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第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
人教版 物理 九年级 下册
灯泡亮度发生了改变，表明灯泡消耗的电功率变化了，如何测量小灯泡的电功率呢？
1.会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率；理解额定功率与实际功率。
2.通过探究，体验小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律。
需知道:
小灯泡两端的电压U
和通过灯泡的电流I
用电压表测出
用电流表测出
要测量电功率P =
根据电功率公式
V
A
伏安法
（实验原理）
L
知识点
测量小灯泡的电功率
P=UI
核心电路：
添加必要元件：
V
A
完善电路：
改变小灯泡两端的工作电压及通过的电流大小。从而求出不同工作电压下的电功率。
总结小灯泡亮度与实际功率的关系。
实验器材：电源、电压表、电流表、
滑动变阻器、开关、导线、待测电阻、小灯泡。
L
实验电路设计
1.断开开关，按电路图连接实物。
2.调节滑动变阻器到阻值最大端，闭合开关。
3.移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压（约 1.2U额），同时观察比较灯的亮度。
4.记录电压值，电流值，分别计算小灯泡的电功率。
实验步骤
小灯泡两端的电压 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡亮度
等于额定电压
高于额定电压
低于额定电压
小灯泡的额定电压是2.5V。
实验数据表格
A
V
提示：注意电流表与电压表的量程。
如小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约8Ω，则电压表、电流表应选择的量程分别是_________、___________。
0~0.6A
0~3V
注意：先串后并
电路连接
探究：测量小灯泡的电功率
点击图片播放实验视频
根据P = UI 计算电功率。
U额 = _______V， P额 = ________W
电压U实（V） 电流I（A） 电功率P实（W） 小灯泡明亮程度
U实=U额
U实>U额
U实2.5
2.5
正常
非常亮
非常暗
0.3
0.75
3
0.32
0.96
2
0.28
0.56
结论：小灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。
0.75
分析论证
在原电路中，使灯泡处开路（断路），闭合开关，调节滑动变阻器，观察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变化情况。
在原电路中，使灯泡处短路，闭合开关，调节滑动变阻器，观察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变化情况。
小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，几乎等于电源电压。
小灯泡不亮，电压表无示数，但电流表有示数。
实验补充
1.一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡L不亮，电流表无示数，但电压表有示数，请分析电路中可能出现的故障:________________。
2. 另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，这说明他在闭合开关前_____________________________________。
没有将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处
灯泡L处断路
3. 滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，灯泡都很暗，且两电表的示数及灯泡亮度没有变化：___________________________________。
滑动变阻器下面两个接线连入了电路
4. 接好电路后，在闭合开关时发现小灯泡发光但很暗，且无论怎样调节变阻器的滑片灯泡亮度虽有所变化，但电压表示数总小于其额定电压:______________________________。
电源电压小于灯泡的额定电压
故障分析
×
1.（2018 盘锦）在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。
由图甲知，电压表串联在了电路中，应将其与灯泡并联，将滑动变阻器与灯泡串联。
连接中考
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是___________________。
（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的
滑片P到某一点，电压表示数如图所示为_____V。
滑动变阻器断路
2.2
电压表使用0-3V量程
（4）根据实验记录绘制Ⅰ-U图象如图所示，根据图象信息，计算小灯泡的额定功率是______W。
解析：当U=2.5V时灯泡正常发光，由图象知此时灯泡中的电流I=0.2A，所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
0.5
（5）完成上述实验后，小敏设计了如图所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1）
①按电路图连接电路。
②闭合开关_______，移动R1滑片，
使电流表的示数为I额灯泡正常发光。
③先断开所有开关，再闭合开关 ____，
保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，
使电流表的示数为I额。
S1
S2
目的使R2与灯泡在电路中的效果相同，即R2=RL。
④保持_____滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=_______。
（用I额、I1、I2、R1表示）
R2
I额2I2R1
I1-I2
解析：保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。由串联电路特点和欧姆定律可得：U=I1R2=I2（R1+R2），解得：
RL=R2= ，则灯泡额定功率为P额=I额2RL=
I2R1
I1-I2
I额2I2R1
I1-I2
2.（2019 河南）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”，小灯泡的额定电压U额=2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
连接中考
实验次数 物理量 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.24 0.32 0.38 0.44
电功率/W
0.42
1.05
（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而________。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0=
______Ω的定值电阻。
（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_______W。
增大
10
0.24
0.48
0.76
1.32
1.05
电路中最小电阻
（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为________；
②滑片不动，再将开关S1，拨至“2”，读出电压
表示数为U0；③小灯泡的额定功率：P额= （用U额、U0、R0表示） _______。
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值_______。（选填“偏大”或 “偏小”）
5.5
灯泡的额定电压为2.5V
偏小
滑动变阻器电阻变大，灯泡变暗
1. 在测量额定电压为“3.8V”的小灯泡的额定功率的实验中，电源电压为6V；小灯泡的功率不超过1.5W，则关于电压表和电流表的量程选择正确的是（ ）
A．0~3V 0~0.6A B．0~15V 0~0.6A
C．0~15V 0~3A D．0~3V 0~3A
B
2. 在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察 （ ）
A．灯泡的发光情况 B．变阻器滑片的位置
C．电流表的示数 D．电压表的示数
D
基础巩固题
3. 在测量小灯泡（2.5V 0.5A）电功率的实验中:
（1）电源应至少选择____节干电池;
（2）要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为_________________________________________________。
（3）某次实验时
电压表和电流表的
示数如图所示，
则此时小灯泡的
实际功率为 W。
调节滑片使电压表的示数为2.5V，记下电流表的示数
0.51
2
基础巩固题
×
小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）。
（1）如图甲所示，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×” ，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表有示数则故障的原因可能是___________。
灯泡断路
能力提升题
（3）实验过程中，当电压表示数为______V
时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示
数如图乙所示，其值为_______A，小灯泡的
额定功率为_______W。
2.5
0.24
0.6
（4）若该实验中电源电压为6V，那么当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路中的电阻是_____Ω；如果有三个不同规格的滑动变阻器：R1“10 Ω2A”、R2“20Ω 1.5A”、R3“100 Ω 1A”；为完成实验你认为应该选择的变阻器是_______。
14.6
R2
能力提升题
实验目的：测量小灯泡的电功率；理解额定功率和实际功率
的关系；
实验原理：P=IU；
实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、
滑动变阻器；
实验电路图：
V
A
L
实验步骤：（1）按照电路图连接实物图。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，并记录电压表电流表示数。
（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为其额定电压的1.2倍，观察小灯泡发光情况，并记录电压表、电流表示数。调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察小灯泡发光情况，并记录电压表、电流表示数。
（4）根据P=IU得出小灯泡电功率。
作业
内容
教材作业
完成课后“动手动脑学物理”练习
自主安排
配套练习册练习
