《测量小灯泡的电功率》学案1版
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主题:九年级《测量小灯泡的电功率》教案一、前言1. 介绍教学内容和目的本次教学内容是关于电力的测量,通过测量小灯泡的电功率,让学生了解电功率的概念和测量方法。
2. 教学背景和意义电力是现代社会中不可或缺的能源,了解电功率的概念和测量方法对学生具有重要的理论和实践意义。
二、教学目标1. 知识与能力a. 掌握电功率的定义和计算公式b. 掌握测量小灯泡电功率的实验方法c. 能够合理使用实验仪器进行电功率测量2. 情感态度价值观a. 培养学生对科学实验的兴趣和探索精神b. 培养学生的实验操作技能和安全意识三、教学重点和难点1. 教学重点a. 电功率的定义和计算b. 小灯泡电功率的测量2. 教学难点a. 电功率测量实验操作的细节和注意事项b. 学生对电功率的概念理解和运用四、教学内容和安排1. 知识讲解a. 介绍电功率的概念和计算公式b. 分析电功率测量的原理和方法2. 实验操作a. 展示电功率测量仪器的使用和注意事项b. 指导学生进行小灯泡电功率的测量3. 实验数据分析a. 引导学生了解测量数据的处理和分析方法b. 讨论实验结果的合理性和可能存在的误差五、教学方法和手段1. 示教法通过教师的示范和讲解,引导学生掌握实验操作技巧和方法要领。
2. 实验法结合实际的实验操作,让学生亲自动手进行电功率测量,提高他们的实践能力和动手能力。
六、教学过程1. 整体规划分为知识讲解、实验操作和数据分析三个环节进行教学。
2. 具体操作过程a. 首先进行电功率的概念讲解和示范b. 然后进行小灯泡电功率测量实验操作c. 最后对实验数据进行分析和讨论七、教学效果评价1. 考查形式课堂笔试和实验操作考核2. 评价标准考察学生对电功率概念的理解、实验操作的准确性和数据分析能力。
八、教学反思与改进1. 教学反思总结教学过程中的成功经验和存在的不足之处,分析问题出现的原因。
2. 教学改进针对教学中存在的问题,明确下一步的改进计划和措施,以提高教学效果。
第3节测量小灯泡的电功率一、学习目标:1、会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率;2、认识小灯泡的亮度是由什么决定的;3、理解额定功率与实际功率。
二、主线问题:实验目的:学习伏安法测小灯泡的电功率实验原理:________________需要测量的物理量:______________实验器材:_________________________________________________________________ 实验电路图:1、根据左边电路图连接右边的实物图。
2、电路图中电压表是测量__________的电压,滑动变阻器的作用是:改变通过电路中的_________,改变小灯泡两端的____________,还起到_________电路的作用。
实验步骤:1、根据电路图连接电路,此过程中开关要处于_________状态,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于_____________处,这是为了_________电路。
2、观察小灯泡的额定电压是________V。
3、测出当U实<U额时的小灯泡的功率,并观察灯泡的亮度;测出当U实=U额时的小灯泡的功率,并观察灯泡的亮度;测出当U实>U额时的小灯泡的功率,并观察灯泡的亮度。
实验数据:注意:第1次小灯泡两端的电压低于额定电压;第2次小灯泡在额定电压下工作;第3次小灯泡两端的电压是额定电压的1.2倍。
实验结论:1、当U 实〉U 额时,P 实 P 额; 当U 实= U 额时,P 实 P 额; 当U 实〈U 额时,P 实 P 额。
2、灯泡的亮度由灯泡的_____________来决定的。
三、例题预热: 例1、(保山2011年考题)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源为两节新的干电池,小灯泡额定电压为2.5V ,阻值约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
(1)请你在图11甲中用笔画线代替导线完成电路连接(要求导线不得交叉)。
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,出现这一故障的原因可能是 。
18.3测量小灯泡的电功率导学案一、实验目的通过测量小灯泡的电功率,了解电功率的概念和计算方法,掌握使用电表测量电功率的操作技巧。
二、实验器材•小灯泡•直流电源•变阻器•多用电表•直流电流表•直流电压表三、实验原理电功率是电能转化为其他形式能量的速率,通常用符号P表示,单位是瓦特(W)。
电功率的计算公式为:P = U * I其中,P表示电功率,U表示电压,I表示电流。
四、实验步骤1.将小灯泡连接到直流电源的正负极,确保电路连接正确。
2.将直流电压表连接到小灯泡两端,用于测量电压。
3.将直流电流表连接到电路中,用于测量电流。
4.调节变阻器,使电流表读数在合适的范围内。
5.同时记录电压表和电流表的读数。
6.计算电功率,使用上述的计算公式。
7.尝试改变电压或电流,再次测量,验证电功率的变化。
五、实验注意事项1.实验中要注意安全,避免触电和短路的发生。
2.操作仪器时要轻拿轻放,避免损坏仪器。
3.在测量电压和电流时,要保持准确读数,避免误差。
4.在连接电路时,要确保连接正确,避免产生异常结果。
六、实验结果及分析根据实验步骤进行操作,记录测量结果,计算电功率。
如果实验操作正确,实验结果应该符合理论计算。
根据电功率的定义可以得出,当电压或电流变化时,电功率也会相应地发生变化。
通过改变电压或电流,可以验证电功率与电压和电流的关系。
七、实验总结通过这个实验,我们学习了电功率的概念和计算方法,并掌握了使用电表测量电功率的操作技巧。
实验操作中需要注意安全,避免触电和短路的发生。
在连接电路时,要确保连接正确,避免产生异常结果。
在测量电压和电流时,要保持准确读数,避免误差。
