 10Q IA、” “50Q O 5A 和 “ 1kQ IA的滑動變阻器，導(dǎo)線若干，電源(電壓為 12V (1 小明設(shè)計了如圖所示電路圖，通過分析休認為小明應(yīng)選用規(guī)格為 _ 的 滑動 變阻器。 (2 請你根據(jù)電路圖.用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整。 (3 小明正確選擇了滑動變阻器，將圖中的電路補充連接后，閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā) 光 較暗,電流表有示數(shù)任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變(示數(shù)

17、不為零 且 小于 6V。具體原因是 (4 小明排除故障后，繼續(xù)實驗。當電壓表的示數(shù)為 6V 時.電流表的示數(shù)(如圖所 示為 A,小灑泡的額定功率是 W。 (5 不改變上面連好的電路，還可以完成的實驗有：(寫出一個即可。 7為了測定小燈泡的額定功率，提供了下列器材：待測小燈泡（額定電流為 0.5A, 額定功率不超過 1.5W,電壓表（0-3V 和 0-15V 兩個量程擋，電流表（0-0.6A 和 0-3A 兩 個量程擋，滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線。 （1 正常情況下實驗中電流表應(yīng)選用 A 量程擋,電壓表應(yīng)選用 V 量程擋; （2 做上述實驗時發(fā)現(xiàn)應(yīng)選用的電壓表量程擋損壞，而 另一量程擋及其它器

18、材都完好。為了測定小燈泡的額定功 率，他們改用另一量程擋和阻值為 6Q的定值電阻 R0,按 如圖（甲所示的電路進行測量。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變 阻器使小燈泡正常發(fā)光，這時，電壓表的示數(shù)如圖（乙 所示，該示數(shù)為 V,小燈泡的額定電壓為 V, 額定功率為 W。 思考探索 8. （2006 年太原市為測量一只標有6.3V 0.3A的小燈泡的額定功率，某實驗小組 設(shè)計了如圖所示的電路圖現(xiàn)有實驗器材為：電壓表（量程 0-3V,0-15V 塊。電流表 （量程 0-0.6A,0-3A 一塊，“ 10Q 2 和“50Q 1A 勺滑動變阻器各一只，電源（電壓恒為 12V 一個,開關(guān)一只，導(dǎo)線若干.實驗時，甲同學認

19、為電壓表和電流表都應(yīng)選用小量程， 滑動變阻器應(yīng)選用“ 50 Q 1A 的;乙同學認為電壓表應(yīng)選用大量程，電流表應(yīng)選用小量 程，滑動變阻器應(yīng)選用“ 10Q 2A 的. 請你對兩位同學器材選擇的合理性作出評價并填在下頁的表中 （如合理，不需說 明理由;如不合理，請指出不合理之處和產(chǎn)生的后果. 1 不合理不合理 N N 處處 不合理產(chǎn)生的后果不合理產(chǎn)生的后果 乙 9.如圖所示是測定額定電壓為 2.5V 小燈泡額定功率的實物連接圖 (1 請在方框內(nèi)畫出電路圖 (2實驗過程中某一時刻電壓表示數(shù)如圖甲所示，為了測得小燈泡的額定功率閉 合開關(guān)后，應(yīng)把圖中的滑動變阻器滑片 P 向 _ (填左”或 右”移動,直

20、至電壓表 示數(shù)為 2.5V 為止，這時電流表示數(shù)如圖所示，為 _ A,則此時燈泡的額定功率是 _ W. (3 若電源電壓為 6V,滑動變阻器有“ 10Q 1.5A 和”“20Q 1A 兩種規(guī)格，那么實驗中 應(yīng)選用規(guī)格為 _ 的滑動變阻器. 10. 在做 測定小燈泡的電功率”的實驗中，已知實驗用小燈泡的額定電壓為 2.5V, 額定功率約為 1W,某同學想較準確地測出小燈泡的額定功率，連接了如圖 a 所示的 實驗電路. (1 該同學正要閉合開關(guān)進行實驗，老師又幫他檢查了一下電路，發(fā)現(xiàn)電路中有三 處錯誤或不妥.請把它們找出來，并填寫在下面的橫線上. _ (2電路改正后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片

21、，使小燈泡兩端電壓為 2.5V,此 時電流表的示數(shù)如圖 b 所示該電流為 _ A.小燈泡的額定功率為 _ W. 四、綜合探究： 11. (2006 年安徽省 22.程躍要做 測定小燈泡功率”的實驗,請你跟隨程躍邊實驗 邊思考，逐一回答下面的幾個問題。 (1 請在圖 a 方框內(nèi)畫出該實驗電路圖。 (2 程躍剛連接完最后一根導(dǎo)線，立即看到燈泡發(fā)出明亮的光。在一旁觀察的林 雨一驚，提醒程躍實驗中有問題。程躍想，我的實驗連線沒有出問題?。≌埬銕椭誊S 找出實驗中兩個操作不當之處： _ _ 。 (3 程躍選用小燈泡的額定電壓是 2.5V,當小燈泡正常發(fā)光時電流表的讀數(shù)如圖 b 所示，此燈泡額 定功率是

