第十六章 电功和电热
【课标要求】1.结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
2.通过实验,探究并了解焦耳定律。用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
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P86~103北师大:九全第十三章P100~123
第3讲 测量小灯泡的功率
考 点 1 探 究 电 流 做 功 的 影 响 因 素
在探究电流做功的影响因素的实验中:
(1)可以根据电压的大小比较相同时间内探究电流做功的多少。
(2)提供“2.5 V”和“3.8 V”两种规格的灯泡若干,则你所选用的灯泡是“2.5
V”的 。
(3)如图所示电路,这样连接的目的是控制通过小灯泡的电流相等,可探究电流
做功多少与电压的关系。
(4)实验结论:在电流和通电时间相同时,电压越大,电流做的功越多。
考 点 2 测 量 小 灯 泡 的 功 率
在测量小灯泡的功率的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。 答图
(2)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应移动到 。
(3)该实验的实验原理是 。
(4)测量小灯泡的额定功率时,应使小灯泡两端的电压等于 电压。
(5)小灯泡的I-U图像是曲线的原因是 。
(6)逐渐减小滑动变阻器接入电路的电阻,小灯泡的亮度越来越大,这是因为小灯
泡的实际电压越大,对应的实际功率越 。
断开 阻值最大处
P=UI
额定
小灯泡的电阻受温度影响
大
【注意事项】
1.连接电路时,开关应处于断开状态;
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处。
【实验分析】
1.滑动变阻器在电路中的作用(保护电路;改变加在小灯泡两端的电压)。
2.电路故障分析[(1)电流表无示数:与电流表串联的电路发生断路;电流表指针满
偏:量程选择过小;电压表无示数:与电压表并联的电路发生短路;电压表示数接近
电源电压:与电压表并联的电路发生断路。(2)电路完好灯不亮:滑动变阻器接入电
路的阻值太大,接下来的操作是移动滑片观察灯泡是否发光;电路故障灯不亮:灯泡断
路或短路,根据电表示数进一步判断。(3)滑动变阻器滑片移动时电表示数不变:滑
动变阻器没有按照“一上一下”的原则连接]。
3.多次测量的目的(比较小灯泡在不同电压下的实际功率及灯泡的亮暗与电功率的关
系)。
4.不能将多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率(电压改变,功率也改
变)。
5.U-I和P-U图像的应用(根据绘制的小灯泡U-I图像曲线,读出某点电流值和电压值,
得出该点小灯泡的电功率;根据绘制的小灯泡P-U图像曲线,可以直接得出小灯泡的
电功率与其两端电压的关系)。
小灯泡U-I图像 小灯泡P-U图像
【实验结论】
灯泡两端的电压越大,电功率就越大,灯泡就越亮;灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决
定。
【技巧应用】
1.滑动变阻器在各个实验中的目的不同,本实验是为了测不同电压下的电功率;
2.测小灯泡电功率实验中设计表格时,不设计平均值部分。
例 (2020·泸州)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3 V,
小灯泡额定电压为2.5 V。
甲 乙
例题图
(1)小王同学连接电路时,开关应处于 (填“闭合”或“断开”)状
态。小王已连接了部分电路,如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器
接入电路的电阻变大,应将电流表的负极与滑动变阻器上的 (填
“A”“B”“D”或“P”)点相连。
断开
A
(2)小王连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发
现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,此现象的原因可能
是 (填“开关”“小灯泡”“滑动变阻器”或“电流表”)出现故障。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,观察到两电表示数在变化,
并做好数据记录。小王根据多组实验数据绘制的U-I图像如图乙所示,根据图像
可得小灯泡的额定功率是 W,此时小灯泡的电阻是 Ω。
(4)小王还发现图线在电流较小时是直线,随着电流增大,图线变成了一条曲
线,如图乙所示。造成这变化的原因是小灯泡的 随温度变化而变化。
(5)滑动变阻器的滑片P移动一段距离,设小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化
量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,则ΔU1 (填“>”“<”或“=”)ΔU2。
小灯泡
0.5 12.5
电阻
=
(6)该实验的实验原理是 。
(7)小王移动滑动变阻器的滑片P,到某一位置时电压表的示数为2 V,若要测小灯
泡的额定功率,应在此位置基础上将滑片P向 (填“左”或“右”)移动。
(8)小王继续进行实验:闭合开关,移动滑片P,使小灯泡发光,测出小灯泡的相
关物理量,记录和计算结果如下表:
小王注意到小灯泡的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合
表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越 (填“大”或“小”)。
(9)有同学认为“用上表中小灯泡的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”,这
种说法错误的原因是其忽略了 。
次序 电压U/V 电流I/A 实际功率P/W 电阻R/Ω
1 1.6 0.20 1.32 8.00
2 2.0 0.22 0.44 9.09
3 2.5 0.24 0.60 10.42
P=UI
左
大
灯丝的电阻随温度升高而增大
谢谢!