通过实验结果的分析,我们可以发现电功率与电压和电流有着密切的关系,当电压或电流变化时,电功率也会相应地发生变化。
这个实验对于我们理解电功率以及测量电功率的重要性具有一定的指导意义,帮助我们更好地理解电路中的能量转化过程。
《测量小灯泡的电功率》导学案课前预习案学习目标:1、会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率2、理解额定功率和实际功率3、通过探究,体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变,并发现其变化的规律自主预习:(通过回顾“测量小灯泡的电阻”“电功率”和预习“测量小灯泡的电功率”完成下列问题):1、额定功率: ;实际功率:2、电功率P= =3、在“测量小灯泡的电阻”实验中:(1)根据实验电路图连接实物图(2)实验中某次测量电压表示数为2.5V,电流表示数为0.25A,则小灯泡的电阻为。
(3)上述实验中测出小灯泡的电压和电流,除了可以计算小灯泡的电阻以外,我们还可以计算小灯泡的。
课内探究学案探究实验:测量小灯泡的电功率设计实验:(1)画出实验电路图(2)为了控制小灯泡的电功率,用来控制加在小灯泡上的电压。
(3)电压表应该与小灯泡联,电流表应该与小灯泡联。
(4)观察小灯泡,所用小灯泡的额定电压是 V,为了不使电压过多的超过额定电压,实验中电源电压应该是 V,用节干电池串联。
(5)实验中需要测量的物理量有、。
(6)实验表格电压(V) 电流(A)电功率(W)灯泡亮度123进行实验:(1)连接电路时,开关处于状态,闭合开关前滑动变阻器的滑片要放在位置。
(2)电压表和电流表的正、负接线应该是让电流进出,估计电路中的电流和电压,电流表选择 A量程,电压表选择 V量程。
(3)接好电路后,同组同学各检查一次,纠正错误,然后闭合开关,开始测量。
分析论证:小灯泡的额定功率是 W,当灯泡两端的电压比额定电压高和比额定电压低时,它的实际功率各是 W和 W,灯泡的亮度分别比额定电压下和(暗、亮)。
结论:(1)不同电压下,小灯泡的实际功率,实际电压越大,小灯泡实际功率越。
(2)小灯泡的亮度由小灯泡的功率决定。
评估:反思一下,实验中最可能出现错误的是哪几个环节?在哪方面容易出现较大的误差?在实验过程中,发现了哪些新的问题?反馈提升:1、在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡标有“2.5V 、0.3A ”字样。
第三节:探究——测量小灯泡的功率【学习目标】1、进一步掌握电功率的概念,加深对额定功率、实际功率的理解。
2、会用伏安法测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定功率电压下的实际功率。
3、提高学生综合使用电流表、电压表和滑动变阻器的技能。
【学习重点、难点】1、重点:会用伏安法测小灯泡的功率。
2、难点:自己设计电路测量小灯泡的功率和各种故障的排除。
【学习过程】一、探究新知1、知识准备:(1)电流――用测量,电压――用测量,电功率--P= 。
(2)阅读课本,本实验的目的,实验原理。
2、制定计划(1)根据实验原理,需要测的物理量有,你认为需要的实验器材有: 。
(2)连接电路时开关应__,滑动变阻器滑片应置于__位置。
(3)实验电路图4、处理数据计算每种情况下小灯泡的电功率并填入上表。
5、反思与研讨(1)实验中滑动变阻器的作用有哪?(2)电压表、电流表的量程怎样选择?(3)小灯泡的参数(灯泡上标的电流值和电压值)有什么用途?二、自我检测1.某同学在测量小灯泡的电功率时,已有的器材是:小灯泡、电源、开关.还需要使用_____、_____、_____、_____等器材。
如果小灯泡上标有“3.8 V 0.3 A”的字样,为了测出小灯泡在等于、高于、低于额定电压时的电功率,所用的电源由_____节干电池串联组成即可。
2、李利同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时,连接的电路如图3—2所示。
(1)图中_____是电压表,_____是电流表。
(2)按电路图连接实物时,开关应先_____,并移动滑动变阻器的滑片,使其连入电路的阻值达到_____。
(3)闭合开关后滑片应向_____移动,直到______;如果李利同学想测量灯泡在略大于额定电压时的功率,应将滑片向_____滑动;如果李利同学想测量灯泡在略低于额定电压时的功率,应将滑片向_____滑动。
三、系统总结本节实验你得到了什么启示。
四、课后反思反思本节实验中有哪些注意事项。
18.3 测量小灯泡的电功率(导学案)【学习目标】1. 会测算小灯泡的实际功率和额定功率,进一步练习使用电流表、电压表、滑动变阻器。
2. 通过实验,体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。
3. 通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响,培养科学使用用电器的意识。
【学习重点】1. 用伏安法测量小灯泡实际功率的方法和步骤;2. 区分额定功率与实际功率以及讨论实验中发现的新问题。
【学习难点】学生自己设计实验方案、实验步骤并得出实验结论。
【预习案】阅读教材,完成以下问题:测量小灯泡的电功率一、实验原理:二、实验器材:电源、、、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线。
三、实验电路:如图所示。
四、实验步骤:①根据电路图连接电路。
连接电路时开关要,滑动变阻器的滑片要调节到阻值端。
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯两端的电压分别、、高于额定电压(不能超过额定电压的1.2倍),记录电压表、电流表的示数,观察小灯泡的情况。
③计算出小灯泡的实际功率,并记录在表格中。
五、实验结论:灯泡的亮度取决于灯泡的,实际功率越大,灯泡越。
小灯泡的实际功率有个,额定功率只有个。
【探究案】探究一、测量小灯泡的电功率【想一想】测量小灯泡的电功率需要测量哪些物理量?用到哪些实验器材?画出实验电路图。
