测量电功率资料.pptx
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1、测量电功率【体验体验】电功率的计算及测量电功率的计算及测量活动活动:观察手电筒上的小灯泡的铭牌观察手电筒上的小灯泡的铭牌(1)(1)小灯泡的小灯泡的3.8V3.8V表示的含义是表示的含义是_,_,0.5A0.5A的含义是的含义是_。(2)(2)根据标注的电压和电流值根据标注的电压和电流值,结合电功率的公式结合电功率的公式可可求得小灯泡的电功率是求得小灯泡的电功率是W W。(3)(3)把该小灯泡先接入只有一节干电池的电路把该小灯泡先接入只有一节干电池的电路,再接入只有两节再接入只有两节干电池的电路干电池的电路,此时小灯泡的发光亮度将变此时小灯泡的发光亮度将变(选填选填“亮亮”或或“暗暗”),),
2、此时小灯泡的电功率将变此时小灯泡的电功率将变(选填选填“大大”或或“小小”)。提示提示:(1)(1)额定电压为额定电压为3.8V3.8V额定电流为额定电流为0.5A0.5A(2)P=UI(2)P=UI1.91.9(3)(3)亮大亮大1.1.测量小灯泡功率的原理是什么测量小灯泡功率的原理是什么?2.2.小灯泡的亮度与小灯泡的电功率有什么关系小灯泡的亮度与小灯泡的电功率有什么关系?3.3.如何利用电能表测量小灯泡的电功率如何利用电能表测量小灯泡的电功率?探究探究 测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率1.1.实验原理实验原理:通过通过“体验体验”可知可知,要知道小灯泡在不同电压下的要知道小灯泡在不同
3、电压下的电功率大小电功率大小,需要测量小灯泡两端的需要测量小灯泡两端的和通过小灯泡的和通过小灯泡的,所以测量电功率的原理是所以测量电功率的原理是。提示提示:在在“体验体验”活动中活动中,根据公式根据公式P=UI,P=UI,代入数据可求出小灯代入数据可求出小灯泡的额定功率。故测量小灯泡的电功率泡的额定功率。故测量小灯泡的电功率,在测得电压和电流的在测得电压和电流的前提下前提下,根据根据P=UIP=UI可以算不同电压下的电功率。可以算不同电压下的电功率。参考答案参考答案:电压电流电压电流P=UIP=UI2.2.测量器材测量器材:(1)(1)利用利用测量电压。测量电压。(2)(2)利用利用测量电流。
4、测量电流。(3)(3)在实验中在实验中,为了观察不同电压下灯泡亮度为了观察不同电压下灯泡亮度,需要多次测量需要多次测量和和,故需要增加故需要增加仪器。仪器。参考答案参考答案:(1)(1)电压表电压表(2)(2)电流表电流表(3)(3)电压电流滑动变阻器电压电流滑动变阻器3.3.实验设计及分析实验设计及分析:(1)(1)根据所选的器材根据所选的器材,设计实验电路图。设计实验电路图。参考答案参考答案:(2)(2)根据电路图连接实物图并回答问题。根据电路图连接实物图并回答问题。连接电路时连接电路时,开关应处于开关应处于状态状态;闭合开关前闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的滑片应置于。提示
5、提示:分析电路图分析电路图,结合每个元件的连接特点结合每个元件的连接特点,完成实物图连接。完成实物图连接。为保证电路的连接安全为保证电路的连接安全,在连接电路时在连接电路时,开关应断开开关应断开,并在开关并在开关闭合前闭合前,把滑片置于变阻器的阻值最大端把滑片置于变阻器的阻值最大端,以免开关闭合时以免开关闭合时,电电流过大流过大,烧毁元件。烧毁元件。参考答案参考答案:断开断开阻值最大端阻值最大端如何选择电流表和电压表的量程如何选择电流表和电压表的量程?提示提示:a.a.电压表量程的选择要参考小灯泡的额定电压。电压表量程的选择要参考小灯泡的额定电压。b.b.电流电流表量程的选择表量程的选择,应根