22、_ W. (4 做完實驗后，程躍將測燈泡實際功率實驗與以前做過的測某一固定電阻阻值 的實驗進行比較， 發(fā)現(xiàn)這兩個實驗有許多相似的地方，也有不同之處。請你寫出一個不同之處o (5 程躍根據(jù)測量燈泡實際功率的多組實驗數(shù)據(jù)，作出了 ,1-U 圖象，如圖 c 所示。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不 是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成正比。程躍很納悶，請你幫助他分析原 因。 12. 實驗探究： 提出問題 給你額定電壓為 6V 的小燈泡一只，你能測出它發(fā)光時的電功率嗎？ 制定計劃與設(shè)計實驗 根據(jù)電功率公式，要測電功率需測出電壓 U 和電流 I;設(shè)計如圖甲所示的電 路進行實驗，選擇圖乙所示的儀器和器材(用筆畫線進行連接：為

23、比較不同電壓下燈 泡工作的功率，實驗進行 三次. 交流與合作 甲 進行實驗與收集證據(jù) 通過實驗（步驟略 得到如下數(shù)據(jù)： 請你討論下列問題以便同其他同學交流 (1 完成上面數(shù)據(jù)表的填寫； (2寫出計算燈泡額定功率的計算過程. 13. 學校學生宿舍走廊的路燈，燈泡容易損壞，經(jīng)常需要更換。電工小段在原來電 燈的位置，接入了兩盞與原來一樣的白熾燈。同學們注意到燈很長一段時間沒有壞 而且這兩盞燈的亮度比原來用一盞燈時要暗，由此： (1 同學們猜想這兩盞燈的連接方式是甲、乙兩圖中的一種 ，你認為正確的是 圖。 (2 現(xiàn)有電池組、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線等器材(器材數(shù)量不限,請你利用這些器材 來模擬檢驗?zāi)愕呐袛唷?/p>

24、在實驗中，你主要觀察。畫出模擬的電路圖。 (3 電工小段這樣做省電(填能”或不能” 理由： 14. 電壓表、滑動變阻器、已知阻值的電阻 R0、額定電壓為 2.5V 的待測小燈 泡、電池組、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干,利用以上器材測定該小燈泡的額定功率。要 求：(1在方框內(nèi)畫出實驗電路圖(2寫出實驗步驟(3寫出測定該小燈泡的額定功率的 表達式。 答案 文豪初中物理網(wǎng) 1 B 2.電壓不變時，電功率與電阻成反 比 3. (1)電壓相同時，電流越大，燈泡越亮； (2) 3 5 8 4. (1 連成的符合實 驗要求的電路如圖所示；(2 閉合開關(guān) S 燈 L 不發(fā)光的故障原因可

25、能有 A、C、D; (3 燈泡L 的額定功率為 0.65W.解析：(1 在連接電路之前要確定電壓表和電流表 所使用的量 程.選擇電壓表的量程時，以燈泡的額定電壓為依據(jù).本題中，小燈 泡的額定電壓為 2. 5V，為提 高讀數(shù)的準確性，電壓表選擇使用 03V 量程，把 標有“一和“3 的兩個接線柱連入電路.選 擇電流表的量程時，以電路中可能出現(xiàn) 的最大電流值(滑動變阻器連入電路的電阻為零時的電流 為依據(jù).本題中給出的電 源是兩節(jié)干電池，必須組成串聯(lián)電池組使用，電源電壓為 3V，電路中可能出現(xiàn)的 最大電流的兩個接線柱接入電路中.連接實驗電路時，可先把電池組、開關(guān)、滑 動變阻器、小燈泡和電流表 連接成

26、串聯(lián)電路，最后把電壓表并聯(lián)接在小燈泡兩 端.(2 正確連好電路后，閉合開關(guān) S,燈 L 不亮，說明燈泡中沒有電流通過，燈 泡電路出現(xiàn)了開 路或短路.(3由于電流表使用的是 00. 6A 量程， 燈泡正常發(fā) 光時， 兩端電壓等于額定電壓， U=2. 5V，燈泡中的電流等于電流表的示 數(shù)，1=0 . 26A，燈泡的額定功率等于此時的實際功率， P=IU=0 . 26AX2. 5V=0 . 65W. I 心 A 10 ，電流表選擇使用 0 0. 6A 的量程，把標有和“0 6” 5 (2)如圖所示；(1) (3) 0.2; 0.5; (4)滑動變阻器同時連接上面兩個接線柱 6. (1 “50Q 0.5A;”(2 電路連線如圖所 示；(3電流表的 一”接線柱與滑動變阻器的“D 接線柱連接；(40. 32; 1. 92; (5 測小燈泡的電阻 7. (1) 0-0.6A; 0-3V; (2) 5.5; 2.5; 1.25 8.是否合理不 合理之處 不合理產(chǎn)生的后果 電壓表無法指