初中物理第四节 测量小灯泡的电功率导学案

第十四章    电功率

第四节 测量小灯泡的电功率  导学案

【教学目标】

1. 知识与技能
   ●加深对电功率概念的理解。
   ●巩固电流表和电压表的操作技能。

2.过程与方法
●通过测量,体验额定功率和实际功率的区别。
●锻炼学生根据测量公式(P=UI)设计实验方法的能力

3.情感、态度与价值观
●通过实验过程，培养学生精益求精的实验态度和尊重事实、探求真理的科学态度.
●通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度。

【重点难点】

重点：用电压表、电流表测量小灯泡的实际功率，加深对实际功率和额定功率的理解.
难点：从实验原理、仪器的使用、实验步骤安排、记录数据到根据数据得出结论，对学生进行全面实验能力的训练.

【自主导学案】

1.预习问题：

（1）回顾伏安法测量小灯泡的电阻的实验原理、电路图、主要使用的器材及器材的正确使用方法、测量步骤的要求和实验结论。

（2）对比伏安法测量小灯泡电阻写出测量小灯泡电功率的实验原理、电路图、主要器材的正确使用方法及测量步骤的要求。

2.预习检测：

   1、在物理学中，用          表示消耗电能的快慢，它的符号是     ，主单位是   

计算公式有         。

   2、用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下的功率叫做          ，实际电压下的功率叫做           。

3、伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理是           ，主要用到的测量器材是     

和           ，要改变小灯泡两端的电压使用的器材是           。

在下面方框中画出实验的电路图：

自主学习：（根据预习自主完成如下几个实验过程）

一、 实验原理：在家庭中可以用电能表和秒表配合测量用电器的电功率，但是在实验中，特别是在学生实验室，常常通过电流和电压的测量，利用公式P=        来间接得知用电器的电功率。

二、实验器材： 电源、滑动变阻器、电压表、电流表、（2.5V的小灯泡）开关、导线若干。

三、实验设计：请根据如图所示器材，画出实验电路图，并连接实物电路；

合作探究：（以小组为单位进行实验）

1、连接实物电路，应该把滑动变阻器的哪两个接线柱连入电路？开关闭合前，要先将滑动变阻器的滑片置于            。电流表和电压表的连接是否正确？估计电路中电流和电压的大小，选择合适的量程：电流表选         ，电压表选            。

2、闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压达到小灯泡的       电压，即小灯泡正常发光。观察小灯泡的的亮度，并记下两表的数据。

3、继续调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压略高于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下两电表的数据。

（1）继续调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压略低于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下两电表的数据动手实验:调节小灯泡两端的电压（2.5V的小灯泡），读出小灯泡的电流，计算出灯泡的电功率，并观察灯泡的发光情况

结论：（1） 当U实 = U额时，P额    P实，小灯泡发光         ；

当U额 < U实时，P额    P实，小灯泡发光         ；

当U额 >U实时， P额    P实，小灯泡发光          。

（2）灯泡的亮度是由小灯泡的            决定的

【当堂训练】

1．某同学在做完“测定小灯泡的电功率“的实验后（所用小灯泡的额定电压为2.5V）及时完实验报告。实验报告中，他设计了如下的表格。如该同学对实验现象的观察和数据的数据都正确，请你指出他所设计的表格中的错误是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2．为了测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，采用如下图所示电路，请回答下列问题：

（1）              闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于＿＿＿（选填“左“或“右“）端。

（2）              实验中使用的电流表有0－0.6A和0－3A两个量程，若小灯泡的额定功率估计为2W左右，连接电流表时应选＿＿＿＿＿量程。

（3）              实验时，如果发现电压表示数是2.1V，则就把滑片P向＿＿＿＿端移动。

（4）       计算灯泡额定功率的公式＿＿＿＿＿＿

【当堂达标】
1．测小电灯功率的实验中，实验原理是＿＿＿＿，用＿＿＿＿测出小灯泡两端的电压，用＿＿＿＿测出通过小灯泡的电流，然后根据公式算出相应的功率；要测小灯泡的额定功率，可以用＿＿＿＿＿＿调节灯泡两端的电压，使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压，读出此时的电流表的示数，就可以算出额定功率，此时灯泡＿＿＿＿（正常或不正常）发光。

