九年级物理 第15章 电功和电热 同步辅导 测量电功率例析.docx

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《测量电功率》精讲精析

一、测量小灯泡的电功率

1．实验原理：P=UI

2．实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关及导线若干

3．实验步骤：

（1）根据图1电路图连接电路,滑动变阻器的阻值调到最大。

图1

图1

（2）检查无误后进行开关试触,选择合适的电表量程。

（3）改变滑动变阻器的阻值,使电压值分别等于额定电压、小于额定电压1/5和大于小灯泡额定电压1/5,测出三组对应的U、I值并记录于表格之中。

（4）计算出P1、P2、P3

3.实验结论：①小灯泡的发光情况由实际功率决定,功率越大,灯泡越亮；

②灯泡实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变．电压越大,功率越大；

③灯泡两端实际电压等于额定电压时,灯泡正常发光；低于额定电压时,灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时,灯泡比正常发光时更亮。

④灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率。

4.实验注意点：

①选择的电源电压应高于小灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流,滑动变阻器的最大阻值也应该与小灯泡的电阻差不多,这样会使滑动变阻器的调压效果明显。

②在测量小灯泡的电功率实验中,电压表量程的选择要参照小灯泡的额定电压,若小灯泡额定电压为2.5V,则选用0~3V的量程；若小灯泡的额定电压为3.8V,则应选0~15V量程。电流表量程的选择,应根据灯泡的电阻计算求得的额定电流选择,如果灯泡的电阻未知,要选用0~3A的量程,并采用试触的方法判断；一般小灯泡（1.2V~3.8V）的额定电流都是小于0.6A的。

③电路连接时,开关必须断开,防止由于电路连接错误发生短路,损坏电流表。

④闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片置于连入电路中的电阻最大处（移到阻值最大处）,以防止电路中电流过大,起到保护电路的作用。

⑤滑动变阻器滑片移动时要有一定的规律（使灯泡两端的电压逐渐减少或逐渐增大）记录的电压值和电流值要一一对应。

⑥调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片,实际电压不能超过额定电压的1.2倍,同时通电时间不能过长,否则容易烧坏小灯泡。

5.引伸：（1）实际功率是用电器在实际工作时的电功率,是不确定的,如果用电器两端的实际电压等于它的额定电压,那么实际功率就等于额定功率,这是用电器正常工作；如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压,那么实际功率就小于它的额定功率,这时用电器不能正常工作；如果用电器两端的电压大于额定电压,那么实际功率就大于额定功率,用电器不仅不能正常工作,严重时还会烧坏用电器。为此,在使用用电器时,应保证用电器两端的电压等于它的额定电压,这样才能使用电器更好地发挥作用。

（2）灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且灯泡实际功率越大,灯泡越亮．

(3)灯丝通常在开灯瞬间被烧断的原因:导体的电阻随温度的变化而变化,金属导体的电阻随温度的升高而增大,一般金属导体的温度变化几摄氏度或几十摄氏度,电阻变化不过百分之几,可忽略不计,但电灯的灯丝(钨丝)不发光时(温度几十摄氏度),电阻较小,正常发光时灯丝的温度较高,达2000℃左右,电阻值就要增大许多倍。在刚接通电路的瞬间,灯丝的温度还没有升高,由于电阻还很小,通过灯丝的电流要比正常发光时大得多,根据P=U2/R知,这时的实际功率最大,远远超过正常工作时的功率,所以通常灯丝容易在开灯时的瞬间被烧断。

例1如图2所示,小亮做实验时,把甲、乙两只灯泡并联后接在电源上。闭合开关后,发现甲灯发光,乙灯不发光。经检查,电器连接正确,两只灯泡都完好无损。则乙灯不发光的原因最有可能是()

图2乙灯的实际功率太大

图2

B.乙灯的实际功率太小

C.通过乙灯的电流远大于通过甲灯的电流

D.乙灯两端的电压远小于甲灯两端的电压

解析灯泡的亮度取决于它实际消耗的功率,实际功率越大,灯泡越亮；实际功率越小,灯泡越暗。乙灯不发光,可能是它的实际功率太小,故A选项错误,B选项正确。因两灯并联在电路中,故两灯两端的电压相等,D选项错误。由I＝P/U知,通过乙灯的电流远小于通过甲灯的电流,C选项错误。

答案B

例2在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。

(1)连接电路时开关应______,电流表的量程应选0～______A。

(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。

(3)闭合开关前,图3甲中滑动变阻器的滑片P应位于______(选填“A”或“B”)端。

(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为______V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向______(选填“A”或“