测量小灯泡的电功率导学案

1、第三节 测量小灯泡的电功率学习目标：1. 会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率2. 理解额定功率与实际功率3. 通过探究，体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律4. 认识用电器正常工作和不正常工作对用电器的影响，培养学生科学使用电器的意识以及节约的意识。自主学习，问题质疑1.本实验中，我们用 来控制小灯泡两端的电压，当小灯泡两端电压为 时，灯泡的功率叫额定功率。使小灯泡两端电压大约为额定电压的 倍，观察小灯泡的 ，测出实际功率；然后使小灯泡两端电压 额定电压，测出实际功率。2.滑动变阻器应该和小灯泡 ，电压表应该和小灯泡 ，电流表应该和小灯泡 。3.实验中，我们需要测出

2、 和 ，然后根据公式 计算电功率。4.连接电路时，开关应该 ，闭合开关前，滑动变阻器应该调到 ，这样做是为了 。互动学习，科学探究1.实验原理测量小灯泡两端的电压和流过的电流，根据公式 就可以求出小灯泡的电功率。2.实验器材测量小灯泡的电功率需要的实验器材有小灯泡， ， ， ， 和 。其中 是用来调节灯泡两端电压的。观察小灯泡的额定电压为 。3.实验电路请在方框中画出测量小灯泡电功率的电路图。4.实验步骤通过调节 可以改变小灯泡两端的电压，从而测出功率，灯泡亮度实际上指的是灯泡的 这一物理量。5. 实验表格实验次数电压/V电流/A电功率/W亮度6. 实验结论（1）当实际电压等于额定电压，实际功

3、率 额定功率；（“等于”、“小于”或“大于”）（2）当实际电压小于额定电压，实际功率 额定功率；（“等于”、“小于”或“大于”）(3) 当实际电压大于额定电压，实际功率 额定功率。（“等于”、“小于”或“大于”）动手训练，问题解决1.夏天炎热的夜晚，用电高峰期家里的灯泡比平时要暗一些，这是因为此时灯泡两端的 低，造成灯泡的实际功率 额定功率（“等于”、“小于”或“大于”）2.下列普通灯泡中，正常工作时最亮的是A.12V 20W B.220V 15W C.36V 8W D.6V 25W 3、在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样。（1)小红根据电路图连接了如图3

4、-1所示的实验电路，小刚检查后发现有一根导线连接有错误。请你在这根导线上打“”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线。(2）电路改正后，小红闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变。出现故障的原因可能是。(3）故障排除后，开始进行实验，小刚根据测出的数据，在图3-2中画出了小灯泡电流电压变化的关系图像。由图可以判断，小灯泡的额定功率为W。(4）根据图3-2还可以判断，小灯泡实际电功率随电压的升高而，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐，原因是 。例题解析 阅读提高1.电学中经常按图3-3连接实物进行实验。该实验可以测量的物理量有、 等(填物理量的符号)。

5、解析：题中电路图在多个实验中要用到，例如探究欧姆定律，测量小灯泡灯丝电阻，测量小灯泡电功率，可以说是初中物理中我们最熟悉的了，一定要熟练掌握。它可以测量的物理量有电压U，电流I，电阻R，电功率P。2.家里书桌上的台灯可以通过旋转调节旋钮来调节灯泡的亮度，实质上是通过调节灯泡电压来改变灯泡的A.额定电功率 B.实际电功率 C.灯丝电阻 D.灯泡型号解析：对于同一用电器来说，电压直接影响电功率。虽然，它也影响了通过用电器的电流，但是，就去看得见的影响亮度而言，应该所指的是实际电功率，同一用电器，其额定功率是一定的，不会变化。所以应该选B。3. 图3-4为小明同学连接的测量小灯泡额定功率的电路图，图

