電功率實驗探究1

1、盧氏縣沙河中學(xué)盧氏縣沙河中學(xué) 楚石泉楚石泉 電電 功功 率率 實實 驗驗 探探 究究 專專 項項 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)一、課標(biāo)要求：一、課標(biāo)要求：1、能區(qū)分用電器的額定功率和實際功、能區(qū)分用電器的額定功率和實際功率，會測小燈泡的電功率。率，會測小燈泡的電功率。2、通過實驗探究，知道小燈泡的亮度、通過實驗探究，知道小燈泡的亮度決定于燈泡實際功率的大小。決定于燈泡實際功率的大小。3、會利用電能表和秒表測量用電器的、會利用電能表和秒表測量用電器的電功率。電功率。4、會進行簡單的電路故障分析。、會進行簡單的電路故障分析。 二、中考熱點：二、中考熱點： 主要考查學(xué)生實驗探究能力，主要考查學(xué)生實驗探究能力，會自己選

2、擇實驗器材，并能初步的會自己選擇實驗器材，并能初步的計算小燈泡在不同電壓下的功率值；計算小燈泡在不同電壓下的功率值；對于電流表、電壓表以及滑動變阻對于電流表、電壓表以及滑動變阻器的接線考查題目較多，電路故障器的接線考查題目較多，電路故障的排除是熱點也是難點，同時近幾的排除是熱點也是難點，同時近幾年的考題也注重對學(xué)生實驗的評估年的考題也注重對學(xué)生實驗的評估能力的考查。能力的考查。三、中考難點：三、中考難點：實物圖實物圖的連接，電路的連接，電路故障的分析故障的分析四、復(fù)習(xí)重點：四、復(fù)習(xí)重點：電表的量程選擇，滑電表的量程選擇，滑動變阻器的選擇，額定功率的計算，動變阻器的選擇，額定功率的計算，電路的故

3、障分析電路的故障分析 五、歸納結(jié)構(gòu)：五、歸納結(jié)構(gòu)：額定功率額定功率:用電器在用電器在 下的功率；下的功率； 實際功率實際功率:用電器在用電器在 下的功率；下的功率；3、所需的儀器：電池組、電壓表、電流、所需的儀器：電池組、電壓表、電流表、表、 、開關(guān)和導(dǎo)線，小燈泡。、開關(guān)和導(dǎo)線，小燈泡。 實驗注意：實驗注意：滑動變阻器滑動變阻器的作用：的作用： 伏伏安安法法 電電功功率率的的測測量量 1、原理：、原理： 。 2、所需測得物理量是：小燈泡兩端、所需測得物理量是：小燈泡兩端的的 ；和通過小燈泡的；和通過小燈泡的 。 4、實驗電路圖、實驗電路圖: 1、 電路；電路； 2、改變小燈泡兩端的改變小燈泡兩

4、端的 和通和通過小燈泡的電流，測定用電器在不同電過小燈泡的電流，測定用電器在不同電壓下的實際功率，所以絕對不能求幾次壓下的實際功率，所以絕對不能求幾次實驗結(jié)果的平均值。實驗結(jié)果的平均值。 額定電壓額定電壓P=UI電流電流電壓電壓滑動變阻器滑動變阻器保護保護電壓電壓實際電壓實際電壓VASP 五、歸納結(jié)構(gòu)：五、歸納結(jié)構(gòu)： 原理：原理： 。 用電用電能表能表和秒和秒表測表測量量步驟：步驟： 1、 使室內(nèi)其他用電器停止工作使室內(nèi)其他用電器停止工作 ，只，只讓待測用電器工作；讓待測用電器工作；3、計算用電器的實際功率、計算用電器的實際功率PW/t3.6106Jn/n0t ；(n0為電能表銘牌為電能表銘牌

