初三物理同步 第18章第3节测量小灯泡的电功率.docx
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初三物理同步第18章第3节测量小灯泡的电功率
教育学科教师辅导讲义
学员编号：
年级：
初三课时数：
3
学员姓名：
辅导科目：
物理学科教师：
授课主题
T（测量小灯泡的电功率）
C
T
授课日期及时段
教学内容
一、知识梳理：
旧新
知电功率测量知
识识
二、自主导学方案：
1、测量小灯泡电功率的原理是_________，实验中需要的器材有_________和_________。
2、在测量小灯泡的电功率的实验中，连接电路时，应根据电源和小灯泡的阻值确定电压表和电流表的_________；实验前开关应该是_________，闭合开关前滑动变阻器滑片应放在_________。
3、为了改变小灯泡两端的电压，你计划在电路中__________________，它的主要作用是__________________。
4、实验中发现当U实＞U额时，灯泡发光_________；当U实＜U额时，灯泡发光_________；当U实=U额时，灯泡发光_________。
你体会到_________。
5、思考：
为什么要测量不同电压下的电功率？
答案：
1、P=UI电压表电流表
2、量程断开的阻值最大的位置
3、串联一个滑动变阻器通过改变连入电路中电阻的阻值，改变通过电路中的电流，进而使小灯泡两端的电压发生变化
4、异常亮较暗正常用电器的功率不一定等于其额定功率，它的实际功率取决于其两端的电压
5、为了比较不同电压下的实际功率
一、专题精讲
考点一、用伏安法测小灯泡的电功率
【例1】、在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中，小红如图所示的电路
（1）请在图中的圆圈内填入合适的“灯泡”和“电表”符号。
（2）小红按电路图连接电路，进行实验，测得的数据如下表所示。
断开开关时，发现电表的示数如下图所示，其中电流表出现这种现象的原因是_________。
电流表使用前未校零
U/V
2．5
3
I/A
0.22
0.26
0.30
（3）假如不重新做实验，请你利用小红已获得的信息，计算出该灯泡的额定功率是______W。
若小灯泡两端的实际电压是2.8V，则小灯泡的实际功率_________（填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率。
【解析】
（1）根据题中信息可判断本题是要用伏安法测小灯泡的电功率，由于电压表应与小灯泡并联测小灯泡的电压，电流表应串联在电路中以测出通过小灯泡的电流，因此图中并联的两圆圈内应分别填入电压表及灯泡的符号，而串联在干路中的圆圈内应填入电流表的符号。
（2）断开开关时，电流表已无电流通过，但电流表的指针不在零刻度处，则说明电流表在测量前没有调零，灯泡两端的电压为零，电压表的指针也在零刻度处，电压表没有问题。
（3）小灯泡的额定电压是2.5V，在额定电压下，测出的电流是0.22A，但由于测量前，电流表差0.04A才到零刻度处，所以实际电流应为0.26A。
根据P=UI可以计算得出，额定功率是0.65W；当实际电压大于额定电压时，则实际功率大于额定功率。
考点二、故障及判断方法
如图所示，是常用的“伏安法”测小灯泡电功率的电路图
故障1：
闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。
判断：
（1）电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏；
（2）接线柱接触不良；（3）连接导线断裂。
故障2：
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转（或电压表示数接近电源电压）
判断：
（1）灯泡灯丝断了或灯泡与灯座接触不良；
（2）电压表与电流表的位置接反了。
故障3：
电压表与电流表的指针向没有刻度的方向偏转。
判断：
电压表、电流表的接线柱接反了。
故障4：
电压表与电流表的指针偏转角度很小。
判断：
（1）电压表、电流表的量程选择过大；
（2）电源电压太低。
故障5：
电压表指针超过最大刻度。
判断：
（1）量程选择过小；
（2）电路中出现短路。
故障6：
滑动变阻器的滑片移动时，电表示数及点评亮度无变化。
判断：
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻。
故障7：
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总是低于灯泡的额定电压。
判断：
电源电压过低
【例2】、在测小灯泡电功率的实验中，连接的电路图如图所示，当闭合开关后发现下列故障，分析其原因。
（1）灯泡不发光，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，则故障原因是：
__________________。
（2）灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因是：
__________________。
（3）灯泡发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因是：
__________________。
【答案】
（1）灯泡坏了或接线柱接触不良
（2）电压表被短路（3）电流表被短路
二、专题过关
1、为了测定小灯泡的电功率，在具体的实验操作过程中，手和眼的分工应该是（）
A、手移动滑动变阻器，眼观电流表
B、手移动滑动变阻器，眼观电压表
C、手移动滑动变阻器，眼看小灯泡是否发光
D、手按开关，眼观电流表
【答案】B
2、如图所示是某同学在做电学实验时的电路图的一部分，根据此电路图，你能判断出该同学做的实验是（）
A、一定是测小灯泡的电功率B、一定是测小灯泡的电阻
C、一定是研究通过小灯泡的电流跟电压的关系D、以上三种情况都有可能
【答案】D
3、某同学利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
【答案】B
4、如图所示是小伟研究“2.5V1W”的小灯泡灯丝电阻的实物连线图。
（1）在连线图中有一处错误，只需改动一根导线，就可以使电路正确连接，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）在正确连接好电路后，某次测量中电流表示数为0.30A，为测得额定电压下的灯丝电阻，滑动变阻器滑片P应向_______端移动（填“左”或“右”）
（3）小伟测得了灯丝在三种不同电压下的阻值，然后求出它们平均值当作灯丝的电阻，你认为这种做法对吗？
并说明理由______________________________________________________________________。
