測(cè)小燈泡額定功率單電流表或電壓表

1、測(cè)小燈泡額定功率1、知道電能及其單位和單位的換算。教學(xué)目標(biāo)2、知道電能表的作用、讀數(shù)方法、表上幾個(gè)參數(shù)的意義。3、知道電源和用電器工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況。重點(diǎn)、難點(diǎn)電功率的相關(guān)計(jì)算；知識(shí)點(diǎn)梳理復(fù)習(xí)1、用一只電流表測(cè)額定電壓是 2.5V的小燈泡的功率:(1)用一個(gè)阻值為R的定值電阻、電流表、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、三個(gè)開(kāi)關(guān)及電源連成圖一所示 的電路；(2) 閉合開(kāi)關(guān)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(shí)燈泡和電阻R并聯(lián)，燈泡 正常發(fā)光；(3)斷開(kāi)S,閉合S,讀出此時(shí)電流表的示數(shù)12；圖一(4)計(jì)算可得到燈泡的額定功率：P額=2.5( 12-2.5/R 0)說(shuō)明：為方便記憶可稱

2、為“電流表法”或“已知電阻并聯(lián)法”2、用一只電壓表測(cè)額定電壓是 2.5V的小燈泡的功率:L4S1RoA(1)用一個(gè)阻值為 R的定值電阻、電壓表、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、三 個(gè)開(kāi)關(guān)及電源連成圖二所示的電路；(2)閉合開(kāi)關(guān)S和Si,調(diào)節(jié)變阻器，使電壓表的示數(shù)變?yōu)?2.5V，此 時(shí)燈泡和電阻R)串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光；(3)斷開(kāi)Si,閉合S2,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù) 出(4)計(jì)算可得到燈泡的額定功率：P額=2.5( U-2.5 ) /Ro說(shuō)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(cè)額定電流為“ 0.3A ”小燈泡的額定功率RoSi(1) 用一個(gè)已知電阻R的定值電阻、電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)

3、變阻器、電流表如圖一所示的電路;(2)閉合S、S,斷開(kāi)S,移動(dòng)滑片P,直到電流表示數(shù)為0.3A。此時(shí)燈泡和Ro并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光;保持滑片P不動(dòng)，斷開(kāi)S2,閉合S,此時(shí)電流表示數(shù)為I ;(4)計(jì)算可得小燈泡額定功率為卩額=0.3 (I-0.3 ) R)。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”TCA亠圖一PT4、用一只電壓表測(cè)額定電流為“0.3A ”小燈泡的額定功率(1)用一個(gè)已知電阻R0的定值電阻、電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電壓表如圖二所示的電路;(2)閉合S、S,斷開(kāi)S2,移動(dòng)滑片P,直到電壓表示數(shù)為0.3Ro。此時(shí)燈泡和F0串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光;Si迄一步驟:1.按圖

4、一所示電路連接電路;少.圖一(3)保持滑片P不動(dòng)，斷開(kāi)S,閉合S,此時(shí)電壓表示數(shù)為U;(4)計(jì)算可得小燈泡額定功率為 卩額=0.3 (U-0.3 R。)。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”。5、用一只電流表測(cè)標(biāo)“ 0.3A”字樣的小燈泡的額定功率器材：滑動(dòng)變阻器、三個(gè)開(kāi)關(guān)、電流表、電阻箱 Rx、燈泡、導(dǎo)線若 干2.閉合S S,滑動(dòng)滑片P,直到電流表示數(shù)為0.3A ;Si3.保持滑片P不動(dòng)，斷開(kāi)S2，閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱Rx,直到電流 表示數(shù)為0.3A;4.讀取電阻箱Rx的示數(shù)為R圖二計(jì)算可得Pl= 0.09R2。6、用一只電壓表測(cè)標(biāo)“ 2.5A”字樣的小燈泡的額定功率器材：

