測小燈泡額定功率

1、課題測小燈泡額定功率教學目標1、知道電能及其單位和單位的換算。2、知道電能表的作用、讀數(shù)方法、表上幾個參數(shù)的意義。3、知道電源和用電器工作過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。重點、難點電功率的相關計算；一、 知識點梳理復習S21、用一只電流表測額定電壓是 2.5V的小燈泡的功率：（1）用一個阻值為Ro的定值電阻、電流表、小燈泡、滑動變阻器、三 個開關及電源連成圖一所示的電路；.Afo（2） 閉合開關S和S2,調(diào)節(jié)變阻器，使電流表的示數(shù)變?yōu)?2.5/Ro,此 時燈泡和電阻Ro并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光；3）斷開S2，閉合S1 ，讀出此時電流表的示數(shù)|2 ； 圖一（4）計算可得到燈泡的額定功率：P額=2.5 （I2-2

2、.5/R0） 說明：為方便記憶可稱為“電流表法”或“已知電阻并聯(lián)法”2、用一只電壓表測額定電壓是 2.5V的小燈泡的功率：（1）用一個阻值為Ro的定值電阻、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、三個開關及電源連成圖二所示 的電路；（2） 閉合開關S和Si,調(diào)節(jié)變阻器，使電壓表的示數(shù)變?yōu)?2.5V， 此時燈泡和電阻Ro串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光；（3） 斷開Si，閉合S2，讀出此時電壓表的示數(shù) U2；（4）計算可得到燈泡的額定功率：P額=2.5（ U2-2.5） /Ro 說明：為方便記憶可稱為“電流表法”或“已知電阻串聯(lián)法”3、用一只電流表測額定電流為“0.3A”小燈泡的額定功率（1）用一個已知電阻Ro的定值電阻

3、、電源、開關、滑動變阻器、電流表如圖一所示的電路；（2） 閉合S、S2,斷開S1，移動滑片P,直到電流表示數(shù)為o.3A。此時燈泡和Ro并聯(lián)，燈泡正常 發(fā)光；（3） 保持滑片P不動，斷開S2，閉合S1,此時電流表示數(shù)為I;（4）計算可得小燈泡額定功率為 P額二o.3 （1-0.3） Ro。為了記憶大家依然可以稱這種方法為“電流表法”或“已知電阻并聯(lián)法”4、用一只電壓表測額定電流為“ o.3A ”小燈泡的額定功率（1）用一個已知電阻Ro的定值電阻、電源、開關、滑動變阻器、電壓圖二所示的電路；(2) 閉合S、Si,斷開S2,移動滑片P,直到電壓表示數(shù)為O.3Ro。此時燈泡和R0串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光；(

4、3) 保持滑片P不動，斷開Si，閉合S2,此時電壓表示數(shù)為U ;圖二(4) 計算可得小燈泡額定功率為 P額二0.3 (U-0.3 Ro)。為了記憶大家稱這種方法為“電壓表法”或“已知電阻串聯(lián)法”。圖一5、用一只電流表測標“ 0.3A”字樣的小燈泡的額定功率 器材：滑動變阻器、三個開關、電流表、電阻箱Rx、燈泡、導線若干步驟：1. 按圖一所示電路連接電路；2閉合S、S2,滑動滑片P,直到電流表示數(shù)為0.3A;3. 保持滑片P不動，斷開S2,閉合Si，調(diào)節(jié)電阻箱Rx,直到xRxS2圖電流表示數(shù)為0.3A;4. 讀取電阻箱Rx的示數(shù)為R。計算可得Pl= 0.09R2。6、用一只電壓表測標“ 2.5A

5、”字樣的小燈泡的額定功率器材：滑動變阻器、三個開關、電壓表、電阻箱Rx、燈泡、導線若干步驟：1.按圖二所示電路連接電路；2. 閉合S、&,滑動滑片P,直到電壓表示數(shù)為2.5V;3. 保持滑片P不動，斷開S2,閉合Si，調(diào)節(jié)電阻箱Rx,直到電壓表示數(shù)為2.5V;4. 讀取電阻箱Rx的示數(shù)為R 計算可得Pl= 6.25/R2。值得注意的是用以上“等效替代法”都采用了燈泡和電阻箱“串聯(lián)短路連接”，根據(jù)小燈泡上所標字樣選用不同電表。若是給定電表，那么就應按以前幾篇所稱的“電流表法”和“電壓表法” 下面給出兩個圖，請你自己設計兩個題目并寫出步驟。Si丄/S2RxSi圖四圖三三、經(jīng)典例題例1將“6V 3W

