提出問題: 我們已經用電壓表、電流表間接測量過小燈泡的電阻了, 設計一個方法來測量出小燈泡的電功率嗎? 怎樣測量? 實驗設計: 1.實驗原理P=UI 根據(jù)P=UI可知,只要用電壓表(伏特表)測出小燈泡兩端的電壓、用電流表(安培表)測出通過小燈泡的電流,就可以間接測量出小燈泡的電功率了. 即用伏安法測小燈泡的電功率. 為了測量不同電壓下的電功率, 我們要用串聯(lián)滑動變阻器的辦法,來控制加在燈泡兩端的電壓. 2.實驗器材:電源、開關、導線、電流表、電壓表、滑動變阻器. 3.實驗電路:若所用小燈泡的額定電壓是2.5V,要測出小燈泡的功率,至少 需要兩節(jié)干電池(3V)作電源,電路圖和實物電路圖設計如圖甲乙所示. 4、 實驗步驟: (1)按電路圖連接實物圖,將滑動變阻器的滑片滑到阻值最大(右)端; (2)檢查電路無誤后,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,當電壓表的示數(shù)等于2.5V時,停止滑動,記錄此時電流表的示數(shù),并觀察燈泡的亮度,記錄在表格中. (3)調節(jié)滑動變阻器的滑片,分別使電壓表的示數(shù)低于2.SV、等于2.5V的1.2倍(注意不能超過小燈泡的額定電壓太多,否則會損壞小燈泡),記錄每一次對應電流表的示數(shù),并觀察燈泡的亮度,記錄在表格中. (4)將實驗中記錄的數(shù)據(jù)分別代入P=UI,算出小燈泡的實際功率,并填人表格中. 5、實驗分析: (1)小燈泡的發(fā)光情況由它的實際功率決定,實際功率越大,燈泡越亮. (2)燈泡實際消耗的電功率隨著加在它兩端的電壓而改變,電壓越大,功率越大. (3)燈泡的實際功率可以等于額定功率,也可以不等于額定功率. 6、方法與點撥 (1)伏安法測小燈泡電功率的實驗中,滑動變阻器的作用: ①閉合開關前,應該先調節(jié)滑動變阻器的滑片,使其連入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,這樣能夠保護電路中的各個電路元件不至于損壞; ②接通電源后,移動滑動變阻器的滑片,可以調節(jié)小燈泡兩端的電壓. (2)實驗過程中的注意事項: ①連接電路時開關一定要斷開,并且滑動變阻器的滑片應滑到阻值最大處,以保護電路. ②電壓表和電流表的量程,應大于小燈泡的額定電壓和額定電流,以免燒壞電表. ③滑動變阻器的選擇:通過它的最大電流應大于燈泡的額定電流,它的最大阻值應使連入它后電路的電流不超過燈泡的額定電流太大,最好和燈泡的電阻大致差不多,這樣調節(jié)效果更明顯. ④在移動滑動變阻器的滑片使小燈泡兩端電壓高于額定電壓時要注意,實際電壓不能超過額定電壓的1.2倍,同時時間不能過長,否則易燒壞燈泡. 連接實物圖時應注意: 1、電壓表、電流表的正負接線柱不要接反. 2、注意電壓表、電流表的量程不要接錯. 3、滑動變阻器的分壓與限流接法,滑片移動時阻值的變化應符合題意要求. 4、作圖要美觀,連線不要交叉. 7、練習: 在測定“小燈泡電功率”的實驗中,電源電壓為4.5V,小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω. (1)連接電路時開關應 ,電流表的量程應選 A. (2)請你用筆畫線代替導線,將圖甲中的實物電路連接完整. (3)閉合開關前,圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于 (選填“A”或“B”)端. (4)小葉同學閉合開關,移動滑片P到某一點時,電壓表示數(shù)(如圖乙所示)為 V,若他想測量小燈泡的額定功率,應將圖甲中滑片P向B(選填“A”或“B”)端移動,使電壓表的示數(shù)為2.5V. (5)小向同學移動滑片P,記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I-U圖象,根據(jù)圖象信息,可計算出小燈泡的額定功率是 W. 答案: (1)斷開;0.6; (2)實物連接如下圖: (3)A; (4)2.2;B; (5)0.5.
|
|
來自: 昵稱47813312 > 《初中物理》