5、表示的轉(zhuǎn)數(shù)，表示的轉(zhuǎn)數(shù)，n為電能表的實際轉(zhuǎn)數(shù)為電能表的實際轉(zhuǎn)數(shù)) 用一個已知電阻用一個已知電阻R0和一個電表和一個電表 P=w/t2、記下電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過一定轉(zhuǎn)數(shù)、記下電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過一定轉(zhuǎn)數(shù)n所所 用的時間用的時間t； 六、典例示范：六、典例示范：例例1、 (06河南河南)在在“測定小燈測定小燈泡額定功率泡額定功率”的實驗中的實驗中(小燈泡小燈泡標(biāo)有標(biāo)有“25 V”字樣，電阻約字樣，電阻約為為8)(1)小剛同學(xué)在連接實驗電路時小剛同學(xué)在連接實驗電路時還有部分導(dǎo)線未接上，如圖所還有部分導(dǎo)線未接上，如圖所示請你用筆畫線代替導(dǎo)線，示請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖中的實物電路連接好要把圖中的實物電路連接好要

6、求閉合開關(guān)后，變阻器滑片向求閉合開關(guān)后，變阻器滑片向右滑動時燈泡變亮右滑動時燈泡變亮(2)表中是小剛同學(xué)測出的數(shù)據(jù)，表中是小剛同學(xué)測出的數(shù)據(jù)，第三次測量時電流表的示數(shù)如第三次測量時電流表的示數(shù)如圖所示，請你把這一數(shù)據(jù)填在圖所示，請你把這一數(shù)據(jù)填在表中表中(3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，這個小燈泡的額定功根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，這個小燈泡的額定功率為率為 W(4)記錄表格的設(shè)計存在一個不當(dāng)之處，請你指記錄表格的設(shè)計存在一個不當(dāng)之處，請你指出來出來 。0.75多設(shè)了平均功率一欄多設(shè)了平均功率一欄次數(shù)次數(shù)1234UV25201510IA030026020PW亮度亮度亮亮暗暗平均平均功率功率0.22例例2、(0

7、6甘肅甘肅)馬銘同學(xué)為了測量一個額定馬銘同學(xué)為了測量一個額定電壓為電壓為2.5V， 額定功率估計為額定功率估計為1 W的小燈的小燈泡的實際功率，準(zhǔn)備了如下實驗器材：電泡的實際功率，準(zhǔn)備了如下實驗器材：電流表流表(00.6A， 03 A)、電壓表、電壓表(03 V， 015V)、兩節(jié)干電池、待測的小燈泡、兩節(jié)干電池、待測的小燈泡、開關(guān)和一些導(dǎo)線開關(guān)和一些導(dǎo)線(1)為完成實驗，還需要一個為完成實驗，還需要一個 。(2)此次實驗中，電流表應(yīng)使用此次實驗中，電流表應(yīng)使用 A的的量程；電壓表應(yīng)使用量程；電壓表應(yīng)使用 V的量程的量程 滑動變阻器滑動變阻器00.603 (3)實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示其中根據(jù)

8、實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示其中根據(jù)第第 次測得的數(shù)據(jù)計算得出的結(jié)果是小次測得的數(shù)據(jù)計算得出的結(jié)果是小燈泡的額定功率；第燈泡的額定功率；第 次的實驗數(shù)據(jù)是次的實驗數(shù)據(jù)是電流表的示數(shù)讀錯了；第電流表的示數(shù)讀錯了；第3次測得的小燈次測得的小燈泡的實際功率為泡的實際功率為 W211.26 實驗次數(shù)實驗次數(shù)電壓電壓U/(V)電流電流(A)1220 V055 A2250 V040 A3280 V045 A例例3、用伏安法測額定電壓為、用伏安法測額定電壓為25 V的小燈泡的的小燈泡的額定功率，燈絲的電阻約為額定功率，燈絲的電阻約為10(1)實驗原理是實驗原理是 。 (2)該實驗中，需要直接測量的物理量該實驗中