1. 设计实验(1)需要测定的物理量根据公式P=UI,若求小灯泡的电功率,需测定小灯两端的与通过的。
用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流,就可以计算出小灯泡的电功率,这种测量方法也叫做法。
(2)实验电路图在电路中,使小灯泡与滑动变阻器串联,电压表与小灯并联,电流表串联在电路中。
移动滑动变阻器的滑片,可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流,使小灯泡在不同下发光。
(3)选择实验器材和仪器根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。
例如选用的小灯泡标有“2.5V0.3A”,则电源至少需要2节干电池串联(电压为3V),电压表使用量程,电流表使用量程。
测量小灯泡电功率导学案(第1课时)年级:九年级科目:物理执笔者:熊小祥审核:内容:第三节测量小灯泡电功率(一) 课型:新授时间:学习目标:班级:姓名:1.知道测量小灯泡电功率的原理;2.知道滑动变阻器在这个过程中的作用;3.会使用电压表.电流表测量小灯泡的P额 P实一、学前准备——决心只是开始,重要是行动!1.测量小灯泡电阻的原理是: .灯泡的亮度取决于灯泡的4. 用电器实际功率的计算方法:抓住用电器的不变(1).求出用电器的;用公式: .(2).根据电路中的实际电流或实际电压求出实际功率。
用公式:5.一只标有”220V60W”的小灯泡,正常工作8h,可消耗 J的电能.这些电能可供一只”220V,15W”的节能灯正常工作 h. 把这只”220V,60W”的灯接到110V的电压下,它的实际功率为 W..应将滑动变阻器的滑片放在因是:三、自学合作,开心探究——珍惜每一次悦变的过程,拥抱每一次的希望;测小灯泡电功率2007年中考试题汇编(广州)1.(6分)测小灯泡电功率实验.(1)图10是本实验的实物部分连接图,请用实线代替导线完成对两电表的正确连接.(2) 电路正确连接后,在闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应该置于________________端.(3) 右表是某实验小组两位同学实验记录的数据,事后他们分析,发现 其中一组数据不合理,不合理的数据组的序号是:______________.(北京)2、小静同学用电池组(两端电压为3v )、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,测定标有“2.5V ”小灯泡的额定功率。
(1)如图15所示,小静连接的电路还没有完成,如果要求滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表的示数变大,导线M 应与滑动变阻器的接线柱连接。
(填“A ”、“B ”或“D ”)( 2 )小静把滑动变阻器正确连人电路后,闭合开关s ,发现灯L 不发光,电流表无示数.但电压表有示数.电压表的示数如图16 所示,为 v 。
编制教师:学习目标1、会说出实验原理,实验结论。
2:会使用电流表,电压表,正确连接电路。
上课时间审核领导鲁治敏教与学的过程思考点拨或小结一、自主学习:(限时10分钟)1、实验原理:2.所需要测的物理量有:和,分别用字母和表示。
3.完成实验所需的器材有:4.在本实验中滑动变阻器的作用是:;。
5.在方框内画出实验电路图。
6.注意事项:(1). 连接电路过程中开关一定要。
(2).闭合开关之前应该先调整滑动变阻器的滑片,使它处于的位置。
7.实验数据记录:(2.5V)次数实验要求发光情况电压U/V 电流I/A 电功率P/W1 等于额定电压2 高于额定电压3 低于额定电压8.实验分析:(1).小灯泡实际消耗的电功率(填“不一定”或“一定”)等于额定功率。
(2).当小灯泡U实=U额时,P实P额(3).当小灯泡U实>U额时,P实P额(4).当小灯泡U实<U额时,P实P额二、小组交流:(限时10分钟)三、展示点拨:(15分钟)点拨:通过实验锻炼学生动手能力总结规律盘点收获(课后反思)巩固训练 当堂检测:(满分70分,错一处扣3分,限时7分钟)3、如图13-11所示,小灯泡的额定电压为2.5 V ,如果开关闭合后,要使小灯泡正常发光,应调节滑动变阻器,使电压表示数为__________V ,此时电流表的示数如图13-12所示(接3 A 量程),那么小灯泡的额定功率为______________W ;若调节滑片,使电压表示数如图13-13,电流表示数为0.96 A ,那么灯泡的实际功率为___________W ,额定功率为______________W 。
图13-11 图13-12 图13-135V10151230 1 2 3AAV。
民勤六中“一课双测+”学案模板
测量小灯泡的
会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率;理解额定
3认识用电器正常工作和正常工作对用电器的影响,培养学生科学使用用电
排除各种故障测量小灯泡的功率
测量小灯泡的
测量小灯泡的电功率
a
)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为
___W
.小灯泡上标有“6 V 3 W”字样,将这盏灯接到它比正常发光时___(选填“亮”或“暗”)
.下列关于电功和电功率说法中,不正确的是(
.用电器消耗的电能越多,电功率越大。
彩田学校物理学案 第八章 电功率 第3节.测量小灯泡的电功率 班级: 姓名:1三.测量小灯泡的电功率【学习目标】1.知道实验室测电功率的原理。
2.会用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。
3.进一步理解额定功率和实际功率。
【学点一】电功率的测量1.利用功能关系:用电能表测用电器消耗的 ( ),用秒表测用电器的通电 ( ), 由P= 计算出电功率。
2.利用伏安法:(1)电功率 与用电器电压 和电流 大小有关,由P=W/t 及W=UIt ,理论分析得出: P= (此式表明电功率的大小等于 与 的乘积)。
