課 題測量小燈泡電功率授課日期及時段2018年 1月 9日 8:30-12:00教學目標1、掌握測量電功率的原理和方法2、特殊法測功率的方法歸類重點、難點特殊法測功率的方法歸類教 學 內 容一、 疑難講解二、 知識點梳理實驗名稱測量小燈泡的電功率實驗原理實驗電路圖電路連接開關:連接電路時，開關應該處于斷開狀態;滑動變阻器:開關閉合前，滑動變阻器的滑片應移至阻值最大處;電表:電流從正接線柱流入，負接線柱流出;電流表與被測元件串聯，電壓表與被測元件并聯;電壓表的量程由被測元件的額定電壓及電路電壓決定;電流表的量程由 電路故障分析電表示數有無的原因:電流表無示數(與電流表串聯的電路發生斷路或電流表短路);電流表指針滿偏(與電流表串聯的電路發生短路或所選量程過小);電壓表無示數(與電壓表并聯的電路發生短路或電壓表短路或開路);電壓表示數接近電源電壓(與電壓表并聯的電路發生斷路)小燈泡不亮的原因:電路完好燈不亮(滑動變隊器連入電路的阻值太大，接下來的操作是移動滑片觀察燈泡是否發光);電路故障燈不亮(燈泡短路或斷路，根據電表示數來確定)滑動變阻器滑片移動時電表示數不變:滑動變阻器沒有按照“一上一下”的原則連接滑動變阻器的作用改變燈泡兩端的電壓;保護電路實驗操作（1)閉合開關，調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓恰好等于小燈泡的額定電壓，觀察小燈泡的亮，并記錄電流表和電壓表的示數(2）)調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約等于小燈泡額定電壓的1.2倍，觀察小燈泡的亮度變化并記錄此時電流表和電壓表的示數(注意:小燈泡兩端的電壓不能超過它的額定電壓太多)(3)調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約等于小燈泡額定電壓的0. 8倍，觀察小燈泡的亮度變化并記錄此時電流表和電壓表的示數實驗表格的設計注:設計表格應包含所測物理量如電壓、電流、電功率，并標注單位，為得到準確結論實驗次數不少于3次多次測量的目的測出(比較)小燈泡在不同電壓下的實際功率，探究電功率與電壓的關系及小燈泡亮度變化規律(每組數據電壓不同，小燈泡實際功率理應不同，求平均值無意義)U一1曲線圖像及其分析分析:小燈泡U-I圖像是曲線(原因:溫度對小燈泡電阻有影響)實驗結論(l）不同電壓下，小燈泡的功率不同。實際電壓越大，小燈泡功率越大(2)小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定，實際功率越大，小燈池越亮實驗拓展特殊法測電功率缺電流表設計思路與實驗器材電路設計實驗步驟及表達式設計思路:使定值電阻與小燈泡串聯，利用串聯電路中電流處處相等的特點，來確定通過小燈泡的電流實驗器材:電源、開關、定值電阻Ro、電壓表、滑動變阻器、導線閉合S、S1，移動滑動變阻器，使電壓表的讀數為U額;斷開S1閉合S2，讀出電壓表的示數為U1閉合S、S1，移動滑動變阻器，使電壓表的讀數為斷開S1，閉合S2，讀出電壓表的示數為U1,將電壓表調零，斷開開關，按圖連接電路;調節R2的滑片移動到最左端，調節R1，的阻值使電壓表示數為UL保持R，的滑片位置不變，R2的滑片移動到最右端，讀出并記錄電壓表的示數U，斷開開關S缺電壓表設計思路:使定值電阻與小燈泡并聯，利用并聯電路中各支路兩端電壓相等的特點，來確定小燈泡兩端的電壓，根據P=UI計算電功率實驗器材:電源、開關、導線、定值電阻Ro、小燈泡、電流表、滑動變阻器、電阻箱閉合S、S2，移動滑動變阻器，使電流表的讀數為斷開S2，閉合S1，讀出電流表的示數為I1閉合S、S2，移動滑動變阻器，使電流表的讀數為I額;斷開S2，閉合S1，讀出電流表的示數為I1只閉合S1，移動滑動變阻器滑片，使電流表示數為Io;斷開S1，閉合S2，滑片不動，調節電阻箱，當電流表示數為I0，時，讀出電阻箱連入電路中的電阻為R只閉合S1,移動滑動變阻器滑片，使電流表示數I0保持滑片P往置不變，再閉合S2，電流表此時示數為I三、 典型例題例1.小明學習了電功率后，用額定電壓分別為2.5 V ,6 V的燈泡L1和L2設計了如圖所示的電路圖，來探究燈泡的發光亮度與哪些因素有關.(1)小燈泡發光時，將電能轉化為_能和光能.(2)探究L1的亮度時，只閉合S、S1，發現電壓表有示數，電流表無示數，則電路故障可能是:_.排除故障后，繼續實驗，收集的數據及現象如表一(3) 探究L2的亮度時，只閉合S、S2，進行實驗，收集的數據及現象如表二. 