6、中使用了三节干电池作电源，已知小灯泡的额定电压为3.8V，额定功率大约为1.2W。闭合开关前电路中还存在哪些问题，请你至少指出两处。（1）；（2）。解析：常用电路元件我们要学会正确使用，本题电路中，主要错误主要是以下几方面：电流表正负接线柱接反了，会造成电流表反偏，烧坏电表；闭合开关前，滑动变阻器要调到电阻最大值，要不然，会因为电阻小造成电流大，烧坏电路；电压表量程选择错误，小灯泡的额定电压为3.8V，要测量其额定功率，灯泡两端电压一定要达到3.8V，选3V量程肯定不行。4、小明测量额定电压为38V小灯泡的额定功率，使用6V的电源。连接电路前，他发现电压表的015V档已损坏，O3V档完好，他马

7、上改接电路，完成实验。(1)请用笔画线代替导线，将图3-5实物电路连接完整。(2)连好电路，闭合开关，移动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数为3V，要测量小灯泡的额定功率，还应将滑动变阻器滑片向移动(选填“左”、“右”)，当电压表示数为V时，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如图3-6所示，可得出小灯泡的额定功率为w。(3)小明完成实验后，他改变滑动变阻器的阻值，记录电流表、电压表的几组示数，然后确认小灯泡的电流、电压，算出几组电阻值，求出的平均值就是小灯泡正常发光的电阻。他的方法是的(选填“正确”、“不正确”)，原因是解析：（1）如果用O3V量程，和灯泡并联，灯泡电压达不到3.8V的额定电

8、压，灯泡和滑动变阻器串联，而总电压为6V，如果滑动变阻器两端电压为2.2V，灯泡电压就为3.8V额定电压，所以选择3V量程，将电压表和滑动变阻器并联.（2）当电压表的示数为3V时，灯泡两端电压为6V-3V=3V，灯泡电压低于额定电压，通过灯泡的电流偏小，需要增大电流，而对于整个电路来说，总电压是不变的，只要减小整个电路的电阻就可以实现增大电流的目的，所以，滑动变阻器向左滑，减小电阻；当滑动变阻器两端电压为2.2V时，灯泡两端电压刚好是额定电压3.8V。电流表读数为0.34A，根据电功率公式P=UI就可以算出额定功率为1.292W。（3）这种方法不正确，因为灯丝电阻和温度有关，当改变电压，灯泡实

9、际电功率会改变，灯丝的温度也会变化，所以求出的电阻平均值没有意义。5、小丽做“测量小灯泡电功率”的实验，如图3-7所示是实验所用到的器材 (1)用笔画线代替导线，将下列还没有连接的器材按实验需要连接完整 (2)完成电路连接井闭合开关后，小丽发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压(3v) 出现故障的可能原因是填字母代号)A灯泡短路B灯泡断路C电压表短路D电流表断路解析：电路连接如图3-8；当闭合开关，电压表有读数，说明电压表与电源是连通的，那么可以排除D，如果灯泡短路，那电压表测量的是一段导线的电压，我们一般认为导线电阻为0，根据欧姆定律，其电压应该为0，排除A；同理排除C，应该选B

10、.6.将一盏标有“36V 40W”的白炽灯接入电路时，测得通过它的电流为1A，通过计算说明，此时灯泡的实际功率是等于、大于还是小于40W。解析：通过测量小灯泡电功率的实验，我们知道，当实际电压高于额定电压时，实际功率大于额定功率，当实际电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率。并且，我们一般认为，灯泡灯丝电阻不变，那么我们可以先求出灯泡电阻，然后根据实际的电流计算实际电压，再和额定电压比较。但是这种方法比较麻烦，我们还可以就计算出灯泡额定状态时的电流，直接比较实际电流和额定电流。参考答案：根据公式P=UI可计算灯泡额定电流I=P/U=40W/36V=1.1A1A,所以当实际电流为1A时，实际功

11、率小于额定功率7.家庭电路的电压是220V，但是在实际情况，电压很难真正稳定在220V。当实际电压低于220V时，电灯泡会比正常情况下昏暗。一盏标有“220V 40W”的白炽灯，（1）当它正常工作时，通过灯丝的电流是多少？（2）如果实际电压为210V，假如灯丝电阻不变，此时通过灯丝的实际电流是多少？实际功率是多少？参考答案：（1） 由P=UI得I=P/U=40W/220V=0.18A（2） 额定状态时，由I=U/R得R=U/I=220V/0.18A=1210当实际电压为210V时，电阻仍为1210 根据I=U/R=210V/1210=0.17A实际功率P=UI=210V0.17A=36W课后练

