初中物理第十六章 電流做功與電功率第三節(jié) 測(cè)量電功率獲獎(jiǎng)作業(yè)課件ppt

這是一份初中物理第十六章 電流做功與電功率第三節(jié) 測(cè)量電功率獲獎(jiǎng)作業(yè)課件ppt，共31頁。PPT課件主要包含了情景引入觀察，情景引入思考，實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理，PUI，電壓和電流，電路設(shè)計(jì)，1開關(guān)應(yīng)斷開，正常發(fā)光，發(fā)光較弱等內(nèi)容，歡迎下載使用。
如圖所示，有一個(gè)小燈泡，銘牌上 只有額定電壓3.8V，沒有電功率，你們能 想辦法測(cè)量出小燈泡的電功率嗎?
這節(jié)課我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn) —“測(cè)定小燈泡的電功率” 。
怎么測(cè)量小燈泡的電功率？
本次實(shí)驗(yàn)選擇哪一種方法呢？
測(cè)定小燈泡的額定功率和實(shí)際功率。
3．應(yīng)該測(cè)量的物理量：
4 ．實(shí)驗(yàn)器材：額定電壓為 2.5V 的小燈泡一個(gè)，3 V 電源，開關(guān)，滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，除此以外，還需要電壓表、電流表。
一、測(cè)量小燈泡的電功率
1．根據(jù)電路圖連接電路
連接電路時(shí)，應(yīng)注意：?
(3)閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大。
(2)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約10Ω，則電壓表、電流表應(yīng)選擇的量程分別是0~3V、0~0.6A。
2．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)達(dá)到 2.5 V，記下電流表的示數(shù)。? ? ?
3．調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)小于 2.5 V(可調(diào)到 2 V)，記下電流表的示數(shù)。
4．調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)略大于 2.5 V(最大只能調(diào)到 3 V)，記下電流表的示數(shù)。
(1)當(dāng)U實(shí) = U額， P實(shí) = P額，燈泡正常發(fā)光。(2)當(dāng)U實(shí) > U額， P實(shí) > P額，較正常發(fā)光暗。(3)當(dāng)U實(shí) < U額，P實(shí) < P額，較正常發(fā)光亮。(4)不同電壓下，小燈泡的功率不同，實(shí)際電壓越大，小燈泡功率越大。? (5)小燈泡的亮度由小燈泡的實(shí)際功率決定，實(shí)際功率越大，小燈泡越亮。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
小明在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得小燈泡的三次電功率為0.6W、0.36W、0.72W ，他認(rèn)為小燈泡的額定功率應(yīng)為三次功率的平均值，你認(rèn)為小明的說法是否正確？為什么？
燈泡在不同的電壓下功率是不同的，小燈泡的額定功率應(yīng)是在額定電壓下的功率。所以求小燈泡的平均值是沒有意義的。
實(shí)驗(yàn)電路連接正確，但是實(shí)驗(yàn)中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡都不能正常發(fā)光(始終比較暗)。
小燈泡兩端的電壓比較小，而當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零時(shí)，小燈泡兩端的電壓是電源電壓，可見，問題是電源的電壓太低。做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源電壓一定要比小燈泡額定電壓大20%以上。
實(shí)驗(yàn)中最可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的是哪幾個(gè)環(huán)節(jié)?
在哪方面容易出現(xiàn)較大的誤差?
在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作和分析過程中，你發(fā)現(xiàn)了哪些新的問題?
甲燈標(biāo)有“PZ 220 V 100 W” ，乙燈標(biāo)有“PZ 220 V 40 W” ，將兩盞燈串聯(lián)接在220 V 電路中，比較兩燈的亮度。
知識(shí)拓展：燈泡亮度的比較
結(jié)論：當(dāng)U實(shí) ≠ U額時(shí)， P額小的燈泡亮。
甲燈標(biāo)有“PZ 220 V 100 W” ，乙燈標(biāo)有“PZ 220 V 40 W”，兩燈并聯(lián)接在 220 V電路中，比較兩燈的亮度。
比較兩盞燈的亮度，應(yīng)比較它們的實(shí)際功率，實(shí)際功率大的燈泡亮。
結(jié)論：當(dāng)U實(shí)＝U額時(shí)， P額大的燈泡亮。
1.連接電路時(shí)，開關(guān)是否處于斷開狀態(tài)。2.滑動(dòng)變阻器滑滑片是否滑到最大阻值處，滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用是什么；3.電流表電壓表的正負(fù)接線柱是否接反了；4.是否通過試觸進(jìn)行量程選擇；5.是否認(rèn)真檢查電路確認(rèn)無誤后才閉合開關(guān)
②小華在測(cè)量中，測(cè)量器材中的電壓表（或電流表）已損壞，你能否幫他完成實(shí)驗(yàn)嗎？
上面學(xué)習(xí)的是測(cè)定小燈泡電功率的正確電路。但是在實(shí)際測(cè)量中可能會(huì)遇到一些特殊情況，應(yīng)該用特殊的方法測(cè)量。
①小紅想測(cè)量標(biāo)有額定電壓為“3.8V”小燈的額定功率，電源電壓為4.5伏。但是電壓表的大量程0～15V已損壞，你能幫她想出測(cè)量方法嗎？
下面學(xué)習(xí)測(cè)定小燈泡電功率的幾種特殊方法。
二、常見測(cè)量小燈泡的電功率的幾種電路
在該電路中，若向右移動(dòng)變阻器的滑片，變阻器連入電路的阻值變大，則電路中的電流變小，小燈兩端的電壓也變小，即電壓表、電流表的示數(shù)都同時(shí)變小。