【答案】
（1）
（2）右（3）不对，测量中不同状态下灯丝电阻是不同的．
5、某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中，所用电源电压为6伏，小灯泡L的额定电压为2.5伏，他按图甲所示的电路进行实验。
实验时，他调节滑动变阻器滑片的位置，观察小灯泡发光的情况，并记录电表的示数，如下表所示，请回答下列问题：
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整。
（2）分析表中实验数据，可知小灯泡L的额定攻率为瓦。
（3）小施同学分析表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。
你认为小施同学的做法对吗？
请说明理由。
【答案】
（1）图略
（2）0.5；
（3）不对，因为灯丝的电阻会随着温度的升高而增大；
6、小功同学在测标有“2.5V”字样的小灯泡功率实验时，他的电路已经连接成如下图甲所示。
（1）请你用笔画线代替导线，帮他把电压表正确连入电路，连线不能交叉。
在连接好电路后，要先将滑动变阻器滑片P移至（填“A”或“B”）端后，开关才能。
（2）如果用干电池作电源，他至少要用节
（3）图乙是根据实验数据绘制成的I-U图象。
当P在某位置时，电压表示数为1.5V，灯泡电阻为Ω，灯泡发光（选填“较暗”或“较亮”）；要使灯正常发光，应将滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，灯泡的额定功率为W
（4）实验结束，小功整理实验器材时，发现滑动变阻器的AP部分比PD部分热，这是因为
（5）小功同学还想粗约测量自己家里微波炉工作时的电功率，除了用秒表外，你认为还需要。
【答案】
（1）图略；B；闭合；
（2）2；（3）10；较暗；A；0.5；（4）AP部分与PD部分串联，电流相等，AP部分电阻比PD部分电阻大，根据焦耳定律可知，在通电时间相等的条件下，AP部分产生的热量多；（5）电能表．
7、测量“小灯泡的电功率”．小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间．所提供的器材有：
电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω2A”、“20Ω1A”）两个，导线若干:
（1）如图1是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整．
（2）小明选用的滑动变阻器的规格为“20Ω1A”．
（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图2所示，读数为4.0V，小灯泡的额定功率为1.2W．
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率．请在虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．实验步骤：
表达式：
P额=
（1.8-
【答案】
（1）
（2）20Ω1A（3）4；1.2．
（4））
（一）电路图：
电路图如图2所示；
（二）实验步骤：
①按电路图2连接实物电路图；
②闭合开关S1、断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3A；
③滑片位置不动，闭合开关S1、S2，读出电流表示数I；
④求灯泡额定功率．
P额=（1.8-0.54／I）W
三、学法提炼
四、专题检测
1、利用如图甲所示的实验器材，测定额定电压为6V的小灯泡的电功率．已知滑动变阻器上标有“l2Ω1A”的字样，电源电压保持不变．请完成下列相关问题：
（1）该实验的原理是.
（2）在甲图上补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向右移动时，小灯泡变暗．
（3）连好电路后，要使滑动变阻器的电阻丝全部接入电路，应先将滑片P移至（选填“a”“b”）端，再闭合开关S，此时电压表示数为4.2V，对应的电流表示数如图乙所示．
（4）调节滑片P，当P移至ab中点时，小灯泡恰好正常发光．
（5）继续调节滑片P，当P移至另一点时，灯泡偏亮，读出此时电压表、电流表示数分别为6.5V、0.52A.
（6）根据实验过程填完下表．
【答案】
（1）P=UI
（2）连接a接线柱与S的左边接线柱
（3）b
（6）0.41.680.53
2、在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，灯丝的电阻为12Ω。
（1）图甲是未接完的实验电路图，请你用笔画线代替导线，完成电路连接。
（2）闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片P置于端。
若闭合开关，灯不亮，电压表的示数接近6V，电流表示数几乎为零，出现这种现象的原因可能是；
（3）闭合开关后，电压表的示数是2.5V，应将滑片P向端移动，直到电压表的示数为3.8V，这时电流表的示数如图乙所示，那么，小灯泡的额定功率是W。
【答案】
（1）图略
（2）B灯丝断了（3）A1.14
3、某同学利用如图所示电路，测定额定电压为3.8伏的小灯泡电功率．
（1）连接电路时，开关S应处于断状态．
（2）实验数据记录如下表：
实验
电压
电流
电功率
次数
（伏）
（安）
（瓦）
1
1.5
0.18
2
2.5
0.23
3
3.8
0.28
4
4.5
0.31
该灯泡的额定功率为1.064瓦．
（3）结合表中数据判断：
在不拆开电路的情况下，能否继续研究“电流与电压的定量关系”？
并说明理由．
【答案】
（1）断开
（2）1.064（3）不能，灯丝的电阻随温度变化
4、在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时，灯泡上标有“3.4V”字样。
小红设计了实验电路图，如图甲所示，并连接了部分实验电路图，如图乙所示。
（1）请帮助小红完成实验电路的连接。
（2）连接完实验电路图后，小红闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压，请帮助小红分析电路出现故障的原因。
。
（3）排除故障后，小红调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，读数为A，则小灯泡的额定功率为W。
（4）假若电压表0—15V量程档损坏了，0—3V量程档能正常使用，电源电压为6V且稳定不变，利用现有的器材完成实验，你认为该如何操作？
。
【答案】
（1）图略
（2）灯丝断了（3）0.31.02（4）将电压表改测滑动变阻器两端的电压
学法升华
一、知识收获
二、方法总结
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