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第二十一講 測(cè)量小燈泡的電功率,理解測(cè)量用電器(如小燈泡)電功率實(shí)驗(yàn)的原理；能對(duì)“測(cè)量用電器電功率”實(shí)驗(yàn)過(guò)程作出正確的說(shuō)明，以及得出正確的結(jié)論等。,一、測(cè)小燈泡的電功率 1．原理：用______表測(cè)出小燈泡兩端電壓U，用______表測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流I，用公式__________算出小燈泡的功率P。 2．電路圖：如下圖。 3．滑動(dòng)變阻器的作用： ①________________； ②改變______________________，從而實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量。,電壓,電流,P＝UI,保護(hù)電路,小燈泡兩端電壓,4．實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的故障及其產(chǎn)生原因 (1)故障現(xiàn)象：燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)較大(指示電源電壓)。產(chǎn)生原因：燈泡_______。 (2)故障現(xiàn)象：小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)。產(chǎn)生原因：燈泡______。 (3)故障現(xiàn)象：燈泡發(fā)光較暗，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)均不變。產(chǎn)生原因：滑動(dòng)變阻器______________________________。 (4)故障現(xiàn)象：燈泡發(fā)光較亮，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)均不變。產(chǎn)生原因：滑動(dòng)變阻器________________________________。,斷路,短路,接入的是下面兩個(gè)接線柱,接入的是上面兩個(gè)接線柱,(5)故障現(xiàn)象：燈泡發(fā)光，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)變大，而電壓表的示數(shù)減小。產(chǎn)生原因：電壓表_____________________________。 (6)故障現(xiàn)象：燈泡發(fā)光較暗，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)都不能達(dá)到燈泡的額定電壓。產(chǎn)生原因：電源電壓______燈泡的額定電壓。 (7)故障現(xiàn)象：燈泡發(fā)光，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)變化均很小。產(chǎn)生原因：滑動(dòng)變阻器的最大值太____(相對(duì)于燈泡的電阻)。,接在了滑動(dòng)變阻器兩端,小于,小,1．(2015，蘭州)某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V. (1)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于______(選填“A”或“B”)端，目的是________________________________________． (2)實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)，如果小燈泡與燈座接觸不良，則會(huì)看到電壓表______示數(shù)，電流表______示數(shù)．(均選填“有”或“無(wú)”),A,保護(hù)電路，使燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓,有,無(wú),(3)排除電路故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.2V，若想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向______(選填“A”或“B”)端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為_(kāi)_____V，這時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)_____A，則小燈泡的額定功率為_(kāi)______W.,B,2.5,0.32,0.8,3.8,3．(2014，蘭州)在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒為6 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50 Ω 1 A”． (1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將甲圖中未完成的實(shí)物電路連接完整； (2)連接電路后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障是___________(選填“小燈泡斷路”或“小燈泡短路”)；,小燈泡短路,(3)排除故障后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片P應(yīng)移到____(選填“A”或“B”)端，閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片P使燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率是______W； (4)某同學(xué)還想探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻R，并使電壓表的示數(shù)始終保持2 V不變，多次更換阻值不同的定值電阻R，記錄各次電流表的示數(shù)，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，他更換的定值電阻R的阻值不能大于______Ω.,B,0.6,25,【例1】在測(cè)標(biāo)有“3.8 V”小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中。 (1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將甲圖實(shí)物連接完整。 (2)電路正確連接后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則故障可能是____。 (3)排除故障后，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙為_(kāi)___A，燈泡額定功率為_(kāi)___W。,測(cè)量小燈泡的電功率,(4)圖丙所示電路中(R阻值已知)，無(wú)電壓表也能測(cè)出該燈泡額定功率的是____。,【解析】(1)電壓表要與燈泡并聯(lián)，注意量程的選擇?；瑒?dòng)變阻器要接一上一下。 (2)根據(jù)燈泡不亮判斷電路中出現(xiàn)了斷路，根據(jù)電壓表的示數(shù)情況判斷出現(xiàn)斷路的位置。 (3)在進(jìn)行電流表讀數(shù)時(shí)，要注意電流表的量程和分度值。將電流和電壓代入公式P＝UI便可計(jì)算出額定功率。 (4)要測(cè)出小燈泡的額定功率，需使其兩端的電壓為額定電壓。因?yàn)闆](méi)有電壓表，所以可以用電流表和定值電阻來(lái)代替，并且與電燈并聯(lián)。當(dāng)電阻的電壓為3.8 V時(shí)，小燈泡會(huì)正常發(fā)光，然后測(cè)出通過(guò)燈泡的電流即可。,【答案】(1)如圖所示 (2)燈泡斷路 (3)0.3 1.14 (4)C 【變式題】要測(cè)量小燈泡的電功率，提供的器材包括：小燈泡(2.5 V 0.5 A)、電源(電壓為3 V)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。,(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線將圖甲中的電路連接完整。 (2)要測(cè)量小燈泡的額定功率，閉合開(kāi)關(guān)后，正確的操作為：調(diào)節(jié)_______________，使電壓表的示數(shù)為_(kāi)________，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)，最后利用公式________求出額定功率。 (3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)_______W。 (4)實(shí)驗(yàn)要求改變小燈泡兩端的電壓進(jìn)行多次測(cè)量，這樣做是為了______________________________________。,滑動(dòng)變陰器滑片,2.5 V,P＝UI,0.51,測(cè)不同電壓下的電功率,一、方法技巧 1．多次測(cè)量的目的 (1)在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量的目的是為了研究小燈泡亮度(或電功率)與燈泡兩端電壓的關(guān)系。 (2)在測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量的目的是為了研究小燈泡的電阻是否與溫度有關(guān)。 (3)在測(cè)量定值電阻的實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量的目的是為了求平均值，以減小測(cè)量誤差。,2．測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)與測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)的對(duì)比,二、常見(jiàn)易錯(cuò)現(xiàn)象 類(lèi)似“測(cè)小燈泡的電阻” 【例2】(南京中考)一個(gè)額定電壓是2.5 V的小燈泡，正常工作時(shí)的電阻約為8 Ω。小明想測(cè)量它的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：電源(電壓恒為6 V)、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各1個(gè)，規(guī)格分別為“10 Ω 1 A”和“50 Ω 0.5 A”的滑動(dòng)變阻器2個(gè)，導(dǎo)線若干。 (1)小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，他應(yīng)選用規(guī)格為_(kāi)___的滑動(dòng)變阻器。,(2)圖乙是小明根據(jù)電路圖連接的實(shí)物圖。閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查是由于一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。請(qǐng)你在圖乙中連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫(huà)出正確的連線。,(3)小明正確連線后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5 V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示為_(kāi)___ A，小燈泡的額定功率是____W。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明整理實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的AP部分比PD部分熱，這是因?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。,【解析】(1)小燈泡正常工作時(shí)的電流I＝ ＝0.3125 A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6 V－2.5 V＝3.5 V，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為 ＝11.2 Ω，所以選用滑動(dòng)變阻器規(guī)格應(yīng)為“50 Ω 0.5 A”；(2)在題圖乙中將電壓表串聯(lián)在了電路中，這很明顯是錯(cuò)誤的，應(yīng)將燈泡與電流表相連導(dǎo)線改接在燈泡與電壓表負(fù)接線柱之間；(3)電流表選用量程是0～0.6 A，示數(shù)為0.32 A，小燈泡的額定功率為P＝UI＝2.5 V×0.32 A＝0.8 W；(4)AP部分與PD部分串聯(lián)，電流相等，AP部分電阻比PD部分電阻大，根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt可知，在通電時(shí)間相等的條件下，電阻大的產(chǎn)生的熱量多，所以AP部分產(chǎn)生的熱量多。 【答案】(1)50 Ω 0.5 A (2)見(jiàn)解析 (3)0.32 0.8 (4)見(jiàn)解析,