①指電壓表與小燈并聯(lián)。②移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表與電壓表的示數(shù)同時(shí)變大或同時(shí)變小。
就是這節(jié)課前面學(xué)過的電路。
電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)（如圖）
例如向右移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，變阻器連入電路的阻值變大，則電路中的電流變小，小燈兩端的電壓也變小，但是變阻器兩端的電壓變大。 所以電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小。
此時(shí)移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表與電壓表的示數(shù)一個(gè)變大，而另一個(gè)變?。ㄖ羔樒D(zhuǎn)方向是相反的）。
電源電壓U=UL+UR
在這種電路中，電壓表第一次與小燈（或變阻器）并聯(lián)，后來再與另一元件變阻器（或小燈）并聯(lián)。
在滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變時(shí)（或電路中的電流相等時(shí)），此時(shí)電源電壓為兩電壓表示數(shù)之和。
小明同學(xué)在測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“U額”字樣的小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)電流表損壞，其他元件完好。你能否再添加一些簡(jiǎn)易器材，測(cè)出小燈泡的額定功率嗎？
下面學(xué)習(xí)利用電壓表測(cè)小燈泡額定功率的方法——伏阻法。
①除已有的器材外，只需再加一個(gè)阻值已知的定值電阻R0和另一塊電壓表即可（或一個(gè)電壓表測(cè)量2次）。設(shè)計(jì)的電路圖如下：
如圖所示，小燈L、定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路，電壓表分別與小燈、定值電阻R0并聯(lián)。
其中虛線框內(nèi)的元件組合體相當(dāng)于電流表，電流為 I=U0/R0。
②合上開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，使燈泡兩端電壓為額定電壓U額；③滑片不動(dòng)，再讀出此時(shí)R0兩端的電壓為U0。
燈泡兩端電壓為U額，小燈泡正常發(fā)光，通過定值電阻的電流即小燈的額定電流 IL＝ I0＝ U0/R0 則小燈泡的額定功率為： PL＝ULIL＝ U額U0/R0
使定值電阻R0、小燈泡、滑動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路，電壓表及三只開關(guān)的連接如圖所示；利用串聯(lián)電路中電流處處相等的特點(diǎn)，來確定通過小燈泡的額定電流。
①除已有的器材外，只需再加一個(gè)阻值已知的定值電阻R0和另兩個(gè)開關(guān)即可。設(shè)計(jì)的電路圖如下：
②先閉合開關(guān)S和S1，移動(dòng)變阻器的滑片，使燈泡兩端電壓為額定電壓U額，記下電壓表的示數(shù)U額。③再閉合開關(guān)S2，斷開S1 ，再讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1。
R0兩端的電壓為 U0= U1 – U額
1．在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接好電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)滑動(dòng)變阻器連接電路中的電阻變大時(shí)，電壓表的讀數(shù)也隨著變大，反之，隨著變小，則發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是（　?。〢．電壓表的正、負(fù)接線柱接錯(cuò)了B．電壓表的量程選擇不合適C．電壓表壞了D．電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)
2. 在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中：（1）電源電壓要 小燈泡的額定電壓，串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器是為了 ；（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)放在 位置上，這樣做的好處是 ；（3）為了測(cè)定有“4.5V”字樣的小燈泡的功率，除了要用電壓表、電流表、小燈泡、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線外，還應(yīng)在下列器材中選用 。A．三節(jié)干電池； B．三節(jié)蓄電池； C．兩節(jié)干電池； D．兩節(jié)蓄電池。
改變小燈泡兩端的電壓與電流達(dá)到多次測(cè)量的效果
防止電流過大，燒壞電路元件
3. 在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，連接了如圖所示的電路。當(dāng)閉合開關(guān)S后，若發(fā)現(xiàn)：（1）燈泡發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則故障原因是 ；（2）燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障原因是 ；（3）燈泡發(fā)光，但無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)均不變，故障原因是 。
滑動(dòng)變阻器連接方法錯(cuò)誤
4.在“測(cè)定小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)手移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)觀察（ ）A．電流表的示數(shù) B．電壓表的示數(shù)C．燈泡的發(fā)光情況D．變阻器滑片的位置
電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的連接和使用
小燈泡亮度隨功率的改變而改變