(2)符号的意义及单位: —电流—安培( ); —电压—伏特( ); —功率—瓦特( ) 注意:使用以上公式,只有电流、电压的单位分别是 、 时,所得的功率单位才是瓦特。
3.电功率计算的推导公式:(1)由P=UI 及欧姆定律公式 可推导出:P= ;(2)由P=UI 及U=IR 可推导出:P= 。
(推导式中R 表示 ,在计算时其单位必须是 )4.电功率与用电器电阻的关系:当电流一定( 电路中)时,由P= I 2R 可知,电功率与电阻成正比,所以P 1:P 2= ;当电压一定( 电路中)时,由P= U 2/R 可知,电功率与电阻成反比,所以P 1:P 2= 。
【当堂训练】:1.有一种用于220V 电路的节能灯,额定功率仅为1W ,通过它的电流为 。
2.上海世博会太阳能光伏发电项目是通过高科技将太阳能转化为 能。
某学校共有250盏标有“220V 40W ”字样的日光灯,若它们同时正常工作,则通过其中一盏灯的电流为 A.3.某灯泡上标着“220V 40W ”,则该灯泡的电阻为 ,当接在110V 的电源两端时,该灯泡的实际电功率为 (设灯丝的电阻不随温度的改变而改变)。
【学点二】测量小灯泡的电功率 (阅读教材46-47页内容,回答下面问题。
)分别测量以下三种情况下的实际功率:(1)使小灯泡在额定电压下发光。
(2)使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍,并观察小灯泡亮度。
第1课时测小灯泡的电功率学习目标:1.知道用伏安法测定小灯泡功率的原理;2.知道如何测定小灯泡的额定电功率和实际电功率;3.会自己设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序地进行实验、读取数据、计算小灯泡的功率。
学案导学知识点一:测量小灯泡的电功率我们知道,电功率是表示电流做功快慢的物理量,每个用电器都有自己的电功率,如何测出小灯泡发光时的电功率呢?实验原理:P=UI实验器材:电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡(额定电压2.5 V)实验电路图:实验要求:(1)移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压(约 1.2U额)。
(2)记录电压值,电流值,同时观察比较灯的亮度有何区别。
实验步骤:(1)按照电路图连接电路,将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数依次为2.5 V、2 V和3 V,依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I,分别将U、I记录在表格中;(3)观察并比较三次小灯泡的发光情况,将现象记录在表格中。
实验结论:小灯泡的亮度是由它消耗的实际功率决定的。
【典型例题】小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率,他设计了下列四个电路图。
图中的电源电压U 保持不变,小灯泡的额定电压为U 0,且U >U 0,定值电阻的阻值为R .在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是:【答案】C【解析】试题分析:A 、S 2闭合S 3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S 2断开S 3闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不符合题意;B 、S 2闭合S 3断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;S 3闭合S 2断开,电压表测定值电阻R 两端的电压,其上端为负极,下端为正极;电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,B 图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不符合题意;C 、开关处于1的位置,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U ;开关处于2的位置,电压表测量的是灯泡的两端电压U 0,则小灯泡的电流为0U U I R -=,小灯泡的额定功率表达式是000U U P U I U R-==,该电路能测出灯泡正常发光时的功率,符合题意; D 、开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功率,不符合题意;所以选C .【针对训练1】图中是小明和小兰在“测定小灯泡的电功率”实验中连接的电路,所用小灯泡标有“2.5V ”字样。
测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率的方法和原理:根据P=IU,要测量小灯泡的电功率,需要测量通过小灯泡的电流I和小灯泡两端的电压U,这就需要电流表和小灯泡串联,电压表并联在小灯泡两端.要测量小灯泡在不同电压下的电功率,就需要滑动变阻器和小灯泡串联,通过改变滑动变阻器的滑片位置,改变小灯泡两端的电压和小灯泡中的电流.实验电路图如图7-19所示.【重点难点解析】用电压表和电流表测量小灯泡的电功率根据电功率的公式P=IU,测出小灯泡的电流和电压,就可以计算得出小灯泡的功率.在额定电压下测出的功率就是额定功率.调节滑动变阻器改变小灯泡两端的电压,使它略高于或略低于额定电压,测出对应的电流值,就可以计算出小灯泡不在额定电压下的功率.根据实验的要求,自己设计出电路,并画出实验电路图.然后按电路图选择实验器材并将器材连接成电路,进行实验.(1)使小灯泡在额定电压下发光,测出小灯泡中的电流,算出小灯泡的功率.(2)使小灯泡上的电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的发光情况,测出小灯泡中的电流,算出小灯泡的功率.(3)使小灯泡上的电压低于额定电压,观察小灯泡的发光情况,测出小灯泡中的电流,算出小灯泡的功率.