5、滑動(dòng)變阻器、三個(gè)開(kāi)關(guān)、電壓表、電阻箱Rx、燈泡、導(dǎo)線若干步驟:1.按圖二所示電路連接電路;2.閉合S S,滑動(dòng)滑片P,直到電壓表示數(shù)為2.5V;3.保持滑片P不動(dòng)，斷開(kāi)S2,閉合S,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(jì)算可得Pl= 6.25/R 2。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(biāo)字樣選用不同電表。若是給定電表，那么就應(yīng)按以前幾篇所稱的“電流表法”和“電壓表法” 下面給出兩個(gè)圖，請(qǐng)你自己設(shè)計(jì)兩個(gè)題目并寫(xiě)出步驟。S2圖四圖三三、經(jīng)典例題例1將“6V 3W”和“6V 6W的兩只燈泡Li和L2串聯(lián)后接在電源兩端

6、，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的 影響，則（）A.電源電壓為12V時(shí)，兩只燈泡均能正常發(fā)光B.兩個(gè)燈泡發(fā)光時(shí)，燈泡L2比燈泡Li亮一些C.燈泡發(fā)光時(shí)，電路中允許通過(guò)的最大電流為1AD.燈泡Li正常發(fā)光時(shí)，燈泡L2的實(shí)際功率是1.5W例2、在“測(cè)量小燈泡電阻”和“測(cè)小燈泡功率”（小燈泡的額定電壓為2.5V）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中:（1） 都需要測(cè)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(cè)小燈泡功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的數(shù)據(jù)，由此可知小燈泡的額定功率P額=Wwesttt值T電壓Uiv),電at j（A）130,2512.50l223i3 rQ.20（3）同學(xué)們?cè)诮涣鲗?shí)驗(yàn)體會(huì)時(shí)，有的同學(xué)提出：可

7、以根據(jù)李爍的測(cè)量數(shù)據(jù)，在非額定電壓條件下 求出小燈泡的電阻，再由公式尺，求出小燈泡的額定功率P額，請(qǐng)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(jì)算過(guò)程），將 P額和P額進(jìn)行比較，并分析說(shuō)明產(chǎn)生這種差異的 根本原因。解：（1）用電壓表和電流表測(cè)小燈泡的電阻和電功率，測(cè)量電路和方法完全相同，前者利用I計(jì)算燈泡的電阻，后者利用 P=IU計(jì)算燈泡的功率，測(cè)量過(guò)程中都要測(cè)出三組電壓值和電流 值，前者的目的是進(jìn)行多次測(cè)量，求電阻的平均值，減小測(cè)量的誤差；后者的目的是測(cè)小燈泡在額 定電壓下的額定功率和不在額定電壓下的實(shí)際功率，并加以比較，尋求小燈泡的發(fā)光亮度和實(shí)際功 率及實(shí)際電壓的關(guān)系。（2）小燈泡的

8、額定電壓為2.5V，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知道，燈泡兩端電壓等于額定電壓時(shí)，通過(guò)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(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，Ui=3V時(shí)，Ii=0.25A，此時(shí)燈泡的電阻1，小D r，P額 P額，原因是燈絲的電阻受溫度的影響，電坷可知計(jì)算出的P額值偏小，若選擇U3=2V燈泡的額定功率屯計(jì)算出的壓高時(shí)，燈絲溫度高，測(cè)得的電阻偏大，由P、電中一-I 3=O.2OA計(jì)算電阻F3,由6 計(jì)算出的P額值將偏大。注意：本題考查分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。通過(guò)解題，加深對(duì)用電壓 表、電流表測(cè)燈泡電阻和電功率實(shí)驗(yàn)的相同之處和不同之

