重點知識
1.電功率定義:電壓在單位時間內所做的功.
2.數學意義:表示電壓做功快慢的數學量.
3.電功率估算公式:
(適用于所有電路)
對于純內阻電路可推導入:
①串聯電路中常用公式:
②并聯電路中常用公式:
③無論用家電串聯或并聯,估算總功率常用公式:
4.單位:國際單位瓦特(W)常用單位:千瓦(kW)
5.額定電流和額定功率:
額定電流:用家電正常工作時的電流.
額定功率:用家電在額定電流下的功率(燈泡色溫則取決于燈泡實際功率的大小)
實驗精華速覽與補充
主題:檢測小燈泡電功率的探究實驗
1.實驗目的:檢測小燈泡在不同電流下工作時的電功率.
2.實驗原理:P=UI用電流表測小燈泡兩端的電流,用電壓表測小燈泡中的電壓,在額定電流下測出的電功率就是額定功率。這是數學學中常用的一種間接檢測方式,這些方式又被稱為“伏安法”.
3.實驗電路:按照實驗的目的和原理設計如下電路:
4.實驗器材:小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、導線.
說明:由于要檢測不同電流下的功率,所以電路中要接入滑動變阻器,拿來改變小燈泡兩端電流
5.實驗步驟:
(1)按電路圖聯接好電路;
(2)閉合開關,調節滑動變阻器,使小燈泡兩端的電流剛好等于小燈泡的額定電流2.5V,觀察小燈泡的照度,并記錄電壓表和電流表的示數.
(3)調節滑動變阻器并聯電路電功率規律,使小燈泡兩端的電流約等于小燈泡額定電流的1.2倍,觀察小燈泡的色溫變化,并記錄此時電壓表和電流表的示數。
注意:小燈泡兩端的電流不能超過它的額定電流太多.
(4)調節滑動變阻器,使小燈泡兩端的電流約等于小燈泡額定電流的0.8倍,觀察小燈泡的色溫變化,并記錄此時電壓表和電流表的示數.
(5)估算出三種情況下小燈泡的電功率.
(6)斷掉電路,整理器材.
6.實驗數據(記錄)表格
注意:在進行實驗時應當注意以下幾點:(1)電源電流應低于小燈泡的額定電流,比如,測額定電流為2.5V的小燈泡的電功率時起碼要選兩節干電瓶串聯作電源.(2)電流表的阻值應當小于小燈泡的額定電流,電壓表的阻值要小于小燈泡正常工作電壓.(3)滑動變阻器容許通過的最大電壓要小于燈泡的正常工作電壓,而滑動變阻器的最大內阻值應與小燈泡的內阻差不多,以使調節療效顯著.(4)按照串聯分壓原理進行判別,確切熟練地調節滑動變阻器,使小燈泡在等于額定電流、略低于額定電流和高于額定電流三種條件下發光.尤其是在做第二次實驗時,需當心調節滑動變阻器,以免因實驗電流超過額定電流太多而毀壞了燈泡.(5)開始聯接電路時,要使開關斷掉,閉合開關前,要把滑動變阻器滑片放在最大電阻處.(6)開始實驗前并聯電路電功率規律,要檢測電路并試觸,實驗結束,要先斷掉開關,再整理電路.
剖析論證:由公式P=UI估算小燈泡的功率.(將估算結果填入表中,通過剖析和比較得出燈泡的亮暗程度與電功率間的關系)
7.實驗推論:
(1)不同電流下,小燈泡的功率不同;實際電流越大,小燈泡功率越大.
(2)小燈泡的色溫由小燈泡的實際功率決定,實際功率越大,小燈泡越亮.
8.實驗拓展:測小燈泡的電功率和用伏安法測內阻兩個實驗有相像之處,也有顯著區別,列表對比剖析如下:
重要說明:(1)檢測定值內阻
的電阻時,三次電流、電流值,算出三次
的電阻求平均值,目的是為了減少實驗偏差.(2)測小燈泡L內阻時要測出三次電流、電流值,算出三次小燈泡的電阻,但不能求平均值,由于小燈泡的色溫、電流、電壓變化時,氣溫是變化的,因而使內阻變化,檢測三次的目的是為了觀察當電壓、電壓變化時,小燈泡的內阻隨氣溫變化情況.(3)測小燈泡的電功率為什么也不能求平均值?隨著小燈泡兩端的電流和通過小燈泡的電壓的改變,小燈泡的功率也在改變,不同的電流下,小燈泡的電功率不同,小燈泡的實際功率是不斷變化的,因而求功率的平均值是沒有意義的,此實驗是為了比較在不同電流下小燈泡的功率和發光情況,所以測電功率不能求平均值.