设计如下的表格,把三次实验数据填写在表格里.分析实验现象和实验数据,归纳得出实验结论:(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.实验结束后,要对实验过程进行回顾和分析,思考在实验过程中还有没有不合理的地方,操作中有没有什么失误,测量结果有哪些误差,并和同学进行交流.最后写出实验报告.例1某小组同学探究小灯泡发光时的亮度与哪些因素有关.他们用九只不同规格的灯泡分别接入电路,使它们都正常发光,并用电压表和电流表分别测得小灯泡正常发光时的电压和电流.该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度,把九只灯泡分成三组,每组的亮暗程度相同,且第—组最亮,第二组其次,第三组最暗.实验中记录的有关数据分别如表—、表二、表三所示.(1)分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:__________________.(2)分析比较实验序号_________________________的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当通过灯泡的电流相等时,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮.(3)请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,并归纳得出结论.(a)分析比较表—、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初步得出________________________________________________;(b)分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初步得出:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2003年,上海)分析与解答:根据实验中记录的数据可以得出九只规格不同的灯泡正常发光时的电阻和功率.第一组三只灯泡的电阻依次是3Ω、12Ω和48Ω,功率都是12W;第二组三只灯泡的电阻分别是6Ω、24Ω和96Ω,功率均是6W;第三组三只灯泡的电阻分别是3Ω、12Ω和48Ω,功率都是3W.(1)分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象,灯泡两端电压相同,灯泡的电流、电阻、电功率和亮度均不同,归纳可得出的初步结论是:当灯泡两端的电压相等时,通过灯泡的电流越大,灯泡的功率越大,灯泡越亮.(2)分析比较实验序号4与7、5与8、6与9的数据及观察到的现象,通过灯泡中的电流相同,灯泡两端的电压、电阻和电功率都不同,归纳可得出的初步结论是:当通过灯泡的电流相等时,灯泡两端的电压越大,灯泡的功率越大,灯泡越亮.(3)进—步综合分析表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,归纳可得出如下结论.(a)灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的乘积相等,即灯泡的功率相等,灯泡的亮度相同;(b)灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的乘积越大,即灯泡的功率越大,灯泡越亮,小灯泡发光时的亮度是由灯泡两端电压和通过灯泡电流的乘积,即灯泡的功率决定的.点评:本题是—道探究实验题,考查分析处理实验数据、归纳得出实验结论的能力.根据实验得出的数据和观察到的现象,探究灯泡发光时的亮度跟哪些因素有关,可猜想:①只与电压有关;②只与电流有关;③与电阻(I U R =)有关;④与功率(P=IU)有关.通过分析比较,归纳得出上述哪种猜想正确,即得出初步的实验结论.例2 在“测定小灯泡额定功率”的实验中:电路如22页图7-19所示,小灯泡的额定电压为2.5V ,电阻约为10Ω,电源为两节干电池.(1)请用笔画线代替导线,将图7-20甲中的元件连成符合这个实验要求的电路(连线不能交叉).(2)正确连好电路后,闭合开关S ,发现灯L 不发光,故障的原因可能是 ( )(A)电流表处有开路 (B)电压表正负接线柱处开路(C)小灯泡L 短路 (D)小灯泡L 的灯丝断了(3)排除故障后,当小灯泡L 正常发光时,电流表指针位置如图7-20乙所示,则小灯泡L 的额定功率为____W .(2003年,辽宁)分析与解答:(1)在连接电路之前要确定电压表和电流表所使用的量程.选择电压表的量程时,以灯泡的额定电压为依据.本题中,小灯泡的额定电压为2.5V ,为提高读数的准确性,电压表选择使用0~3V 量程,把标有“—”和“3”的两个接线柱连入电路.选择电流表的量程时,以电路中可能出现的最大电流值(滑动变阻器连入电路的电阻为零时的电流)为依据.本题中给出的电源是两节干电池,必须组成串联电池组使用,电源电压为3V ,电路中可能出现的最大电流A V I 3.0103=Ω=,电流表选择使用0~0.6A 的量程,把标有“-”和“0.6”的两个接线柱接入电路中.连接实验电路时,可先把电池组、开关、滑动变阻器、小灯泡和电流表连接成串联电路,最后把电压表并联接在小灯泡两端.(2)正确连好电路后,闭合开关S ,灯L 不亮,说明灯泡中没有电流通过,灯泡电路出现了开路或短路.(3)由于电流表使用的是0~0.6A 量程,灯泡正常发光时,两端电压等于额定电压,U=2.5V ,灯泡中的电流等于电流表的示数,I=0.26A ,灯泡的额定功率等于此时的实际功率,P=IU=0.26A×2.5V=0.65W .由以上分析可得:(1)连成的符合实验要求的电路如图7-21所示;(2)闭合开关S 灯L 不发光的故障原因可能有A 、C 、D ;(3)灯泡L 的额定功率为0.65W .点评:本题是一道典型的实验综合题,它把电流表和电压表的量程选择、实验电路的连接、实验电路故障的分析判断、电流表示数的读取、实验数据的分析处理综合在一起,考查动手操作和综合分析问题的能力.