2.在“测定小灯泡额定功率“的实验中，小灯泡的额定电压为3.8V，电阻为10Ω，图中是某同学为做这个实验连好的电路，请指出下图中存在的错误：

(1)＿＿＿＿＿＿＿＿＿；(2)＿＿＿＿＿＿＿＿＿；(3)＿＿＿＿＿＿＿＿＿      ；

3．下图是测定小灯泡的功率实验的电路图，图中是连接不完整的电路,其中电源为三节新的干电池，灯泡的额定电压为3.8V，其灯丝的电阻约为10Ω，标有“10Ω1A“字样的滑动变阻器，要求：

（1）对照电路图，用笔画线代替导线，将图中所示的实验电路中未连接部分连接好（注意两表量程的选择）

（2）       当闭合电路的开关时，电路中可能出现的不正常现象（见下表）

请你参考下列选项，把表中空白部分补充完整（填取选项的代号）

1.   电路中 e、f间断路           B.  电路中e、f间短路

C.   滑动变阻器连入电路中的电阻最小

（3）       为了测出小灯泡的额定功率，应调节的元件是

＿＿＿＿，使电压表示数为＿＿＿＿＿V。如果此时的

电流表的示数如图所示，则该灯泡的额定功率为

＿＿＿＿W.

【点击中考】

1.（2019黑龙江哈尔滨27）用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。（允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额）

（1）进行实验：

①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。

②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是　   　A，灯泡额定功率是　   　W。

2.(2019重庆a16.)在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为2.5 V的灯泡、电流表、电压表开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。

图12

（1）请根据图12甲，用笔画线代替导线，将答图12乙中的实物电路连接完整(要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉)；

（2）连接电路时，开关S必须    ;滑动变阻器的滑片 P应调到最    阻值处；

（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡         (其它部分均完好)；

（4）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图12丙所示，其读数为U=   V，再读出电流表的示数I，由此算出此时灯泡电功率P=______(用字母表示)；

（5）小杨同学继续移动滑片P ，将两电表对应的示数记录到下表中

则灯泡的额定功率为     W， 他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而      

3.（2019包头，11）在测量小灯泡的电功率时，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。

（1）在如图甲所示的电路中，闭合开关移动滑片，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压

表有示数，原因是                           ，经分析有一根导线链接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路。

（2）电路连接正确后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，得到小灯泡的

I-U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是         W。由图可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而         ，滑动变阻器的规格应选择       。

A. 10Ω  1A       B. 15Ω  1A       C. 25Ω  1A       D. 30Ω  1A

（3）有同学认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体两端电压成正比，你认为这种

说法           （选填“合理”或“不合理”），理由是                             。

4.（2019黑龙江齐齐哈尔26）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小丹设计了如图甲所示的电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，电源是由2节新干电池串联组成。

（1）用笔画线代替导线，帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。（要求导线不交叉）

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于_________端（填字母）。

（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是_______________。

（4）排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，电流表示数如图丙所示为_______A，则小灯泡的额定功率为________W，此时灯丝的电阻为__________Ω。

（5）小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，滑动变阻器的滑片应向_____端调节（填字母），观察到小灯泡变亮。

（6）表是小丹根据实验测得的多组数据，她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的，则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是__________。

（7）小丹经过思考，发现用两只电流表和一个阻值为R2的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率，她设计的电路如图丁所示，具体操作是：闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时，小灯泡正常发光，此时电流表A2的示数为I2则小灯泡额定功率的表达式为Pm______________________（用I1、I2、R0表示）

5.（2019山东聊城13多选）.有一只标有“6V 3W”字样的灯泡A和一只定值电阻B，A和B的电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则正确的有（　　）

A. 定值电阻B的阻值为6Ω

B. 将A、B串联接在9V电源两端，灯泡A正常发光
C. 将A，B井联接在6V电源两端，10s内电路消耗的电能是30J
D. 将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为

6.（2019浙江湖州13）现有规格分别为“6V3W”和“6V6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。

（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦?

（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少?

参考答案

【当堂训练】

1.   不同电压下电功率不同，求平均值无意义；2.左  0~3A  右  P=UI

【当堂达标】

1.   P=UI  电压表 电流表 滑动变阻器  正常 2.电压表量程选小了；滑动变阻器没“一上一下”

电流表正负接线柱接反了  3.（2）A  C  B （3）滑动变阻器  3.8  0.532

【点击中考】

1.  0.32  0.8  2.（2）断开  大 （3）短路 （4）0.7  UI （5）0.6 增大  3.（1）电压表串联在电路中    （2）0.625 ；增大；C或（25Ω 1A）（3）不合理；灯丝电阻是变化的，无法得到电流与电压成正比   4. （2）A  （3）灯泡短路（4）0.2  0.5  12.5  （5）B （6）温度（7）I1R0.（I2-I1）5.ABD   6.增大  2700J    4W