探究灯泡的电功率与哪些因素有关实验教案

在探究灯泡的电功率跟哪些因素有关~

在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：甲：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大。乙：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大。 （1）小明同学就猜想甲进行了如下探究： A．按照如图所示连好电路；B．更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度。实验结果如下：

C．小明由此得出：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大。 请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？不合理之处：____________________________________________________________。改进方法：______________________________________________________________。 （2）现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想乙，并把电路图画在方框内。

答案：

对于直流电路,涉及到电功率的表达式有这样四个：
1、P=UI；2、P=W/t；3、P=I²R；4、P=U²/R.
4个表达式分别应用于不同的环境,表征的涵义也有区别,计算所用的条件也不大相同,使用时要和题目所给出的条件相关.
1、该公式主要表征的是电功率的定义,代表的是电阻元件两端电压和流过电流对电阻做功的速度,是最基本的表达式；
2、该公式表示的是平均功率,即在时间段t内,电阻元件功率的平均值,是和能量相关联的；
3、在电阻流过的电流确定时,采用该公式；功率大小和电阻成正比,电阻越大,功率越大；
4、在电阻两端的电压确定时,采用该公式；功率大小和电阻成反比,电阻越大,功率越小.

1）灯泡的
电功率
跟灯泡的电压和电流都有关系，在研究影响电功率的因素时要采用
控制变量法
的思想；
（2）验证电功率跟电压是否有关，必须控制两个灯泡中通过的电流相等，也就是让灯泡串联；
（3）这两组实验都是采用了控制变量法，表一电流不变，研究电功率和电阻的关系；表二控制了电压不变，研究电功率和电阻的关系．
（1）研究的是电功率和电流的关系，在研究这个问题时要采用控制变量法，即控制
小灯泡
两端的电压不变；有两种方法：
①换用不同规格灯泡时，通过移动
滑片
保持
电压表
示数相同；
②不同规格的小灯泡并联．
（2）验证电功率和电压的关系，必须控制通过两个小灯泡的电流相等，采取串联的方式如下图．
（3）分析表中的数据，结合控制变量法的思想，表一中电流一定，电阻越大，功率越大；表二中电压一定，电阻越大，功率越小．
故答案为：（1）不合理之处：未控制灯泡两端电压不变、改进方法：在灯泡两端接一个电压表，通过调节
滑动变阻器
，使换灯前后灯泡两端电压保持不变（或用不同规格的灯泡并联，用
电流表
测出各灯电流，比较电流与亮度的关系）．
（2）电路图如下图（也可以让一只电压表测某一个灯的电压，而另一只电压表测总电压）．

（1）由于要研究电压对功率的影响，故灯的电压应不同，使用两个规格不同的小灯泡；
测电压还需使用电压表．（2）（3）要用电压表分别测量两灯泡两端的电压u1、u2．（4）通过两灯泡的亮度的不同，来比较电压对功率的影响，可能发现电压较大的灯，亮度较大．（5）第一个表格中的电流是定值，电阻越大，功率也越大，即电流一定时，电功率跟电阻成正比；（6）第三个表格中，电压是定值，电阻越大，功率也越小，即电压一定时，电功率跟电阻成反比．（7）测量一个白炽灯的实际功率可以利用家庭中都有的电能表测出消耗的电能，利用钟表记录时间，然后根据功率等于功除以时间计算功率．故本题答案为：（1）两个规格不同的小灯泡，电压表；
（2）如上图所示（3）两灯泡两端的电压u1、u2；（4）两灯泡的亮度；（5）电流一定时，电功率跟电阻成正比；（6）电压一定时，电功率跟电阻成反比．（7）电能表；秒表．

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