解题的关键是亲身经历实验过程,理解实验原理,并能分析和处理实验数据,归纳得出实验结论.解题时要特别注意小灯泡正常发光,就意味着小灯泡两端电压等于额定电压,此时灯实际消耗的功率等于它的额定功率.例3实验探究:[提出问题]给你额定电压为6V的小灯泡—只,你能测出它发光时的电功率吗?[制定计划与设计实验]①根据电功率公式,要测电功率需测出电压U和电流I;②设计如图7-22甲所示的电路进行实验,选择图7-22乙所示的仪器和器材(用笔画线进行连接);③为比较不同电压下灯泡工作的功率,实验进行三次.[进行实验与收集证据]通过实验(步骤略),得到如下数据:[交流与合作]请你讨论下列问题以便同其他同学交流:(1)完成上面数据表的填写;(2)写出计算灯泡额定功率的计算过程.(2003年,安顺)分析与解答:1.按照实验电路图连接电路要按照一定顺序进行.可以从电池组的正极开始,依次连接开关S、电流表A、灯泡L、滑动变阻器,最后连到电池组负极.然后把电压表并联接在灯泡L两端.连接电路时要注意,电流必须从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出;滑动变阻器取金属杆两端的一个接线柱和电阻丝两端的一个接线柱连入电路.(电路连接读者在图7-22乙上自行完成)2.根据实验记录的数据和电功率公式可计算得出,V U 0.61=时,V U W P5.5;321==时,V U W P 0.5;53.232==时,W P 1.23=.3.由实验测得的数据知,当灯泡两端电压等于额定电额时,灯泡中的电流I=0.50A ,灯泡的额定功率WV A IU P 0.30.650.0=⨯==额额点评:本题是一道科学探究试题.题目围绕“提出问题”、“制定计划与设计实验”、“进行实验与收集证据”、“交流与合作”等科学探究的环节对物理研究方法进行考查.把科学探究和科学内容的学习和考查放在同等重要的地位.试题突出科学探究和科学素质的培养,体现研究过程和方法.显现了今后中考物理命题的方向和趋势.例4 按图7-23所示电路对额定电压为3.8V 的小灯泡进行实验时,测得5组实验数据,并记录在表中,同时记录了小灯泡亮度变化情况.请你仔细分析实验数据和实验现象,回答以下问题:(1)小灯泡的额定功率是_________W ;(2)小灯泡亮度变化规律是____________;(3)除了表格中列出的数据和现象外,你还能发现的问题是_________________________ _____________________________________________________________________.(2003年,安徽)分析与解答:小灯泡的额定电压为3.8V ,由实验数据可得,当小灯泡两端电压等于额定电压时,通过的电流为0.3lA ,小灯泡的额定功率为W V A IU P 18.18.331.0=⨯==额额;从实验数据和现象可以看出,随着小灯泡两端电压的增大,灯泡中的电流也增大,灯泡耗电的电功率由W V A U I P 84.00.328.0111=⨯==逐渐增大为W P 05.12=、W P 18.13=、W P 28.14=、W P 53.15=,灯泡发光的亮度逐渐增加.同时,由欧姆定律可以计算出五次实验时灯泡的电阻依次是:Ω=Ω=Ω=Ω=Ω=2.13,5.12,3.12,7.11,7.1054321R R R R R 很明显,灯泡的电阻是变化的,并且电阻随灯丝中电流的增大而增大.由以上分析可得:(1)灯的额定功率是1.18W ;(2)灯泡的功率越大,灯泡的亮度越大;(3)灯丝的电阻是变化的.点评:本题考查分析处理实验数据和现象、归纳总结得出物理规律的能力.解题过程中,要善于运用欧姆定律和电功率公式计算得出小灯泡发光时的电阻、电功率,结合小灯泡发光的亮度,概括总结得出灯泡亮度和电功率的关系及灯丝电阻和电功率的关系.例5 在“伏安法测电阻”和“测小灯泡功率”(小灯泡的额定电压为2.5V)两个实验中:(1)都需要测出三组电压值和电流值,前者的目的是________________;后者的目的是_____________________.(2)下表是小明“测小灯泡功率”实验时记录的数据,由此可知小灯泡的额定功率额P ________________W .(3)同学们在交流实验体会时,有的同学提出:可以根据小明的测量数据,在非额定电压条件下求出小灯泡的电阻,再由公式R U P 2额额=,求出小灯泡的额定功率'额P ,请用这种方法根据表格中的数据算出'额P (要求有必要的计算过程).将额P 和'额P 进行比较.并分析说明产生这种差异的根本原因.(2003年,哈尔滨)分析与解答:(1)用电压表和电流表测小灯泡的电阻和电功率,测量电路和方法完全相同,前者利用I U R =计算灯泡的电阻,后者利用IU P =计算灯泡的功率.测量过程中都要测出三组电压值和电流值,前者的目的是进行多次测量,求电阻的平均值,减小测量的误差;后者的目的是测小灯泡在额定电压下的额定功率和不在额定电压下的实际功率,并加以比较,寻求小灯泡的发光亮度和实际功率及实际电压的关系.(2)小灯泡的额定电压为2.5V ,由实验数据知道,灯泡两端电压等于额定电压时,通过灯泡的电流为0.22A ,小灯泡的额定功率W V A IU P 55.05.222.0=⨯==额额.(3)根据实验测得的数据,V U 31=时,A I 25.01=,此时灯泡的电阻Ω===1225.03111A V I U R .小灯泡的额定功率W V R U P 52.012)5.2('212=Ω==额额.额额P P <'.原因是灯丝的电阻受温度的影响,电压高时,灯丝温度高,测得的电阻偏大,由12'R U P 额额=可知计算出的'额P 值偏小. 若选择V U 23=、A I 20.03=计算电阻3R ,由32'R U P 额额=计算出的'额P 值将偏大.读者可自行分析产生差异的原因.点评:本题考查分析处理实验数据、归纳总结得出实验结论的能力.通过解题,加深对用电压表、电流表测灯泡电阻和电功率实验的相同之处和不同之处的理解和掌握,同时探究发现灯泡灯丝的电阻是随温度升高(或实际电功率的增大)而增大的.通常我们解题认为灯丝电阻恒定不变,只是为了简化解决主要问题而采取的—种近似.