9、處的理解和掌握，同時(shí)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(rèn)為燈絲電阻恒定不變，只 是為了簡(jiǎn)化解決主要問(wèn)題而采取的一種近似。例3、下圖是測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡額定功率的實(shí)物連接圖。(1) 請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出電路圖。(2) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中某一時(shí)刻電壓表示數(shù)如圖甲所示，為了測(cè)得小燈泡的額定功率，閉合開(kāi)關(guān)后，應(yīng)把圖中的滑動(dòng)變阻器滑片 P向(填“左”或“右”)移動(dòng)，直至電壓表示數(shù)為 2.5V為止，這時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，為 A則此時(shí)燈泡的額定功率是 W甲(3)若電源電壓為 選用規(guī)格為乙6V,滑動(dòng)變阻器有“ 10Q 1.5A ”和“20Q 1A”兩種規(guī)格，那么實(shí)

10、驗(yàn)中應(yīng) 的滑動(dòng)變阻器。解：(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；(2)要使電壓表示數(shù)為2.5V，變阻器的滑片P應(yīng)向左移動(dòng)；電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的 示數(shù)為0.24A，燈泡的額定功率 P額=IU額=0.24AX 2.5V=0.6W;此時(shí)變阻器兩端電壓U=U-U額=6V-2.5V=3.5V，變阻器，要使燈泡在實(shí)驗(yàn)中不致被燒壞，變阻器連入電路的電 20 Q 1A ”的滑動(dòng)變阻器。(3)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流l=0.24A，連入電路的電阻I024月阻不得小于14.6 Q,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用規(guī)格為“注意：本題綜合考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇器材、讀取電表示數(shù)和分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。用電壓 表和電流表測(cè)量燈泡的功率是一個(gè)非常

11、重要的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)明確該實(shí)驗(yàn)的原理，會(huì)設(shè)計(jì)和連接實(shí)驗(yàn)電路, 能根據(jù)歐姆定律和電功率公式通過(guò)計(jì)算和分析選擇實(shí)驗(yàn)器材，理解各元件(特別是滑動(dòng)變阻器)的 作用，能收集、整理和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并歸納總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，提高綜合運(yùn)用知識(shí) 的能力。例4現(xiàn)有兩個(gè)小燈泡，上面分別標(biāo)有“ 6V, 1.2W ”和“ 12V, 6W字樣，如果把這兩個(gè)燈泡串聯(lián) 起來(lái)，為了使其中一個(gè)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(xué)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(jì)，每月耗電多少度?中考連接:34

12、. (2013年河北中考)小明學(xué)習(xí)了電功率后，用額定電壓分別為2.5 V 、6 V的燈泡Li和L2設(shè)計(jì)了圖14所示的電路圖，來(lái)探究燈泡的發(fā)光亮度與哪些因素有關(guān)。(1)小燈泡發(fā)光時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為能和光能。(2 )探究Li的亮度時(shí)，只閉合 S、Si ，發(fā)現(xiàn)電壓表S, T5)=J卜禺14L,有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則電路故障可能是:排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，收集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象如表一。(3) 探究L2的亮度時(shí)，只閉合 S、S2 ，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(guān),不同規(guī)格的小燈泡發(fā)光亮度還應(yīng)與的轉(zhuǎn)化效率有關(guān)。 (i 芬)20Q 1 A(5) 41.2圖3（4

13、） （3 分）圖 3只閉合Sp移動(dòng)滑片F(xiàn).使電流表示數(shù)対 涓片戶位置下變?cè)賵F(tuán)合電流表的示數(shù)為人L/ Z評(píng)分說(shuō)陰：本小題4）設(shè)計(jì)電路、實(shí)驗(yàn)步驟、表達(dá)式各1分.對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)的電路寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟.正確即可給分：表達(dá)式最肓沒(méi)有化簡(jiǎn)，只要正確即可給分.四、課堂練習(xí)1、則兩只額定電壓都是220V的燈泡，標(biāo)志模糊不清，要比較它們的額定功率，可觀察燈絲的粗細(xì), （）A、燈絲細(xì)的功率大B、燈絲細(xì)而長(zhǎng)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(cè)定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)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 所示，則閉合開(kāi)關(guān)S后，可能出現(xiàn)的情況是（）VAD、電流表被燒壞A、燈泡不亮B、電流