6、”和“6V 6W的兩只燈泡Li和L2串聯(lián)后接在電源兩端，不考慮溫度對燈絲電阻的 影響，則()A. 電源電壓為12V時，兩只燈泡均能正常發(fā)光B. 兩個燈泡發(fā)光時，燈泡L2比燈泡Li亮一些C燈泡發(fā)光時，電路中允許通過的最大電流為 1AD.燈泡Li正常發(fā)光時，燈泡L2的實際功率是1.5W例2、在“測量小燈泡電阻”和“測小燈泡功率”(小燈泡的額定電壓為2.5V)兩個實驗中：(1) 都需要測出三組電壓值和電流值，前者的目的是 ;后者的目的是 (2) 下表是李爍“測小燈泡功率”實驗時記錄的數(shù)據(jù)，由此可知小燈泡的額定功率P額=W7 、電壓U(V)1.I3P 0.2522,5| 0-2232 0-20(3)

7、同學們在交流實驗體會時，有的同學提出：可以根據(jù)李爍的測量數(shù)據(jù)，在非額定電壓條件下p - _迦求出小燈泡的電阻，再由公式 匸，求出小燈泡的額定功率P額，請用這種方法根據(jù)表格中 的數(shù)據(jù)算出P額(要求有必要的計算過程)，將 P額和P額進行比較，并分析說明產(chǎn)生這種差異的 根本原因。解：(1)用電壓表和電流表測小燈泡的電阻和電功率，測量電路和方法完全相同，前者利用計算燈泡的電阻，后者利用P=IU計算燈泡的功率，測量過程中都要測出三組電壓值和電流 值，前者的目的是進行多次測量，求電阻的平均值，減小測量的誤差；后者的目的是測小燈泡在額 定電壓下的額定功率和不在額定電壓下的實際功率，并加以比較，尋求小燈泡的發(fā)

8、光亮度和實際功 率及實際電壓的關系。(2)小燈泡的額定電壓為2.5V，由實驗數(shù)據(jù)知道，燈泡兩端電壓等于額定電壓時，通過燈泡 的電流為0.22A，小燈泡的額定功率 P額=IU額=0.22AX 2.5V=0.55W。IO(3) 根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，U=3V時，l1=0.25A，此時燈泡的電阻-一，小叨Ek皿“商燈泡的額定功率,P額vP額，原因是燈絲的電阻受溫度的影響，電壓高時，燈絲溫度高，測得的電阻偏大，由可知計算出的P額值偏小，若選擇U=2V、I3=0.20A計算電阻由-計算出的P額值將偏大。注意：本題考查分析處理實驗數(shù)據(jù)、歸納總結得出實驗結論的能力。通過解題，加深對用電壓 表、電流表測燈泡電阻

9、和電功率實驗的相同之處和不同之處的理解和掌握，同時探究發(fā)現(xiàn)燈泡燈絲 的電阻是隨溫度升高（或?qū)嶋H電功率的增大）而增大的，通常我們解題認為燈絲電阻恒定不變，只 是為了簡化解決主要問題而采取的一種近似。例3、下圖是測定額定電壓為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，閉合開關后，應把圖中的滑動變阻器滑片P向（填“左”或“右”）移動，直至電壓表示數(shù)為 2.5V為止，這時電流表示數(shù)如圖乙所示，為 A則此時燈泡的額定功率是 W甲乙（3）若電源電壓為6V,滑動變阻器有“ 10Q 1.5A ”和“ 20Q 1A”兩種