12、习一.动手动脑学物理1.图3-9是一位同学为测量小灯泡的功率所连的电路。画出他的电路图。他的电路有什么错误或不妥之处？应该怎样纠正？2.一个灯泡上印有“PZ220 25”,它正常工作时的电阻有多大？如果把它接入一个110V电压的电路中，它实际消耗的电功率是多少？与接在220V电路上相比，这是它发光的亮度是亮些还是暗些？3.某次雷电的电流约2104A，电压约为1108V，放电时间约0.001s.这次雷电的电功率约多少千瓦？释放多少能量？4.某工厂共有电灯1000盏，都用60W的普通照明灯泡，平均每天用电12h。如果都改用40W的日光灯，不但可以省电，而且比原来更亮。该厂一年（365天）可节约多少

13、千瓦时的电？5.一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮。怎样解释这个现象？二.堂堂清1.标有“220V 100W”字样的家用电器正常工作时的电功率A大于100瓦B小于100瓦C等于100瓦D等于100瓦2.如图1所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是图1A灯泡变暗，电压表示数变大 B. 灯泡变亮，电压表示数不变 C电路消耗的总功率变小，电压表示数不变 D. 电路消耗的总功率变大，电压表示数变大 3.小张、小李和小王三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中使用的小灯标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“20 2A”字样，电源电压为6伏且不变。图2小

14、张连接的电路如图2所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。小李正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，电压表的示数（选填“变大”或“变小”）；当变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为10欧），小灯正常发光，小灯的额定功率为瓦。小王正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，小灯始终不亮。小王在查找电路故障时发现，电流表示数为0、电压表示数为6伏。若电路中只有一处故障且只发生在小灯或滑动变阻器上，电路故障是。4.实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡，某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时，得到了如下一组数据。次数第一次第二次第三次电压/V3

15、2.52电流/A0.440.40.34（1）分析这组数据，你认为该小灯泡是否合格：_，其原因是：_。（2）假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了：，原因是：。用这只小灯泡做实验时，容易出现的故障是。5.爱思考的林刚利用图3所示的电路进行实验，当闭合开关S后，发现标有“6V 3W”的灯L1和标有“12V 3W”的灯L2亮度并不相同。已知电源电压为6V，不考虑灯丝电阻值随温度的变化。求：图3（1）通过灯泡L1的电流为多大？（2）灯光L2每分钟消耗多少电能？（3）灯泡L2的实际功率是多大？电路中灯L1和L2哪个更亮？参考答案自主学习，问题质疑1.滑

16、动变阻器。额定电压。1.2。亮度。低于。 2.串联。并联。串联 3.电压。电流。P=UI。4.断开。最大值。防止电流过大烧坏电路。互动学习，科学探究1. P=UI。 2.滑动变阻器。电源。电流表。电压表。开关。导线。3.电路图略 4.滑动变阻器。实际功率。 5.略。 6.等于。小于。大于。动手训练，问题解决1.小于。 2.D 3. （1）如答案图3-1所示。（2）灯泡断路。（3）0.75。（4）增大。增大。灯丝温度升高。课后练习一.动手动脑学物理1.错误之处是变阻器的接线柱都接在了下面，应该将其中的一个接在上面的接线柱上；电压表的正负接线柱接反了，将两个接线柱对调一下。2.当电压为220V时

17、I=P/U=25W/220V=0.113A R=U/I=220V/0.113A=1936 当实际电压为110V时，灯泡电阻不变， I=U/R=110V/1936=0.056A P=UI=110V0.056A=6.25W 暗些3.电功率P=UI=1108V2104A=21012W. 释放的能量W=Pt=21012W0.001s=21012J4.节约的用电量W=W普通-W节能=（P普通-P节能）t=（6010-36010-31000-4010-31000）12365KWh=87600KWh5.灯丝烧断后再搭在一起，由于灯丝的长度变短而电阻变小，在灯泡两端电压不变的情况下，通过灯丝的电流会变大，根据P=UI可知，灯泡的实际功率会变大，所以灯泡会变亮。二.堂堂清1.C 2.C 3.