14、表指針有明顯偏轉(zhuǎn)C、電壓表示數(shù)為電源電壓 4、在“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)電路連接正確，閉合開(kāi)關(guān)，燈泡發(fā)光，但無(wú)論怎樣 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表的示數(shù)雖然有變化，卻始終達(dá)不到燈泡的額定電壓，其原因可能是下述的 哪一種（）B、電壓表的量程太大D、電流表的量程太大A、變阻器的電阻太大C、電源電壓太低5、在下圖所示的電路中，電源電壓為 為6V,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（6V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，只有一個(gè)燈泡發(fā)光，且電壓表的示數(shù) ）YA、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(xué)在做測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)（電路如圖），閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無(wú) 示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，

15、請(qǐng)對(duì)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(xué)在做測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，正確連好電路后，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈泡特別亮，這說(shuō)明它 在閉合開(kāi)關(guān)前A、滑片一定置于b端B、滑片一定置于中點(diǎn)C、滑片可能置于a端 D、滑片可能置于b端&某同學(xué)用一個(gè)電源（不知電壓）、兩個(gè)開(kāi)關(guān)，一個(gè)電流表、一個(gè)滑動(dòng)變阻器R（20Q，2A）和若干導(dǎo)線來(lái)測(cè)一個(gè)小燈泡的額定功率，小燈泡上僅標(biāo)有“ 0.2A ”字樣，額定電壓已看不清楚。他經(jīng)過(guò) 思考后，設(shè)計(jì)并連接了電路。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡能正常發(fā)光，最后，該同學(xué)測(cè)出了小燈泡的額定功率。（1）、你知

16、道這個(gè)小燈泡的額定電流是多大嗎？（2）、請(qǐng)你動(dòng)腦想一想，該同學(xué)是怎樣連接電路的，請(qǐng)你幫他畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。（3）、請(qǐng)你簡(jiǎn)要說(shuō)明這個(gè)同學(xué)測(cè)這個(gè)小燈泡額定功率的步驟、所測(cè)的物理量，并寫(xiě)出有關(guān)的 計(jì)算過(guò)程和這個(gè)小燈泡額定功率的數(shù)學(xué)表達(dá)式。9. （2009 福建安溪22） 一小燈泡標(biāo)有“ 6V 1.8W”字樣，它正常工作時(shí)的電阻是 Q。但是在它不工作時(shí)，用測(cè)電阻的儀表測(cè)得它的電阻卻是8Q。關(guān)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(biāo)有“ 6 V 6 W”字樣的燈泡正常發(fā)光。求(1)燈泡的電阻;電阻R的阻值大小。11. (09 沈陽(yáng))如

17、圖所示，小燈泡 L上標(biāo)有“ 6V 3W”字樣。閉合開(kāi)關(guān), 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(shí)燈絲的電阻;定值電阻Ro的阻值;通電I min電路消耗的總電能。五、課后作業(yè)1、 測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中，依據(jù)的原理是 。2、 小燈泡兩端的電壓為6V,通過(guò)的電流為0.5A，則該燈泡的實(shí)際電功率是 W.3、 一個(gè)電暖器標(biāo)有“ 220V 2000W 的字樣。加在電暖器兩端的電壓是 220V,則此電暖器的額定電功率是vy通過(guò)電暖器的電流是A若加在電暖器兩端的電壓調(diào)為100V,則通過(guò)的電流是A （不考慮溫度對(duì)電熱絲的影響），這時(shí)電暖器的實(shí)際功率是 W4、將一個(gè)標(biāo)有“ 36V18W的燈泡接入電路中，測(cè)得通過(guò)燈泡的電流是 0.4A，那么燈泡的實(shí)際功率 K定功率（填“大于”、“等于”或“小于”）。的；閉合開(kāi)關(guān)前,5、測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，連接電路時(shí)，應(yīng)注意：開(kāi)關(guān)必須是應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片滑到6、燈泡亮度的大