第十八章第三节测量小灯泡的电功率讲义 2021-2022学年人教版九年级全一册物理（无答案）

第3节 测量小灯泡的电功率
知识归纳
知识点一　 测量小灯泡的电功率
　　实验目的
　　①学会用电压表、电流表测定小灯泡的功率；
　　②会测量小灯泡额定功率和实际功率。
　　实验原理：P=UI 　测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。
　　实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。
　　实验电路图及表格
次数 电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况 1 　 　 　 　 2 　 　 　 　 3 　 　 　 　
实验步骤：
　　1．实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压；
　　2．按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；
　　3．调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为，记录电流表示数；
　　4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；
　　5．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；
　　6．断开开关，计算电功率值填入表格。
　　数据分析，总结结论
　　(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；
　　(2)灯泡的亮度了取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。
　　注意事项
　　1．仪器选择：
　　①电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。
　　②电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选0—0.6A的量程。
　　③滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。
　　2．连电路时注意事项：同伏安法测电阻。
知识点二 利用电能表和钟表测量家用电器的功率
　　1．原理：
　　2．仪器：电能表、钟表、家用电器。
　　3．测量的物理量：电能表表盘的转数，时间。
　　4．实验步骤：要测某家用电器的功率，可只让其工作，其他用电器关闭，观察记录电能表表盘转数，同时记下钟表的时间值，再计算出功率。
　　5．计算方法：例如：电能表的参数3000R/kW·h，记录的转数为n转，时间为t(s)，则t秒消耗的电能：
　　　 电功率：
　　注意事项：
　　①明确电能表参数的物理意义;
　　②被测的电器一定要单独工作;
　　③单位的对应关系。
知识点三 规律方法
　　1．测量电功率的方法：
　　①测量电功率可以使用专用的功率表
　　②用电能表测量出电流通过小灯泡做的功(消耗的电能)用钟表测出所用的时间，根据公式计算出要用电器的电功率。
　　③用电压表测得小灯泡两端的电压，用电流表测得通过小灯炮的电流(用伏安法)，然后通过公式P=UI，计算出小灯泡的功率。
　　2．本实验关于使用滑动变阻器的规律方法。
　　①本实验测量小灯泡在不同电压下电功率，使用调节电源电压的方法不方便，例如小灯泡的额定电压是3.8V，直接调电源电压调不出来，所以通过串联滑动变阻器，调节灯炮两端电压来完成实验目的。
　　②本实验滑动变阻器的作用一是保护电路，二是调节灯泡两端的电压。
　　③注意事项：连电路时，滑片要滑到阻值最大端。通过的最大电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流。
　　3．伏安法测小灯泡电阻和测小灯泡电功率的异同点。
　　①原理不同：，
　　②仪器相同；电路图相同
　　③分析的方法与结论不同
　　测小灯泡电阻：分析方法是电阻的不同，不是由于电流、电压引起的而是温度引起的，结论是温度越高，电阻越大。
　　测小灯泡功率：分析方法是电压不同功率不同，功率的变化是由于电压的变化引起的。
夯实基础
　一、填空题
　　
1．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，需要用电源、开关、导线、小灯泡、_____、_____及滑动变阻器，连接电路时，开关应_____，滑动变阻器的滑片P应调到_____位置上。
　　
2．在做“测定小灯泡功率”的实验中，所用灯泡标有“2.5V、3W”的字样，请回答：
　　①你至少应进行_____次实验，目的是__________；
　　②每次实验时，你准备使电压表的示数分别为________　 __________　 __________；
　　③通过比较几次实验中灯泡的亮度，你能得出结论：_______________。
　　
3．在“测定小灯泡的功率”的实验中，若要测定小灯泡的额定功率，必须让小灯泡在__________电压下工作，通过实验测出_____和_____才能根据公式计算出小灯泡的功率。
　
　4．小明在测量小灯泡的电功率时，如果小灯泡标有“2.5V”而额定功率不到1W，电流表的量程有“0—0.6A”和“0—3A”实验中电流表的量程应选用_________。
　
　5．如图为小明同学连接测量小灯泡额定功率的电路图，图中使用了三节干电池作电源，已知小灯炮的额定电压为3.8V，额定功率大约为1.2W，闭合开关前电路中还存在哪些问题，请你至少指出两处。
　　①____________________　 ②____________________。
　 　　　　　　　　　　　
　　
6．为了测量额定电压是2.5V的小灯泡的功率，某同学的实验数据如下表所示，在整理数据和计算电功率时发现其中一次实验数据与其他两次相差很大，经检查原来有一次电流表的示数读错了，且该同学选用的电流表的量程是0.6A，试分析：
序号 电压U/V 电流I/A
1 2.0 1.00
2 2.5 0.25
3 3.0 0.30
第_____次读数错了，正确的读数应是_____A；
(2)第_____次测得的是小灯泡的额定功率；
(3)小灯泡的额定功率= ____________。
二、选择题
7．测额定电压为2.5V小灯泡的电功率的实验中，灯泡正常发光时，电流表的读数如图所示，则小灯泡的额定功率是(　 )
　 　A．0.8W　 B．1W
　C．5W　 D．0.1W
8．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，其原因可能是下述的哪一种(　 )