例6 在—次测定小灯泡额定功率的实验中,老师给出了下列器材:额定电压为0U的小灯泡、电源(电压未知)、一个阻值为R 的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一个单刀双掷开关和若干导线,如图7-24.实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生的变化.(1)小张同学设计的实验电路图如图7-24,请你根据电路图用笔画线连接未完成的实物连线.(2)写出用以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量(物理量用字母表示).(3)本实验中,小灯泡额定功率的表达式P=_______________.(4)若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为—只电压表,请你重新设计—个实验电路图,测量小灯泡的额定功率(将实验电路图画在下面的方框内,不需要说明实验步骤).(2003年,重庆)分析与解答:(1)根据电路图连接未完成的实物连线如图7-25所示.(连接电路时,要注意单刀双掷开关有三个接线柱,动触片和灯泡相连接,两个静触片分别和电流表的正负接线柱相连接)(2)由电路图(图7-24)可以看出,单刀双掷开关的动触片接触点1时,灯泡L 和电阻R 并联,电流表测R 中的电流;开关的动触片接触点2时,灯泡L 和电阻R 仍然并联,电流表测干路中的电流.由于只有电流表而没有电压表,灯泡两端的电压测量问题需要转化为电流测量问题,然后利用欧姆定律计算出灯泡两端电压.利用图7-24所示电路测定小灯泡额定功率的实验步骤是:①计算出R 两端电压等于灯泡L 的额定电压0U 时,通过它的电流R U I R 0 ;②S 掷向接线柱1,调节滑动变阻器,使电流表示数为R U 0(此时灯泡L 两端电压为0U );③保持滑动变阻器的滑片位置不动,S 掷向接线柱2,读出电流表示数I .(灯泡L 和电阻R 并联电路的干路电流)(3)小灯泡的额定功率)()(URUIUIIUIPRL-=-==.(4)若将图7-24所示器材中的电流表改换为电压表,要测量灯泡L的额定功率,电压可用电压表直接测量,电流就需要进行间接测量.可将灯泡L和电阻R串联,测量两个不同的电压值,最后计算出灯泡的额定功率.可以测量出小灯泡的额定功率的实验电路图如图7-26所示.(实验步骤和灯泡额定功率的表达式读者自己分析、设计和写出)点评:本题考查综合运用欧姆定律、电功率公式、串联电路和并联电路特点解决实际问题的能力.解题时要能灵活运用转化的物理思想方法将电压的测量转化为电流的测量或把电流的测量转化为电压的测量,借此达到测量小灯泡额定功率的目的.【易错例题分析】例图7-27是测定额定电压为2.5V小灯泡额定功率的实物连接图.(1)请在方框内画出电路图(2)实验过程中某一时刻电压表示数如图7-28甲所示,为了测得小灯泡的额定功率.闭合开关后,应把图7-27中的滑动变阻器滑片P向_______(填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为2.5V 为止,这时电流表示数如图7-28所示,为_______A,则此时灯泡的额定功率是_____________W.(3)若电源电压为6V,滑动变阻器有“10Ω 1.5A”和“20Ω 1A”两种规格,那么实验中应选用规格为__________的滑动变阻器.(2003年,福州)错解一:由图7-27和图7-28甲知,滑动变阻器连入电路的是AP段电阻丝,电路连通时,电压表示数为1.2V,要使电压表示数增大为2.5V,变阻器连入电路的电阻必须增大,因为串联电路中,电阻越大,两端的电压也越大,滑动变阻器的滑片P应向右移动.错解二:由图7-28乙知,灯泡两端电压等于额定电压时,灯泡中的电流,即电流表示数为0.22A,灯泡的额定功率WVAIUP55.05.222.0=⨯==额额.错解三:实验中应选用“10Ω 1.5A”的滑动变阻器,因为该变阻器允许通过的最大电流值比较大.实验过程中不会因电路中电流过大而损坏.警示:在做用电压表和电流表测小灯泡的电功率的实验时:①实验器材的选择不但要考虑器材的作用,还必须考虑器材的规格能否满足实验中对电流、电压、电阻以及电功率的要求;②读取电表示数时,要先根据连入电路的接线柱确定使用的量程,再根据量程确定刻度盘上的分度值,最后根据指针位置读数;③实验电路中用来调节灯泡电压和电流的是滑动变阻器,调节前要弄清变阻器连入电路的是哪一段电阻丝,滑片向左或向右移动时电灯中的电流或电压是增大还是减小,最后根据实验要求确定滑片的移动方向.正解:(1)实验电路图如图7-29所示;(2)要使电压表示数为2.5V ,变阻器的滑片P 应向左移动;电压表示数为2.5V 时,电流表的示数为0.24A ,灯泡的额定功率WV A IU P 6.05.224.0=⨯==额额;(3)灯泡正常发光时的电流I=0.24A ,此时变阻器两端电压V V V U U U R 5.35.26=-=-=额,变阻器连入电路的电阻Ω===6.1424.05.3A V I U R R .要使灯泡在实验中不致被烧坏,变阻器连入电路的电阻不得小于14.6Ω,即变阻器的最大电阻值必须大于14.6Ω.实验中应选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器.点评:本题综合考查设计实验,选择器材、读取电表示数和分析处理实验数据的能力.用电压表和电流表测量灯泡的功率是一个非常重要的实验,应明确该实验的原理,会设计和连接实验电路,能根据欧姆定律和电功率公式通过计算和分析选择实验器材,理解各元件(特别是滑动变阻器)的作用,能收集、整理和处理实验数据并归纳总结得出实验结论.通过探究实验.提高综合运用知识的能力.1.在“测定小灯泡额定功率”的实验中(小灯泡标有“3.8V”字样,灯泡的电阻约为12Ω):(1)在连接电路时,开关应该是______的.(2)某同学在连接实验电路时还有导线未接上,如图7-30a 所示.请你用笔画线代替导线,把图中电路连接好,闭合开关后,要求变阻器滑片向右移动时灯泡变亮(请勿更改原有导线,且所有导线不得交叉).