6、据小灯泡的额定电压值和所给的电阻应根据小灯泡的额定电压值和所给的电阻,结合结合欧姆定律欧姆定律 计算出小灯泡的额定电流计算出小灯泡的额定电流,依据小灯泡的额定电依据小灯泡的额定电流选择电流表的量程。在不知道小灯泡电阻的情况下流选择电流表的量程。在不知道小灯泡电阻的情况下,可以采可以采用试触的方法。用试触的方法。参考答案参考答案:a.a.依据额定电压和小灯泡的额定电流。依据额定电压和小灯泡的额定电流。b.b.根据试触法。根据试触法。应如何探究小灯泡的实际功率与它两端电压的关系应如何探究小灯泡的实际功率与它两端电压的关系?提示提示:为了探究小灯泡的实际功率随它两端电压的变化情况为了探究小灯泡的实际
7、功率随它两端电压的变化情况,以以及小灯泡的亮度随实际功率的变化情况及小灯泡的亮度随实际功率的变化情况,需要用到滑动变阻器需要用到滑动变阻器,使小灯泡两端的电压依次等于它的额定电压、为额定电压的使小灯泡两端的电压依次等于它的额定电压、为额定电压的1.21.2倍、低于额定电压倍、低于额定电压,测出这三种情况下小灯泡的功率。测出这三种情况下小灯泡的功率。参考答案参考答案:调节滑动变阻器调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压依次等于它的使小灯泡两端的电压依次等于它的额定电压、为额定电压的额定电压、为额定电压的1.21.2倍、低于额定电压。倍、低于额定电压。(3)(3)分析实验数据。通过调节分析实验数据。通
8、过调节得出多组电压和电流示得出多组电压和电流示数及相应的灯泡亮度数及相应的灯泡亮度,如下如下计算不同电压下计算不同电压下,小灯泡的功率小灯泡的功率,填入表格。填入表格。对比功率与灯泡亮度可发现对比功率与灯泡亮度可发现,小灯泡的亮度由小灯泡的亮度由决定。决定。电压电压U/VU/V2.02.02.52.53.03.0电流电流I/AI/A0.220.220.250.250.280.28电功率电功率P/WP/W灯泡发光情况灯泡发光情况暗暗正常正常很亮很亮提示提示:根据根据P=UIP=UI可计算得出不同电压下的功率。分析表格可知可计算得出不同电压下的功率。分析表格可知:当小灯泡两端的电压高于额定电压时当
9、小灯泡两端的电压高于额定电压时,小灯泡的实际功率大于小灯泡的实际功率大于额定功率额定功率,小灯泡比较亮小灯泡比较亮;当小灯泡两端的电压等于额定电压时当小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率小灯泡的实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光小灯泡正常发光;当小灯泡两当小灯泡两端的电压小于额定电压时端的电压小于额定电压时,小灯泡的实际功率小于额定功率小灯泡的实际功率小于额定功率,小小灯泡发光比较暗。所以小灯泡的亮度取决于实际功率灯泡发光比较暗。所以小灯泡的亮度取决于实际功率,单纯比单纯比较电流或电压的大小较电流或电压的大小,无法判断小灯泡的亮度。无法判断小灯泡的亮度。参考答案参考答
10、案:滑动变阻器滑动变阻器0.440.440.6250.6250.840.84实际功率实际功率4.4.交流与评估交流与评估:(1)(1)在实验中在实验中,滑动变阻器的作用滑动变阻器的作用:_;_;_。提示提示:把滑动变阻器接入电路把滑动变阻器接入电路,增大了电路中的电阻增大了电路中的电阻,可以限制可以限制电路中的电流电路中的电流,有保护电路的作用有保护电路的作用;另外另外,通过改变滑动变阻器通过改变滑动变阻器的电阻的电阻,来改变小灯泡两端的电压来改变小灯泡两端的电压,使小灯泡两端的电压分别等使小灯泡两端的电压分别等于额定电压、高于额定电压、低于额定电压于额定电压、高于额定电压、低于额定电压,探究
11、小灯泡实际探究小灯泡实际功率和额定功率的关系。功率和额定功率的关系。参考答案参考答案:保护电路保护电路改变小灯泡两端的电压改变小灯泡两端的电压(2)(2)小灯泡两端的电压能否超过额定电压很多小灯泡两端的电压能否超过额定电压很多?提示提示:电压过高会烧坏小灯泡。电压过高会烧坏小灯泡。参考答案参考答案:不能。不能。(3)(3)在此实验中在此实验中,能否多次测量求小灯泡功率的平均值能否多次测量求小灯泡功率的平均值?提示提示:由于实验中测出的电功率是在不同的电压下测出的由于实验中测出的电功率是在不同的电压下测出的,电功电功率的值是相对于不同电压来说的率的值是相对于不同电压来说的,应分别求出各自电压下的