9、，需要直接測量的物理量是是 (3)用筆畫線代表用筆畫線代表導(dǎo)線，在圖甲中導(dǎo)線，在圖甲中將所給實物連接將所給實物連接成測量電路成測量電路(電池電池組和開關(guān)已連好組和開關(guān)已連好)，要求滑片要求滑片P向右移向右移動時燈泡變暗；動時燈泡變暗；并在圖乙的虛線并在圖乙的虛線框內(nèi)畫出實驗電框內(nèi)畫出實驗電路圖路圖 P=UI小燈泡的額定電壓和額定電流小燈泡的額定電壓和額定電流_153_0.63(4)在連接電路時，開關(guān)應(yīng)在連接電路時，開關(guān)應(yīng) ，電流表應(yīng)選擇，電流表應(yīng)選擇 的量程，電壓表應(yīng)選擇的量程，電壓表應(yīng)選擇 的量程的量程 (5)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最 端，

10、再移動滑片，使電壓表的示數(shù)為端，再移動滑片，使電壓表的示數(shù)為 時，時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，此時燈泡正常發(fā)光則電流表的示數(shù)如圖丙所示，此時燈泡正常發(fā)光則小燈泡的額定電功率是小燈泡的額定電功率是 W 斷開斷開00.6A03 V 右右 2.5V 0.75_153_0.63(6)小明又移動滑片，得到了幾組電壓小明又移動滑片，得到了幾組電壓值和電流值，如圖丙表所示，試把所值和電流值，如圖丙表所示，試把所缺的數(shù)據(jù)填上同組小紅查看此表時，缺的數(shù)據(jù)填上同組小紅查看此表時，發(fā)現(xiàn)有一處設(shè)計錯誤，請你指發(fā)現(xiàn)有一處設(shè)計錯誤，請你指 ，從該表，你，從該表，你還能得到哪些信息還能得到哪些信息?(至少寫出一條至少寫出一

11、條) 次數(shù)次數(shù)1234UV2.52.01.51.0IA0.260.220.20PW亮度亮度亮亮暗暗平均值平均值多設(shè)了平均值一欄多設(shè)了平均值一欄小燈泡兩端的電壓與電流的乘積越大燈炮越亮小燈泡兩端的電壓與電流的乘積越大燈炮越亮0.3 (7)在小組評估交流階段，同學(xué)們提出了很多實驗中出在小組評估交流階段，同學(xué)們提出了很多實驗中出現(xiàn)的電路故障，請你分析后填人表中現(xiàn)的電路故障，請你分析后填人表中現(xiàn)現(xiàn) 象象原原 因因接完最后一根導(dǎo)線，小燈泡就發(fā)光接完最后一根導(dǎo)線，小燈泡就發(fā)光開關(guān)一閉合，電流表指針就反偏開關(guān)一閉合，電流表指針就反偏開關(guān)一閉合，電流表指針就滿偏開關(guān)一閉合，電流表指針就滿偏開關(guān)閉合后，電壓表指

12、針偏轉(zhuǎn)很小開關(guān)閉合后，電壓表指針偏轉(zhuǎn)很小當(dāng)移動滑片時，燈泡的亮度不變當(dāng)移動滑片時，燈泡的亮度不變移動滑片時，兩電表的示數(shù)一個增大移動滑片時，兩電表的示數(shù)一個增大一個減小一個減小閉合開關(guān)后燈不亮，電壓表有示數(shù)電閉合開關(guān)后燈不亮，電壓表有示數(shù)電流表無示數(shù)流表無示數(shù)閉合開關(guān)后燈不亮，電壓表無示數(shù)電閉合開關(guān)后燈不亮，電壓表無示數(shù)電流表有示數(shù)流表有示數(shù)連接電路時開關(guān)未斷開連接電路時開關(guān)未斷開電流表正負接線柱接反了電流表正負接線柱接反了電流表量程選擇太小電流表量程選擇太小電壓表量程選擇太大電壓表量程選擇太大滑動變阻器連接錯誤滑動變阻器連接錯誤電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了小燈泡段路小燈泡