表一 表二電壓U/V電流I/A情況110.1621.50,2232.50.28電壓U/V電流I/A情況410.2852.50.38660.72(4)分析兩表可知，同一規格的小燈泡發光亮度與_有關，不同規格的小燈泡發光亮度還應與_的轉化效率有關.拓展 完成探究后，小明用電源、電流表、滑動變阻器、電阻箱()各1個，2個開關及若干條導線，對額定電流為0. 1 A的小燈泡的額定功率進行了測定.請在虛線框內畫出他設計的電路圖，并寫出實驗步驟及測定額定功率的表達式.實驗步驟:_。表達式:P額=_例2.測量“小燈泡的電功率”小燈泡的額定電流為0.3 A，燈絲阻值在10一15 之間所提供的器材有:電流表、電壓表、電源(電壓恒為6 V)、開關各一個，滑動變阻器(“5 2 A”,“20 1A”)兩個，導線若干。(1)圖甲是小明沒有連接完的實物電路，請你用筆畫線代替導線將實物圖補充完整.(2)小明選用的滑動變阻器的規格為_.(3)閉合開關，移動滑片，當電流表的示數為0.3A時，電壓表的示數如圖乙所示，讀數為_V，小燈泡的額定功率為_W.(4）小紅沒用電壓表，但多用了一個開關，其他器材與小明的相同，也測出了小燈泡的額定功率.請在虛線框內畫出她設計的電路圖，并寫出實驗步驟及測定額定功率的表達式.實驗步驟表達式:P額=_例3.圖甲是小明設計的測量一小燈泡額定功率的電路圖.已知定值電阻R0=15,滑動變阻器R( 20 1 A )，電源電壓為18 V，小燈泡的額定電壓為6 V,額定功率約為3W(1)閉合開關S前，滑片P應滑到最_(選填“左端”或“右端”).(2)請用筆畫線代替導線將圖乙的實物圖補充完整.(3)小明正確連接電路后，進行實驗.小燈泡正常發光時，電流表的指針如圖丙所示，通過小燈泡的電流為_A，其額定功率為_W.(4)電路中定值電阻R0.的作用是:_。(5)小明完成上述實驗后，小紅發現電流表已壞，她利用剩余器材和老師又給的兩個開關S1, S2及導線，也完成了對小燈泡額定功率的測量.請你在虛線框內畫出小紅完成實驗設計的電路圖.例4.小明想利用以下提供的器材測量兩只小燈泡的電功率(小燈泡的額定電壓分別為2.5 V,3.8 V,阻值均約為10 ).所提供的器材分別有:電流表、電壓表、單刀雙擲開關和電源(電壓約為6V)各一個，滑動變阻器(“lO 2A”,“50 1 A”)兩個，導線若干條.單刀雙擲開關的符號是當刀扳到上邊時，a,b兩接線柱連通;刀扳到下邊時，a,c兩接線柱連通.(1)請按下面的要求在虛線框內畫出實驗電路圖.(要求:設計一個電路，只能通過開關改變電路的連接，完成兩只小燈泡電功率的測量;用一個滑動變阻器.)(2)請你幫助小明在下面畫出記錄一只小燈泡實驗數據的表格.(3)小明按符合設計要求的電路圖正確連接電路后，將開關分別擲于b,c兩點時，發現其中一個小燈泡發光過亮，不能進行實驗.為了完成實驗，他應:_。(4)小明改正錯誤后進行實驗，依據實驗記錄的數據，畫出了通過額定電壓為2.5 v小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系曲線，如圖所示.則這只小燈泡的額定功率是_ W.(5)由圖可知，通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比，其原因是:_。例5.在測額定電壓為2. 5 V，其電阻大約為10 S2的小燈泡的額定功率時，小明連接了如圖所示的電路，其中電源電壓為6 V.(1)請用筆畫線將圖中的電路連接完整.(2)小明按甲圖連接電路后，閉合開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端時，燈不亮，電壓表有較大的示數，經檢查，導線連接完好，則電路故障是:_.排除該故障換用新元件后，閉合開關時，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，小明在操作過程中的不當之處是:_。(3)實際實驗的有關情況、記錄與計算如下表電壓U/V1.522.53電流I/A0.20.220.250.28電功率P/W0.30.440.6250.84燈泡發亮情況很暗暗正常發光很亮由此可得，小燈泡的發光亮度是由燈泡的_決定的，小燈泡的額定功率為_W.(4)小敏想進行實驗創新，她在原有器材中去掉電流表，添加了兩個開關和一個己知電阻R0。也完成了“測量小燈泡額定功率”的實驗，請你在虛線框內畫出小敏設計的電路圖，并寫出實驗步驟及小燈泡額定功率的表達式.實驗步驟:_表達式:P= 拓展：(1)小明想換用一只額定電壓為3. 