10、規(guī)格，那么實驗中應 選用規(guī)格為的滑動變阻器。解：（1）實驗電路圖如圖所示;1審(2) 要使電壓表示數(shù)為2.5V，變阻器的滑片P應向左移動；電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表的 示數(shù)為0.24A，燈泡的額定功率 P額=IU額=0.24AX2.5V=0.6W;(3) 燈泡正常發(fā)光時的電流l=0.24A，此時變阻器兩端電壓UR=U-U額=6V-2.5V=3.5V，變阻器連入電路的電阻，要使燈泡在實驗中不致被燒壞，變阻器連入電路的電阻不得小于14.6 Q,實驗中應選用規(guī)格為“ 20Q 1A”的滑動變阻器。注意：本題綜合考查設計實驗，選擇器材、讀取電表示數(shù)和分析處理實驗數(shù)據(jù)的能力。用電壓 表和電流表測量燈泡

11、的功率是一個非常重要的實驗，應明確該實驗的原理，會設計和連接實驗電路， 能根據(jù)歐姆定律和電功率公式通過計算和分析選擇實驗器材，理解各元件(特別是滑動變阻器)的 作用，能收集、整理和處理實驗數(shù)據(jù)并歸納總結得出實驗結論，通過探究實驗，提高綜合運用知識 的能力。例4現(xiàn)有兩個小燈泡，上面分別標有“ 6V, 1.2W ”和“ 12V, 6W字樣，如果把這兩個燈泡串聯(lián) 起來，為了使其中一個燈泡持續(xù)正常發(fā)光，那么加在串聯(lián)電路兩端的電壓是多少？例5某校教學大樓有教室24間，每間教室裝有“ PZ220-40”白熾燈6只(1) 求引入大樓照明線中的電流；(2) 若平均每日用電3h，每月以30日計，每月耗電多少度？

12、中考連接：2.5 V、6 V的燈泡L1和L2設計了圖14所34 . (2013年河北中考)小明學習了電功率后，用額定電壓分別為示的電路圖，來探究燈泡的發(fā)光亮度與哪些因素有關。（1）小燈泡發(fā)光時，將電能轉(zhuǎn)化為能和光能。（2 ）探究Li的亮度時，只閉合 S、Si ，發(fā)現(xiàn)電壓表 有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則電路故障可能是：電壓.V電;竈A情況L121.S0.225Z50.28電壓W電說A情況41S2.5660.72排除故障后，繼續(xù)實驗，收集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象如表（3） 探究L2的亮度時，只閉合 S、S2 ，進行實驗，收集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象如表二。（4） 分析兩表可知，同一規(guī)格的小燈泡發(fā)光亮度與有關，不同規(guī)格的小燈泡

13、發(fā)光亮度還應與的轉(zhuǎn)化效率有關?！就卣埂客瓿商骄亢?，小明用電源、電流表、滑動變阻器、電阻箱（二士）各1個，2個開關及若干條導線，對額定電流為0.1 A的小燈泡的額定功率進行了測定。請在虛線框內(nèi)畫出他設計的電路圖，并寫出實驗步驟及測定額定功率的表達 式。實驗步驟：表達式：P額=答案：_J4. Hi （I 內(nèi)（2）1 分）燈泡業(yè)斷Iffi 忖廿）買騙功率電隧轉(zhuǎn)化為此能ftJR M2 只閉令*.祐動變阻器滑片円怔電流未示 M開乩斷掙務滑X車功調(diào)節(jié)電昭納均堪流 表示ftAOJAH讀出電阻箱連入業(yè)歸中的膽阻為Jt 0 1 Ar34.（ 7分）（2012河北中考）測量 小燈泡的電功率”.小燈泡的額定電流為

14、0.3A，燈絲阻值在10 A 15 Q之間.所 提供的器材有：電流表、電壓表、電源（電壓恒為6V ）、開關各一個，滑動變阻器（5 Q2A”、20 Q 1A”兩個，導線若干(1)如圖1是小明沒有連接完的實物電路，請你用筆畫線代替導線將實物圖補充完整.(2) 小明選用的滑動變阻器的規(guī)格為 .(3) 閉合開關，移動滑片，當電流表的示數(shù)為0.3A時，電壓表的示數(shù)如圖 2所示，讀數(shù)為 V，小燈泡的額定功率為W.(4) 小紅沒用電壓表，但多用了一個開關，其它器材與小明的相同，也測出了小燈泡的額定功率請在虛線框 內(nèi)畫出她設計的電路圖，并寫出實驗步驟及測定額定功率的表達式.實驗步驟：表達式： P額=.圖234

