北师大版九年级物理下13.3节《探究-小灯泡的电功率》微课+知识点+练习
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精讲视频二
知识点讲解
一、实验原理与电路设计：
原理：P=UI
电路设计：
滑动变阻器的作用：
1、保护电路，防止电流过大；
2、改变灯泡两端电压，实现对灯泡在不同电压下工作情况的研究，
注意：
1、电压不要超过灯泡额定电压的1.2倍， 以免损坏。
2、在测量小灯泡电功率的实验中,不能将多次测得的电功率求平均值，因为不同的电压下，用电器的电功率是不一样的。
3、在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后灯不亮，不一定是小灯泡发生了故障或电路连接出现错误，还有可能是滑动变阻器连入了最大阻值。这时应该观察电压表或电流表的示数情况。
4、不要误认为灯泡的额定功率越大，灯泡就越亮。灯泡的亮度决定于其实际功率，灯泡的实际功率越大，亮度越高。额定功率大的小灯泡在电压很低时，也有可能很暗。
二、实验步骤：
（1）将电压表和电流表指针调零，断开开关，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（这里选用的电灯的额定电压为2.5V），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。
根据数据分析我们会发现，实际电压越高 ，电灯的实际功率也越大，灯的亮度也越大。
三、小灯泡的实际功率和额定功率
用电器不一定总能正常工作，只有在额定电压下它才能正常工作，他的电功率才正好等于额定功率，但如果电器长时间不在额定电压下工作，将不能发挥其正常作用，如果电压严重偏离额定值，还有可能缩短用电器的寿命，甚至瞬间损坏！
同步练习
1.某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
2.标有“6 V1.5 W”的小灯泡,通过它的电流随电压变化的关系如图所示。若把这样的两只灯泡串联接在8 V的电源上,则此时每只灯泡的电阻及功率为( )
A.24Ω 0.67 W B.24Ω 0.8 W
C.20Ω 0.96 W D.20Ω 0.8 W
3.下列各电学实验,都可以通过调节滑动变阻器来测量多组电流和电压。其中为了减小实验误差的是( )
A.电阻的大小与哪些因素有关
B.电流的大小与哪些因素有关
C.用“伏安法”测电阻器电阻
D.用“伏安法”测小灯泡功率
4.在做“测定小灯泡额定功率”的实验中,小明在连接好电路后,他无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表和电压表示数都不变,而且小灯泡很亮,其原因可能是( )
A.滑动变阻器的总阻值太大
B.小灯泡被短路
C.滑动变阻器没有接入电路
D.电路中有断路
5.一只灯泡的额定电压为220 V,为了确定该灯泡的额定功率,下述方案中最佳的为( )
A.接入220 V电路中使之正常发光,再与有标记额定功率的灯泡比较亮度进行判断
B.在实验室里用伏安法测出灯丝电阻,再用公式P=进行计算
C.接入220 V电路中,测出通过灯泡的电流I,再用公式P=UI进行计算
D.直接与其他标有220 V的灯泡从外观上比较确定
6.下表是测小灯泡电功率的实验数据记录：
电压U/V | 电流I/A | 实际功率 P/W | 发光情况 |
2.5(等于额定电压) | 0.3 | 0.75 | 正常 |
3.0(高于额定电压) | 0.36 | 1.08 | 强烈 |
2.0(低于额定电压) | 0.28 | 0.56 | 暗淡 |
通过以上实验数据记录可以看出：
(1)小灯泡的亮度取决于它的 。
(2)用电器实际消耗的功率是随着加在它两端的 而改变的,只有当电压为额定电压时,消耗的功率才是 ,只有这时,用电器才能 ;若实际电压偏低,用电器消耗的功率 ,用电器不能正常工作。
(3)该灯泡的额定功率为 W。
7.将分别标有“6 V6 W”的灯泡L1和“6 V3 W”的灯泡L2并联接在6 V的电源上,则实际功率较大的灯是 (选填“L1”或“L2”),电路中干路的电流是 A。
8.小明做“测定小灯泡电功率”的实验时,连接的实物电路如图甲所示,电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)用笔画线替代导线,将实物电路连接完整。
(2)碰接电路的最后一根导线时,灯泡立即发光,而且很亮,则连接电路时存在的不规范或不妥当之处是：
①_________________________________________;
②_________________________________________。
(3)实验过程中,当电压表示数为2.5 V时小灯泡正常发光,由图乙可知,此时电流表的示数为A,小灯泡的额定功率为W。
(4)小明受此实验启发,想测定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)的额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图像如图丙所示,查阅资料知道该LED的额定电压为3 V,结合图像可得该LED的额定功率为W。小明进一步发现,在额定电压下工作时,LED比小灯泡亮,请对此现象作出解释：
_____________________________________________。
9.小华有4 V的蓄电池和规格为“3 V3 W”的小灯泡各一只,为了能使小灯泡正常发光,他设计了如图所示的电路。
求：
(1)小灯泡正常发光时的电流;
(2)小灯泡正常发光1 min消耗的电能;
(3)定值电阻的阻值。
参考答案：
1.B 2.D 3.C
4.C 5.C
6.
(1)实际功率
(2)电压 额定功率 正常工作 偏小
(3)0.75
7.L1 1.5
8.(1)
(2)①连接电路时,开关没断开 ②滑片没调到阻值最大端
(3)0.3 0.75
(4)0.072 消耗相同的电能LED灯转化的光能多,而小灯泡转化的光能少
9.(1)1 A (2)180 J (3)1Ω