13、段路小燈泡短路小燈泡短路(8)不改變上面連好的電路，還可以不改變上面連好的電路，還可以完成的實驗有完成的實驗有 。 (寫出一個即可寫出一個即可) 研究電流與電壓和電阻的研究電流與電壓和電阻的關(guān)系或伏安法測電阻關(guān)系或伏安法測電阻例例4、現(xiàn)在給你以下器、現(xiàn)在給你以下器材，電壓表、滑動變阻材，電壓表、滑動變阻器、已知阻值的電阻器、已知阻值的電阻R0、額定電壓為額定電壓為2.5V的待測的待測小燈泡、電池組、開關(guān)小燈泡、電池組、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干，利用一個、導(dǎo)線若干，利用以上器材，測定該小燈以上器材，測定該小燈泡的額定功率。泡的額定功率。（1）在右側(cè)畫出實驗）在右側(cè)畫出實驗電路圖電路圖R0（2）寫出實驗

14、步驟）寫出實驗步驟按照電路圖連接好實按照電路圖連接好實物圖物圖, 把變阻器的滑片把變阻器的滑片放阻值的最大端；放阻值的最大端；先將電壓表與燈泡并先將電壓表與燈泡并聯(lián)，閉合開關(guān)，移動滑聯(lián)，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，讓燈動變阻器的滑片，讓燈泡兩端的電壓為泡兩端的電壓為2.5V，此時小燈泡正常發(fā)光；此時小燈泡正常發(fā)光；斷開開關(guān)，保持滑動變阻器的滑片位置不變，斷開開關(guān)，保持滑動變阻器的滑片位置不變，取下電壓表將電壓表與定值電阻取下電壓表將電壓表與定值電阻R0并聯(lián)，測出并聯(lián)，測出R0兩端的電壓兩端的電壓U0；則小燈泡正常發(fā)光的電流為則小燈泡正常發(fā)光的電流為I0= U0 / R0R0 V（3）寫出計

15、算燈）寫出計算燈泡額定功率表達式泡額定功率表達式 則小燈泡的額定功率為則小燈泡的額定功率為P=2.5VI0 =2.5V (U0/ R0） = 2.5V U0 / R0R0 V五、總結(jié)通法五、總結(jié)通法 1、在測小燈泡電功率的實驗中，、在測小燈泡電功率的實驗中，電壓表的量電壓表的量程選擇程選擇以以小燈泡的額定電壓小燈泡的額定電壓為依據(jù)；而為依據(jù)；而電流表電流表的量程的量程選擇需要選擇需要估算出小燈泡正常發(fā)光時的電估算出小燈泡正常發(fā)光時的電流流，具體方法是，具體方法是利用利用I=U額額/R或或I=P額額/U額額計算出計算出電流值電流值并依此作為選擇的依據(jù)。并依此作為選擇的依據(jù)。2、小燈泡額定電流的讀

16、數(shù)方法是首先應(yīng)在確、小燈泡額定電流的讀數(shù)方法是首先應(yīng)在確定電流表所選量程的情況下認(rèn)清分度值并進行定電流表所選量程的情況下認(rèn)清分度值并進行讀數(shù)。讀數(shù)。3、小燈泡額定功率的計算方法是：一定要選、小燈泡額定功率的計算方法是：一定要選擇擇額定電壓值額定電壓值和和對應(yīng)的額定電流值對應(yīng)的額定電流值的的乘積乘積作為作為小燈泡的額定電功率值。小燈泡的額定電功率值。 六、變式訓(xùn)練六、變式訓(xùn)練1、 (07河池河池)為了測定額定電壓為為了測定額定電壓為3 V的小燈泡的額的小燈泡的額定功率，小明同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路定功率，小明同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路 (1)閉合開關(guān)，看到小燈泡發(fā)光閉合開關(guān)，看到小燈泡