A．变阻器总电阻太大
B．电压表量程太大
　C．电源电压太低
D．灯泡的灯丝断开
9．两只灯泡串联在电路中，其中一只亮而另一只不亮其原因可能是(　 )
　　A．不亮的灯泡灯丝断了或接触不良
　　B．两灯相比，不亮的灯泡电阻太小
　　C．两灯相比，不亮的灯泡电阻太大
　　D．两灯相比，通过不亮的灯泡的电流太小
10．在测定小灯泡功率的实验中，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压高于其额定电压的1/5时，小灯泡的实验功率与其额定功率之比为(　 )
　　A．5:6　　　 B．6:5 　　　C．25:36　　　 D．36:25
　
　三、实验探究
11．在“伏安法测电阻”和“测小灯泡功率”(小灯泡的额定电压为2.5V)两个实验中：
　　(1)都需要测出三组电压值和电流值，前者的目的是______，后者的目的是_______。
　　(2)下明是小明“测小灯泡功率”实验时记录的数据，由此可知小灯泡的额定功率。
次数 电压U/V 电流I/A
1 3 0.25
2 2.5 0.22
3 2 0.20
能力提升
1．下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻值之间的关系”时记录的实验数据，请你对表格中的数据进行分析归纳出电功率与电阻的关系：_________________________。
10 15 20 30 50 60
6 6 6 6 6 6
0.6 0.4 0.3 0.2 0.12 0.1
3.6 2.4 1.8 1.2 0.72 0.6
　　
　
　2.小明同学想要研究电功率大小与电压、电流的关系，他选用了额定电压相同，额定功率相差很大的两个小灯泡，他设计的电路图如图所示，图中两个小灯泡的_____相等，目的是研究电功率与_____的关系。
　
　3．额定电压为2.5V的小灯泡接在下图中的四个电路中，能测出小灯泡额定功率的是(　 )
　
　　
4．如图所示，将两只额定电压相同的灯泡和串联在电路中，闭合开关S后，发现亮，不亮，对此有下列几种猜想，其中可能的是(　 )
　①灯丝断了　 灯座未短路　　②灯泡的电阻太小
　③灯泡两端电压较大 　　　　④通过灯泡电流不等
　⑤灯泡的灯座被短路　　　　 ⑥灯泡的额定功率不同
　　A．①　　　 B．①③⑥　　　 C．③④　　　 D．②⑤⑥
　
　5．在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10，滑动变阻器上标有“20、1A”字样，某同学已连接的部分电路如图甲。
　　①该同学连接的电路中有错误，请用笔在错误处划“×”标明；
　　②错误改正，请你用笔画线代替导线在图甲中把电路连接完整；
　　③闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡中的电流是_____A，小灯泡的额定功率是________W。
　　　　　　　　
　　④另一同学连接好电路闭合开关后，发现小灯泡先很亮后熄灭，你认为他在连接电路时可能出现的问题是_____。
　　
6．电子式电能表已开始走进千家万户，如右图所示为某电子式电能表的表盘(局部)：
　　①请解释表盘上“220V”“10A”和“50Hz”字样含义
　　②使用该电能表的电路最多可让几只“PZ 220—100”的灯泡同时正常发光？
　　③表盘上“imp/( KW·h) 是电子式电能表的一个重要参数“脉冲输出”的单位，其数值表示用电1KW·h表盘上指示灯闪烁的次数，若某用电器单独接在该电能表上，用电器正常工作5min指示灯闪烁了160次，则5min内该用电器消耗的电能为多少？该用电器的额定功率是多大？
走进中考
　一、伏安法测小灯泡的电功率
1．(云南中考22题7分)图中是测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率的实物电路图，小灯泡的电阻约为10Ω。
　　
(1)请在线框内画出与实物图对应的电路图。
(2)实物电路中连接不合理的是____。开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于____(选填“A”或“B”)端，目的是___。
(3)调节滑动变阻器，分别读出电流表和电压表的示数，记录如下表：
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 2.5 3.0 3.8 4.5
电流I/A 0.33 0.36 0.40 0.44
灯泡亮度 逐渐变亮
小灯泡的额定功率为____W。小灯泡逐渐变亮的原因是实际功率逐渐____(选填“变大”、“变小”或“不变”)
2．(云南中考22题6分)如图所示是某同学“测定小灯泡电功率”时连接的电路，小灯泡额定电压为2.5V，所用电源电压恒为3V。
(1)连接电路时开关应____，闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到____端(选填“A”或“B”)。
(2)电路中，____表连接不当，为减小读数误差必须改接量程为____。
(3)该同学重新正确连接电路后，实验得到的数据见下表。根据表中记录可得小灯泡的额定功率为____W，其亮度随实际功率增加而____。
实验
次数 电压表
示数U/V 电流表
示数I/A 小灯泡亮度
1 2.0 0.17 较暗
2 2.5 0.20 正常
3 3.0 0.22 很亮
二、只有一块电表时测灯泡的电功率
3．(昆明十中模拟)测量“小灯泡的电功率”。小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10～15Ω之间。所提供的器材有：电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个，滑动变阻器(“5Ω　2A”、“20Ω　1A”)两个，导线若干。
(1)如下(左)图是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。
　
(2)小明选用的滑动变阻器的规格为______。
(3)闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如上(右)图所示，读数为____V，小灯泡的额定功率为____W。
(4)小红没用电压表，但多用了一个开关，其他器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率。请在虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。
实验步骤：
表达式：P额＝____。