(完整版)测量小灯泡的电功率(原理及习题练习含答案)

测量小灯泡的电功率

学习目标

1．加深对电功率的理解；

2．巩固电流表和电压表的操作技能；

3．通过测量，体验额定功率和实际功率的区别；

4．锻炼根据测量公式P=IU设计实验方法的能力；

5．通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度。

学习重点：

通过测量，体验额定功率和实际功率的区别。

学习难点：

锻炼根据测量公式(P=IU)设计实验方法的能力。

知识要点精析

知识点一测量小灯泡的电功率

实验目的

①学会用电压表、电流表测定小灯泡的功率；

②会测量小灯泡额定功率和实际功率。

实验原理：P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。

实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。

实验电路图及表格

次数电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况

1

2

3

实验步骤：

1．实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压；

2．按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；

3．调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为，记录电流表示数；

4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；

5．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；

6．断开开关，计算电功率值填入表格。

数据分析，总结结论

(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；

(2)灯泡的亮度了取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。

注意事项

1．仪器选择：

①电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。

②电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选0—0.6A的量程。

③滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。

2．连电路时注意事项：同伏安法测电阻。

知识点二利用电能表和钟表测量家用电器的功率

1．原理：

2．仪器：电能表、钟表、家用电器。

3．测量的物理量：电能表表盘的转数，时间。

4．实验步骤：要测某家用电器的功率，可只让其工作，其他用电器关闭，观察记录电能表表盘转数，同时记下钟表的时间值，再计算出功率。

5．计算方法：例如：电能表的参数3000R/kW·h，记录的转数为n转，时间为t(s)，则

t秒消耗的电能：

电功率：

注意事项：

①明确电能表参数的物理意义;

②被测的电器一定要单独工作;

③单位的对应关系。

例如：家用电能表的盘面上，标有3000R/KW·h 字样，当接入一个用电器正常工作时，1min内电能表的转盘转了15转，则该电器消耗的实际功率是( )

A．5W B．500W C．300W D．3KW 解析：用电器消耗的电能。

答案：C

规律方法指导

1．测量电功率的方法：

①测量电功率可以使用专用的功率表

②用电能表测量出电流通过小灯泡做的功(消耗的电能)用钟表测出所用的时间，根据公式计算出要用电器的电功率。

③用电压表测得小灯泡两端的电压，用电流表测得通过小灯炮的电流(用伏安法)，然后通过公式P=UI，计算出小灯泡的功率。

2．本实验关于使用滑动变阻器的规律方法。

①本实验测量小灯泡在不同电压下电功率，使用调节电源电压的方法不方便，例如小灯泡的额定电压是3.8V，直接调电源电压调不出来，所以通过串联滑动变阻器，调节灯炮两端电压来完成实验目的。

②本实验滑动变阻器的作用一是保护电路，二是调节灯泡两端的电压。

③注意事项：连电路时，滑片要滑到阻值最大端。通过的最大电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流。

3．伏安法测小灯泡电阻和测小灯泡电功率的异同点。

①原理不同：，

②仪器相同；电路图相同

③分析的方法与结论不同

测小灯泡电阻：分析方法是电阻的不同，不是由于电流、电压引起的而是温度引起的，结论是温度越高，电阻越大。

测小灯泡功率：分析方法是电压不同功率不同，功率的变化是由于电压的变化引起的。

经典例题透析

基础类型

1．为了测量小灯泡的电功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是( )

A．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数变化

B．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数变化

C．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡是否发光

D．手按开关，眼睛观察小灯泡

解析：在测量小灯泡的电功率时，闭合开关进行实验前，滑动变阻器滑片在阻值最大端，闭合开关后，灯泡两端电压比较小，要提高电压使灯泡的两端电压等于额定电压，必须移动滑片使之电阻变小，因此操作过程中，手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数，让电压表示数等于额定电压。

答案：B

总结升华：这道题考查同学们对实验操作技能的掌握程度。学习时一定要自己亲自动手体验一下实验过程。

举一反三

在测量小灯泡的功率的探究实验中，如果所用小灯泡上标有“6.3V”字样，那么实验时电源电压应怎样选择？说出你的理由，相应的电流表和电压表的量程如何选择？

解析：电源电压应略高于小灯泡的额定电压，小灯泡的额定电压是6.3V，电源电压应选8V；电压表的量程选0—15V的大量程，电流表的量程通过试触来选择。

2．小灯泡标有“3.8V”字样，李镇同学用如图所示的电路来测定小灯泡的额定功率：

(1)至少要用_________节干电池串联起来做电源，

(2)闭合开关后，测小灯泡的额定功率发现电压表的读数为2.5V，则应使滑动变阻器的滑片P向_______滑动，

(3)闭合开关后，调节滑动变阻器，测得三组数据如下表，请将所缺数据填入表中：

实验次数电压表读数V 电流表读数A

1 3.0 0.20

2 0.21

3 3.8 0.25

(4)小灯泡的额定功率P=_________。

解析：

①小灯泡上标的值是额定电压值，每一节干电池的电压为1.5V，所以需要3节干电池串联使用才能提供给灯泡

3.8V的额定电压。

②测小灯泡的额定功率，应使灯泡两端电压等于3.8V，而此时的电压为2.5V<3.8V，应使灯泡电压变大，滑动变阻器的电压应减小，所以滑动变阻器阻值变小，即滑片向左滑。

③，，。

④灯泡的额定功率为它在额定电压下的功率，应选第三组数据的计算

。

答案：（1）3 （2）左（3）3.2 （4）0.95

总结升华：测小灯泡的功率时，器材的选择均应根据小灯泡的额定值来选择。如电源电压应略高于小灯泡的额定电压，电压表量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程可根据题中的已知条件估算。