(3)正确连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为________时,灯泡正常发光,此时电流表的指针位置如图7-30b 所示,其示数为________,则小灯泡的额定功率是_________.2.在做“测定小灯泡的电功率”的实验中,已知实验用小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率约为1W,某同学想较准确地测出小灯泡的额定功率,连接了如图7-31a所示的实验电路.(1)该同学正要闭合开关进行实验,老师又帮他检查了一下电路,发现电路中有三处错误或不妥.请把它们找出来,并填写在下面的横线上.①__________________________________________________________________②__________________________________________________________________③__________________________________________________________________(2)电路改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压为2.5V,此时电流表的示数如图7-31b所示,该电流为_______A.小灯泡的额定功率为_______W.3.几位同学在做“测定小灯泡的电功率”实验.(1)请在虚线框中画出实验电路图;(2)在连接电路中,开关应_______,滑动变阻器的滑片应移到______________处;(3)小荣同学实验时,所用的电压表量程是0~3V,但刻度模糊不清,无法直接读出实验数据,却能从0~15V档的刻度线看出指针停在11.5V处,则加在电压表两端的实际电压为_______V;(4)平平同学连接好实验电路,检查无误后,闭合开关,发现电流表指针偏转,电压表指针几乎不动,该故障的原因是 ( )(A)灯泡灯丝断了 (B)电流表接线短路(C)电源接触不良 (D)灯座接线短路4.图7-32所示的电路图,在我们的物理学习中多次使用.请根据此图,选择一个做过的实验或者进行创新设计.具体要求:(1)如果选择做过的实验,应写出实验名称、实验步骤和实验结果表达式.(2)如果选择创新设计,应写出设计名称(自定)和设计意图.5.如图7-33甲所示是某同学在做“测定小灯泡功率”实验时所连接的实验电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,而两表均有读数.调节滑动变阻器的滑片也仍旧如此,没有变化.实验中小灯泡上标有“2.5V0.3A”字样,滑动变阻器的铭牌如图7-33乙所示,实验前检查所有的实验器材都是完好的,但实验电路中有—处连接错误,请指出是什么错误?____________________________________________________________________________ 小灯泡为什么不亮呢?说明你的理由._________________________________________________________________________________________________________________________ 在下边方框内画出正确的实验电路图.6.如图7-34a所示,是小强测量一只标有“2.5V”字样小灯泡电功率的实验电路.但尚未连接完.(小灯泡电阻约为10Ω)(1)请你用笔画线代替导线帮他完成电路连接(画线不许交叉)(2)连接电路时,应注意:开关要________;变阻器的滑片要移到________(3)电路连接准确无误后,闭合开关,移动变阻器滑片P使小灯泡正常发光.此时,电流表示数如同7-34b所示,则小灯泡的额定功率为______________W.(4)另—小组在做此实验时,连完电路,闭合开关后,发现电流表的指针反向偏转,他们应采取的纠正方法是________.7.小明同学在做“测定小灯泡功率”实验时,选取了—个标有“2.5V”的小灯泡和必要的器材,用导线把实验器材连接起来,如图7-35所示.(1)在开始测量前,请你帮小明检查实验器材连接图,如有错误,在图上错误的连线上打“Ⅹ”,再用笔画线画出正确的连线(要求改动的连线最少).(2)经检查改正连线后,小明连续进行了4次测量,并把测量得到的数据和观察到的现象填写在下面表格里.请你和小明分析上表中的数据和现象,可得到:A.小灯泡的额定功率是________W;B.小灯泡逐渐变亮,表明灯丝温度逐渐________;C.小灯泡逐渐变亮,表明灯丝的电阻逐渐_________;D.由此可知,灯丝的电阻是随温度升高而__________.8.如果利用一段足够长的电阻丝(这根电阻丝每厘米长的电阻为0.5Ω)来安装一只调光小电灯,你准备怎么做?提供的灯泡为“6V3.6W”,电源电压为9V,要求:(1)设计一个电路,使灯泡既能正常发光,又能起调光作用.(通过计算加以说明,并画出电路图)(2)说说你的具体制作方案.(在制作过程中,需要的其他器材可以自行选用)(3)如果将这样的调光方式用到家庭照明电路中,能否真正起到节能作用?请说说你的想法.参考答案【同步达纲练习】7.(1)略;(2)A .1.00;B .升高;C .增大;D .增大8.(1)灯泡正常工作电流A V W U P I L L 6.066.3===,分压电阻R 两端电压Ω====-=-=56.03,369A V I U R V V V U U U R L R ,电阻丝的长度cm cm l 10/5.05=ΩΩ=.要使电路中的灯泡既正常发光,又能起调光作用,串联的电阻丝长度l′必须大于10cm;(2)制作方法:将电阻丝截下适当长(大于10cm)的一段后,将电阻丝的一端用导线和灯泡相连接.并将从这一端开始的10cm长用绝缘胶布缠紧并加以固定,最后在剩下的电阻线上用铜线缠绕几圈,做成可以在电阻线上滑动的铜线环,并将铜线环用软导线按电路图和电源相连,再接入开关,灯泡,组成闭合电路;(3)不能,因为电流通过调光用的电阻丝时,有电能转化成热损失掉。