重点知识
1.电功率定义:电压在单位时间内所做的功.
2.数学意义:表示电压做功快慢的数学量.
3.电功率估算公式:
(适用于所有电路)
对于纯内阻电路可推导入:
①串联电路中常用公式:
②并联电路中常用公式:
③无论用家电串联或并联,估算总功率常用公式:
4.单位:国际单位瓦特(W)常用单位:千瓦(kW)
5.额定电流和额定功率:
额定电流:用家电正常工作时的电流.
额定功率:用家电在额定电流下的功率(灯泡色温则取决于灯泡实际功率的大小)
实验精华速览与补充
主题:检测小灯泡电功率的探究实验
1.实验目的:检测小灯泡在不同电流下工作时的电功率.
2.实验原理:P=UI用电流表测小灯泡两端的电流,用电压表测小灯泡中的电压,在额定电流下测出的电功率就是额定功率。这是数学学中常用的一种间接检测方式,这些方式又被称为“伏安法”.
3.实验电路:按照实验的目的和原理设计如下电路:
4.实验器材:小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线.
说明:由于要检测不同电流下的功率,所以电路中要接入滑动变阻器,拿来改变小灯泡两端电流
5.实验步骤:
(1)按电路图联接好电路;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电流刚好等于小灯泡的额定电流2.5V,观察小灯泡的照度,并记录电压表和电流表的示数.
(3)调节滑动变阻器并联电路电功率规律,使小灯泡两端的电流约等于小灯泡额定电流的1.2倍,观察小灯泡的色温变化,并记录此时电压表和电流表的示数。
注意:小灯泡两端的电流不能超过它的额定电流太多.
(4)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电流约等于小灯泡额定电流的0.8倍,观察小灯泡的色温变化,并记录此时电压表和电流表的示数.
(5)估算出三种情况下小灯泡的电功率.
(6)断掉电路,整理器材.
6.实验数据(记录)表格
注意:在进行实验时应当注意以下几点:(1)电源电流应低于小灯泡的额定电流,比如,测额定电流为2.5V的小灯泡的电功率时起码要选两节干电瓶串联作电源.(2)电流表的阻值应当小于小灯泡的额定电流,电压表的阻值要小于小灯泡正常工作电压.(3)滑动变阻器容许通过的最大电压要小于灯泡的正常工作电压,而滑动变阻器的最大内阻值应与小灯泡的内阻差不多,以使调节疗效显著.(4)按照串联分压原理进行判别,确切熟练地调节滑动变阻器,使小灯泡在等于额定电流、略低于额定电流和高于额定电流三种条件下发光.尤其是在做第二次实验时,需当心调节滑动变阻器,以免因实验电流超过额定电流太多而毁坏了灯泡.(5)开始联接电路时,要使开关断掉,闭合开关前,要把滑动变阻器滑片放在最大电阻处.(6)开始实验前并联电路电功率规律,要检测电路并试触,实验结束,要先断掉开关,再整理电路.
剖析论证:由公式P=UI估算小灯泡的功率.(将估算结果填入表中,通过剖析和比较得出灯泡的亮暗程度与电功率间的关系)
7.实验推论:
(1)不同电流下,小灯泡的功率不同;实际电流越大,小灯泡功率越大.
(2)小灯泡的色温由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮.
8.实验拓展:测小灯泡的电功率和用伏安法测内阻两个实验有相像之处,也有显著区别,列表对比剖析如下:
重要说明:(1)检测定值内阻
的电阻时,三次电流、电流值,算出三次
的电阻求平均值,目的是为了减少实验偏差.(2)测小灯泡L内阻时要测出三次电流、电流值,算出三次小灯泡的电阻,但不能求平均值,由于小灯泡的色温、电流、电压变化时,气温是变化的,因而使内阻变化,检测三次的目的是为了观察当电压、电压变化时,小灯泡的内阻随气温变化情况.(3)测小灯泡的电功率为什么也不能求平均值?随着小灯泡两端的电流和通过小灯泡的电压的改变,小灯泡的功率也在改变,不同的电流下,小灯泡的电功率不同,小灯泡的实际功率是不断变化的,因而求功率的平均值是没有意义的,此实验是为了比较在不同电流下小灯泡的功率和发光情况,所以测电功率不能求平均值.