15、, n （1 分）圖 2m （1 分）20 Q 1 A （3） （2 分）41.2（3分）圖3滑片尸位賞不變，再閉合嚴”電流表的示數(shù)為人x,8W只閉合盼 移動滑片乩 使電流表示數(shù)為0.3A：評分說明；本小題（4）設計電路*實驗步驟、我達式各I分對應設計的電路寫出實跺步驟.止確即可給分春達式最肩沒有化簡.只要正確即可給分四、課堂練習1、兩只額定電壓都是220V的燈泡，標志模糊不清，要比較它們的額定功率，可觀察燈絲的粗細, 則（）A、燈絲細的功率大B、燈絲細而長的功率大C、燈絲粗而短的功率大D、燈絲粗而短的功率小3、在 測定小燈泡功率”的實驗中，若把電流表并聯(lián)在電燈兩端，把電壓表串聯(lián)在電路中，如圖

16、所 示，則閉合開關S后，可能出現(xiàn)的情況是（）A、燈泡不亮B、電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn)C、電壓表示數(shù)為電源電壓D、電流表被燒壞4、在測定小燈泡的功率”的實驗中，某同學電路連接正確，閉合開關，燈泡發(fā)光，但無論怎樣調(diào) 節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)雖然有變化，卻始終達不到燈泡的額定電壓，其原因可能是下述的哪 一種（）A、變阻器的電阻太大B、電壓表的量程太大C、電源電壓太低D、電流表的量程太大5、在下圖所示的電路中，電源電壓為 6V，當開關S閉合時，只有一個燈泡發(fā)光，且電壓表的示數(shù) 為6V，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是()A、燈Li短路 B、燈L2短路 C、燈Li斷路 D、燈L2斷路6、有一位同學在做測量小燈泡功

17、率的實驗時(電路如圖)，閉合開關時發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無 示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，請對照電路圖分析，電路的故障是A、ab間斷路 B、cd間斷路 C、ef間斷路D、ef間短路7、一位同學在做測小燈泡功率的實驗，正確連好電路后，閉合開關時發(fā)現(xiàn)燈泡特別亮，這說明它 在閉合開關前A、滑片一定置于b端 B、滑片一定置于中點C、滑片可能置于a端 D、滑片可能置于b端&某同學用一個電源(不知電壓)、兩個開關，一個電流表、一個滑動變阻器 R (20Q, 2A)和 若干導線來測一個小燈泡的額定功率，小燈泡上僅標有 “0.2A字樣，額定電壓已看不清楚。他經(jīng)過 思考后，設計并連接了電路。在進行實驗時，他發(fā)現(xiàn)滑動變阻器

18、的滑片 P在中點時，小燈泡能正常 發(fā)光，最后，該同學測出了小燈泡的額定功率。(1) 、你知道這個小燈泡的額定電流是多大嗎？(2) 、請你動腦想一想，該同學是怎樣連接電路的，請你幫他畫出實驗電路圖。(3) 、請你簡要說明這個同學測這個小燈泡額定功率的步驟、所測的物理量，并寫出有關的 計算過程和這個小燈泡額定功率的數(shù)學表達式。9. （2009 福建安溪22） 小燈泡標有“ 6V 1.8W”字樣，它正常工作時的電阻是 Q。但是在它不工作時，用測電阻的儀表測得它的電阻卻是8Q。關于這種差異的合理解釋是：金屬的電阻隨的改變而改變。10. （09 廣西柳州）34.如圖所示，電源電壓為 9V,標有“ 6 V 6 W ”字樣 _0一七二一的燈泡正常發(fā)光。求!（1）燈泡的電阻；電阻R的阻值大小。%_11. （09 沈陽）如圖所示，小燈泡L上標有“ 6V 3W”字樣。閉合開關，小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為1. 5A。求：（1）小燈泡L正常發(fā)光時燈絲的電阻； 定值電阻R0的