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22 测量小灯泡的电功率

免费读1256字2024-07-22

  老师:同学们大家好,我是来自北京市第十三中学分校的安丽燕老师,请同学们准备好学习任务单,跟安老师一起开始今天的学习。同学们上节课学习了电功率,已对用电器在不同电压下工作时的电功率不同这一问题有所了解。今天我们就来测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。现在先请同学们思考两个问题。

  老师:问题一,怎样测量小灯泡的电功率?我们没有直接测量小灯泡电功率的实验设备,只能先测量其他物理量,再根据测量计算小灯泡的电功率。电功率的计算公式有两个,p等于w比t和p等于UI,我们该选择哪一个?从测量仪器来看,对于p等于w比t这一公式需要用电能表测用电器消耗的电能,用秒表测量通电时间,但是家庭电路中的电能表无法测量小灯泡消耗的电能。对于p等于UI这一公式,需要用电压表测量小灯泡两端的电压,用电流表测量通过小灯泡的电流,这是可以实现的。因此,我们把p等于UI作为本实验的实验原理,请同学们回忆思考。要改变小灯泡两端的电压,你有几种方法?我们可以把小灯泡直接在电源两端直接改变电源电压即可。改变小灯泡两端的电压,我们也可以给小灯泡串联一个滑动变阻器,再接在电源两端调节滑动变阻器的滑片来改变灯两端的电压。哪个方案更好?显然是方案二,因为调节滑动变阻器的滑片,可以很方便的改变小灯泡两端的电压,可以方便的调出实验所需的电压值,而且滑动变阻器还有保护电路的作用,在小灯泡的两端并联一块电压表,在电路中串联一块电流表,这便是本次实验的电路图。和前面测电阻的实验一样,我们也把用电压表、电流表间接测量用电器电功率的方法叫伏安法测电功率。测量小灯泡的电功率的实验器材如电路图所示,有电源、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。同学们怎样设计实验记录表格?让我们一起来设计试试。本次实验需要记录的测量是电压、电流,需要记录的计算量是电功率。为了方便的观察小灯泡在不同电压下工作时的亮度,更直观的感受额定功率与实际功率,所以灯的亮度也要记录下来。这是本次实验的记录表格。电压、电流、电功率、发光情况,请同学们注意,在物理量符号的后面要写清楚单位。

  老师:这是本次实验的小灯泡,灯泡上标有额定电压2.5伏,额定电流0.3安。在实验的过程中,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压为额定电压2.5伏,低于额定电压的值可取做0.8倍优额,即2.0伏,高于额定电压的值可取作1.2倍u额,即3.0伏。请同学们把三个电压值记录在表格里,2.5伏、2.0伏、3.0伏,同学们在实验前还要选择合适的实验器材。对于电源,因为小灯泡两端的电压变化范围为2.0伏到3.0伏,所以此次实验选择三节干电池为宜。

  老师:根据实验设定的小灯泡两端的电压值,我们可以判断出电压表所选量成为0-3伏,在电路中电流不会超过0.6安,所以电流表可选择0-0.6安量乘,这是滑动变阻器,它的铭牌上标有20欧两安的字样,因为实验过程中的电流

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