17、發(fā)光很暗，為使小燈泡正常發(fā)光，很暗，為使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)把變阻器的滑片應(yīng)把變阻器的滑片P向向 端端移動（填移動（填“左左”或或“右右”) 左左 (2)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，它兩端的電壓為當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，它兩端的電壓為 V若若此時滑動變阻器連人電路的電阻恰好為此時滑動變阻器連人電路的電阻恰好為10，電壓表的，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，即示數(shù)如圖乙所示，即UR V，通過計算可知：小，通過計算可知：小燈泡的額定功率燈泡的額定功率P W 3 20.6(3)若在實驗電路若在實驗電路中接人一個電流中接人一個電流表，當(dāng)小燈泡正表，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，請你常發(fā)光時，請你在圖丙所示的電在圖丙所示的電流表刻度盤

18、上標(biāo)流表刻度盤上標(biāo)出表示此時電流出表示此時電流值的指針位置值的指針位置 2、用電壓表和電流表測量標(biāo)有、用電壓表和電流表測量標(biāo)有“6”字樣小字樣小燈泡的電功率，小燈泡正常發(fā)光是的電阻約是燈泡的電功率，小燈泡正常發(fā)光是的電阻約是12，現(xiàn)有滑動變阻器和開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干，現(xiàn)有滑動變阻器和開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干，實驗中缺少的儀器從以下器材中選用實驗中缺少的儀器從以下器材中選用:A、3V的電源的電源 B、8V電源電源 C、量程是、量程是03V 的電壓表的電壓表 D、量程是、量程是 015V的電壓表的電壓表 E、量程為、量程為00.6A 的電流表的電流表F、量程是、量程是03A 的電流表的電流表 （1）寫

19、出你所選擇的器材（填字母）寫出你所選擇的器材（填字母） 。 B、D、E （2）實驗中調(diào)節(jié)變阻器的阻值使電壓表的示數(shù)為）實驗中調(diào)節(jié)變阻器的阻值使電壓表的示數(shù)為V，再讀取的示數(shù)，然后用公式，再讀取的示數(shù)，然后用公式 就可以算出小燈泡的額定功率。就可以算出小燈泡的額定功率。（3）如果小燈泡發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖所示）如果小燈泡發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖所示則小燈泡正常發(fā)光工作時的電流為則小燈泡正常發(fā)光工作時的電流為A，小燈泡，小燈泡的額定功率為的額定功率為 W. 6電流表電流表P=UI0.422.523、(07連云港連云港)某班同學(xué)到實驗室做某班同學(xué)到實驗室做“測定小燈泡額測定小燈泡額定功率定功率”

20、的實驗被測小燈泡的額定電壓為的實驗被測小燈泡的額定電壓為38V，電阻約為電阻約為10實驗室有如下器材：電源實驗室有如下器材：電源(電壓為電壓為6 V)、電流表電流表(006A，03 A)、電壓表、電壓表(03 V，015 V)、開關(guān)各一只，導(dǎo)線若干，滑動變阻器三只：、開關(guān)各一只，導(dǎo)線若干，滑動變阻器三只：R1(5，05A)、R2 (10，05A)、R3 (500，1 A)同學(xué)們設(shè)計的電路如下圖所示：同學(xué)們設(shè)計的電路如下圖所示：(1)電壓表應(yīng)選用電壓表應(yīng)選用 擋，滑動變阻器應(yīng)選用擋，滑動變阻器應(yīng)選用 (選填選填“R1”、“ R2”或或“R3”)； 0-15 VR2(2)實驗電路接好后，合上開關(guān)時，部分同學(xué)發(fā)實驗電路接好后，合上開關(guān)時，部分同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障，主要有下表所列的兩種情況，現(xiàn)電路出現(xiàn)故障，主要有下表所列的兩種情況，請根據(jù)現(xiàn)象和檢測結(jié)果指出故障的可能原因：請根據(jù)現(xiàn)象和檢測結(jié)果指出故障的可能原因： 故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象檢測檢測故障原因故障原因燈泡較暗、兩燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較表的示數(shù)均較小小移動滑動變移動滑動變阻器滑片，阻器滑片，現(xiàn)象不變現(xiàn)象不變燈泡不亮、電燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、壓表示數(shù)較大、電流