8 V的小燈泡再次測量其電功率，應先調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為 此時的電流表示數如圖所示，則此小燈泡的額定功率為_W.（2) 測量小燈泡額定功率_(選填“需要”或“不需要”)多次測量求平均值，原因是_。(3)由此實驗可得燈泡的電功率與電壓之間的關系是:_。四、課堂練習1.在“測定小燈泡功率”的實驗中，提供的器材有：“3.8V ？A”的小燈、“10，1A”的滑動變阻器、四節新干電池等。（1）連接電路時開關應。（2）請用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整，使閉合開關時滑動變阻器連入電路的電阻最大。（3）閉合開關，發現燈泡不亮，兩電表均無示數為了查找故障，小明將電壓表拆下，在開關閉合狀態下，分別將電壓表接在電源、滑動變阻器及開關兩端，結果只有接在滑動變阻器兩端時，電壓表無示數，則肯定出現故障的元件是。（4）排除故障后繼續實驗，滑片P移到某一位置時，電壓表示數如圖乙所示，為測量燈泡的額定功率，應將滑片P向端移動，直至電壓表的示數為3.8V，此時電流表示數如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是。（5）若用該電路測量規格是“2.5V,0.3A”燈泡的額定功率，須對實驗進行適當調整，寫出你的做法。方法一：；方法二：。2.要測量一個額定電壓是.08V的小燈泡的額定功率,估計小燈泡工作時的電阻約為10.現有電流表、電壓表、開關各一個,三個規格分別為“10,1A”、“500.5A”和“1K,0.1”的滑動變阻器,導線若干,電源(8V)一個.(1)小星設計了如圖甲所示的電路圖,通過分析你認為小星應選用規格為 的滑動變阻器.(2)請你根據圖甲所示的電路圖,用筆畫線代替導線,將圖乙中的器材連成實驗電路(要求減小誤差,導線不要交叉).(3)小星正確選擇了滑動變阻器,按圖連接好電路,閉合開關,發現燈泡不亮,電流表無示數,任意移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數不變(示數不為零).具體原因是 (4)小星排除故障后,繼續實驗.當電壓表的示數為3.8V時,電流表的示數如圖丙所示,則通過小燈泡的電流為 A,該燈泡的額定功率是 W3.“測量小燈泡的電功率”的實驗電路圖如圖甲所示，電源電壓恒為，小燈泡的額定電壓為。（1）請用筆畫線代替導線將圖乙中的實物連接完整。（2）現有滑動變阻器（）和（），實驗時應選用滑動變阻器 ；（3）閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片滑到_端（填“”或“”）；（4）閉合開關后，小明發現小燈泡不亮，但電流表和電壓表均有示數，接下來他首先應該操作的是_（填序號）；A.檢查電路是否開路B.檢查電路是否短路C.移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發光（5）實驗過程中，移動滑動變阻器的滑片的同時，眼睛應注視_（填序號）A.電壓表示數B.電流表示數C.滑動變阻器滑片（6）調節滑片至某位置時，小燈泡恰好正常發光，此時電流表示數如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為_；（7）圖丁是小明根據實驗數據繪制的小燈泡的電流與電壓關系圖象。由圖象可知，小燈泡的阻值隨電壓的增大而_（填“增大”、“減小”或“不變”）。4.小明做“測定小燈泡電功率”的實驗，其中小燈泡上只標有“0.22A”字樣（1）如圖是他未完成的實驗電路，請你用筆畫線代替導線將電路連接正確：（2）閉合開關前，滑片應放在端（填“A”或“B”）；（3）該實驗中，滑動變阻器除了能保護電路外，主要作用還有：（4）他實驗步驟正確，閉合開關，移動滑片至小燈泡正常發光時，變阻器連入電路的電阻恰為最大阻值的一半，但此時無法從電壓表V上精確讀出額定電壓但他觀察到在上述實驗過程中，電流表A的示數范圍為0.200.22A經思考后，他在電路中再連接一個電壓表V并按規范重新實驗，發現電壓表V的示數從2.0V逐漸變大、電壓表V的示數從4.0V逐漸變小電壓表V接在電路中的位置是 。根據相關信息可計算出電源電壓為V，滑動變阻器的最大阻值為，小燈泡的額定功率為W5.在測量小燈泡的電功率的實驗中,小燈泡的額定電流0.3A,燈絲阻值在10-15之間,所提供的器材有:電流表、電壓表、電源(電壓恒為6V ),開關各一個,滑動變阻器(50，1A )一個,導線若干.