12、电应分别求出各自电压下的电功率。只有额定电压下的电功率才是额定功率功率。只有额定电压下的电功率才是额定功率,所以求平均值所以求平均值没有意义。没有意义。参考答案参考答案:多次测量目的是寻找小灯泡的实际功率随它两端电多次测量目的是寻找小灯泡的实际功率随它两端电压的变化规律压的变化规律,所以不能多次测量求平均值。所以不能多次测量求平均值。1.1.实验原理实验原理:P=_:P=_。2.2.实验设计实验设计:(1)(1)用用_测出小灯泡正常工作时的电压。测出小灯泡正常工作时的电压。(2)(2)用用_测出小灯泡正常工作时的电流。测出小灯泡正常工作时的电流。(3)(3)通过调节通过调节_,_,使小灯泡的电
13、压分别高于使小灯泡的电压分别高于(低于低于)小小灯泡两端的灯泡两端的_电压电压,观察小灯泡的亮度观察小灯泡的亮度,记下电压表、电流记下电压表、电流表示数。表示数。UIUI电压表电压表电流表电流表滑动变阻器滑动变阻器额定额定3.3.实际功率与小灯泡亮度的关系实际功率与小灯泡亮度的关系:电压电压功率功率灯泡亮度灯泡亮度U U实实UUU额额P P实实_P_P额额比正常发光比正常发光_ 亮亮【拓展延伸拓展延伸】“伏安法测功率伏安法测功率”与与“伏安法测电阻伏安法测电阻”的实验器的实验器材与电路图相同材与电路图相同;不同之处不同之处:实验原理不同实验原理不同,数据的处理方式不数据的处理方式不同同,“伏安
14、法测电阻伏安法测电阻”要多次实验求平均值要多次实验求平均值,而用电器的电功率而用电器的电功率在不同的电压下是不同的在不同的电压下是不同的,不能求平均值。不能求平均值。考点考点 伏安法测小灯泡的电功率伏安法测小灯泡的电功率【典例典例】如图甲是小红在如图甲是小红在“测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率”实验时连接实验时连接的电路的电路,小灯泡的额定电压为小灯泡的额定电压为3.8V,3.8V,电源电压恒为电源电压恒为6V6V。(1)(1)请用笔画线代替导线请用笔画线代替导线,将甲图电路连接完整。将甲图电路连接完整。(2)(2)当开关闭合当开关闭合,变阻器滑片变阻器滑片P P向左移动时向左移动时,电流
15、表示数电流表示数,电压表示数电压表示数。(选填选填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”)(3)(3)调节滑动变阻器使灯泡正常发光调节滑动变阻器使灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示电流表的示数如图乙所示,此时电路电流为此时电路电流为A,A,小灯泡的额定功率为小灯泡的额定功率为W W。(4)(4)如果电压表的如果电压表的0 015V15V量程被损坏量程被损坏,只有只有0 03V3V量程能正常使量程能正常使用用,要求利用原有器材测出小灯泡的额定功率。请在下面的虚要求利用原有器材测出小灯泡的额定功率。请在下面的虚线框中画出你设计的电路图。线框中画出你设计的电路图。【思路导引思路导引】解答本题
16、的三个关键点解答本题的三个关键点:关键点关键点1:1:电压表量程的选择。电压表量程的选择。关键点关键点2:2:滑动变阻器在电路中的作用。滑动变阻器在电路中的作用。关键点关键点3:3:灯泡额定功率为灯泡额定功率为P P额额=U=U额额I I额额。【精讲精析精讲精析】本题考查测量小灯泡电功率的实验探究。本题考查测量小灯泡电功率的实验探究。(1)(1)测测量小灯泡电功率量小灯泡电功率,应测通过小灯泡的电流和两端的电压应测通过小灯泡的电流和两端的电压,故电压故电压表应和小灯泡并联表应和小灯泡并联,则电压表的则电压表的“-”接线柱应和小灯泡左端接接线柱应和小灯泡左端接线柱相连线柱相连(或和滑动变阻器右下
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