测量小灯泡的电功率

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，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—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，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“”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，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“”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，则应使滑动变阻器的滑片P向_______滑动，(3)(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，所以需要3节干电池串联使用才能提供给灯泡的额定电压。

②测小灯泡的额定功率，应使灯泡两端电压等于，而此时的电压为<，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）（4）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。

3．在测定“小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，下图是小向同学没有连接完的实物电路。

①请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；②实验中，小向同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是________。

③故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表的示数如下图甲所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端移动。

(填“左”或“右”)④当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_____W。

解析：①连线时可依据电流的路径进行，从电源的正极开始连入电流表的接线柱，依据是。

根据题意滑动变阻器只要上、下各接一个接线柱就可以，因此可从下面的接线柱连入开关。

②故障是灯泡两端有断路处(可能是灯座与灯泡接触不良或灯丝断了)；③电压表示数为(V的量程是0—3V)，要使灯泡的电压变为额定电压U=，就要调节滑片使电阻变小，电流变大，向左滑；④电流，，电路连接如下：总结升华：1．此题主要考查实物连接：①电流表的量程选择；②是滑动变阻器接法。

2．会读数：电流表、电压表读数。

3．故障分析。

4．计算额定功率的方法。

举一反三用电压表和电流表测定小灯泡的功率：(1)该实验所需器材除电源、导线、电压表、电流表、小灯泡外还有_____和_____。

(2)画出该实物的电路图。

(3)根据这个电路，还可以完成的实验是_____。

答案：(1)开关，滑动变阻器(2)如图(3)伏安法测定电阻。

提高型4．要测量一个额定电压的小灯泡的额定功率估计小灯泡工作时的电阻约为10Ω，现有电流表、电压表，开关各一个，三个规格分别为“10Ω、1A”“50Ω、”和“1kΩ、”的滑动变阻器，导线若干，电源(8V)一个(1)小明设计了如图所示的电路图，通过分析你认为小明应选用规格为_____的滑动变阻器；(2)请你根据电路图，用笔画线代替导线，将下图中的实物连成实验电路；(要求减小误差，导线不要交叉，并且滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮)(3)连接电路前，开关应_____，当确认电路连接正确准备合上开关时，应将变阻器的滑片P移到_____端。

(填A 或B)解析：(1)小灯泡的额定电压，电阻约为10Ω，在灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为，通过滑动变阻器的电流等于灯泡的正常发光的电流：，可以选“50Ω、”的滑动变阻器。

(2)根据灯泡的额定电压，选择电压表的量程为0—15V，依据，电流表的量程选0—。

(3)连电路前，开关应该是断开的，闭合开关前滑动变阻器的滑片应调至阻值最大。

答案：(1)“50Ω、 (2)如图所示 (3)断开 B总结升华：本题考查实物连接及注意事项和按要求选择合适的仪器。

举一反三在测小灯泡(电阻约为10Ω)额定功率的实验时，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V，(1)请用笔画线将甲图中的电路连接完整，然后在图乙中画出相应的电路图；(2)在连接电路时，有“10Ω、1A”和“20Ω、1A”两个滑动变阻器可供选择，则应该选择_______的变阻器连入电路，才能保证实验顺利进行；(3)在连接电路时，必须注意两点，即：___________；_____________。

解析：(1)如图：(2)小灯泡正常发光时的电压为，滑动变阻器的电压为，小灯泡的额定电流为，通过变阻器的电流为，则，所以变阻器选“20、1A”。

(3)开关断开，滑动变阻器滑片阻值最大端。

5．如甲图所示是“测量小灯泡的电功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路，其中电源为3节新的干电池，灯泡的额定电压为，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”的字样。

(1)对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图未完成部分连接好；(2)请你从下列选项中选择可能原因填入表中(只要填写代号)A．电路中a、b间断路 B．电路中a、b间短路 C．滑动变阻器连入电路中的电阻太小解析：若电路a、b间断路，电压表、电流表、滑动变阻器串联在电路中，电压表的示数等于电源电压，电流表示数为0，灯泡不亮；若电路中a、b间短路，灯泡不亮，电压表示数为0，电流表与滑动变阻器串联，电流表示数较大；若滑动变阻器连入电路中的电阻太小，灯泡两端的电压很高，通过灯泡的电流会较大，灯泡很亮。

答案：(1)如图(2)B、C、A总结升华：测量电功率实验中的故障大多是由于部分电路的开路或者短路引起的。

(1)当出现开路(电压表除外)，一般电流表无示数，灯泡不发光。

可能断路无电流，也可能灯泡断路，电压表串联在电路中，有电流，但是太小，电压表有示数。