(1)如圖甲所示是小明沒有連接完的實物電路,請用筆畫線代替導線將實物圖補充完整.(2)閉合開關前,圖甲中的滑片P應位于 (選填“左”或“右”)端;閉合開關后,無論怎樣移動變阻器滑片P,發現小燈泡始終不亮,電壓表有示數,電流表無示數,原因可能是 (寫出一種即可).(3)排除故障,閉合開關,移動滑片,當電流表的示數為0.3A 時,電壓表的示數如圖乙所示,該數為 V,小燈泡的額定功率為 W.(4)小亮利用該電路探究電流跟電阻的關系,他將小燈泡換成多個定值電阻R,保持電壓表示數始終為2V,多次更換阻值不同的定值電阻R,并記錄各次電流表的示數,若不更換其他器材,為了能夠完成實驗,更換的電阻阻值不能大于 .五、課后作業6.在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，選用如圖甲所示的器料，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12）（1）用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物電路連接完整（2）為了能夠順利完成實驗探究，下列兩種規格的滑動變阻器應選用A“100.5A”的滑動變阻器 B“500.5A”的滑動變阻器（3）根據實驗數據，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖象（如圖乙），分析圖象你可以得到哪些有價值的信息？（兩條即可）（4）小紅在缺少電壓表的情況下，利用電流表和已知定值電阻R（）等其他器材，設計了電路丙圖，也測出了燈泡的額定功率請你把下面的步驟補充完整閉合S、，斷開， 。滑動變阻器P的位置不動，閉合，斷開，記下電流表的示數I表達式P額= 7.在測量小燈泡電功率的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發光時的電阻約為10。（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整。要求：當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大；連線不得交叉。（2）小宇同學閉合開關，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數（如圖乙所示）為_，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑動變阻器的滑片P向_（選填“”或“”）端移動，使電壓表的示數為2.5V。（3）小宇同學繼續移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的關系圖像，根據圖像信息，可計算出小燈泡的額定功率是_W，還可以得出：小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而_（選填“增大”“減小”或“不變”）。（4）小葉同學按同一電路連接好最后一根導線，燈泡立即發出明亮耀眼的光，并很快熄滅，檢查后發現連線正確，請你找出她在實驗中兩個操作不當之處是：_；_。8.小明進行“測量小燈泡的電功率”的實驗，現有器材：額定電壓為2.5 V的小燈泡(正常發光電阻約為10 )若干個，電壓恒為8 V的電源1個，電流表、電壓表、開關各1個，規格分別為“20 1 A”、“50 0.5 A”和“50 0.2 A”的滑動變阻器各1個，導線若干。圖17(1)實驗中應選擇規格為“_”的滑動變阻器。(2)連接的電路如圖17所示，實驗前應將開關斷開；滑動變阻器的滑片P應滑到_(選填“左”或“右”)端。(3)小明閉合開關后，發現小燈泡不亮，但電流表有示數，接下來應進行的操作是_。(選填字母序號)A.檢查電路是否斷路B.更換小燈泡C.移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發光(4)小明同學正確操作實驗測得的數據如下表所示：實驗次數12345發光情況正常較暗更亮微光熄滅電壓U/V2.52.13.00.90.5電流I/A0.280.260.300.190.15圖18分析數據可知：小燈泡的額定功率為_W；第5次實驗中，燈泡熄滅的原因是。【拓展】小明用一個額定電壓為6 V的發光二極管換下小燈泡接入電路，閉合開關后，無論怎樣調節滑動變阻器的滑片，發現此二極管都不發光，且電流表無示數，電壓表有示數，經檢查整個電路連接完好，則故障原因是：；故障排除后，調節滑動變阻