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第六章 电能
华师大版九年级上册
第2节 电能的量度（3）
－－－测小灯泡的额定功率
教学目标
科学观念：知道实验原理；会用电流表和电压表测量小灯泡的
（额定）电功率；理解额定功率和实际功率的意义；了解滑
动变阻器在实验中所起的作用；
科学思维：通过认识用电器正常工作和不正常工作对用电器的
影响，理解正确使用用电器的重要性；
探究实践：通过实验操发现小灯泡的电功率随电压的改变而改
变；并探究掌握其变化规律，体验小灯泡在不同功率下的工
作状态。
态度责任：通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度 ；培
养学生科学使用用电器的意识。
新课导入
复 习：
1、什么是电功率？电功率是表示什么的物理量？
2、电功率的计算公式及推导公式有哪些？
电功率是指单位时间内电流所做的功。电功率用于表示电流做功的快慢的物理量。
新课导入
3、说一说 “伏安法测电阻”的实验原理、电路图及方法。
想一想：若借助类似的方法，能测量小灯泡的电功率吗
伏安法测电阻是使用电压表直接测量电阻两端的电压，使用电流表测出同一时间通过导体的电流，并用R=U/I计算出导体电阻，利用滑动变阻器改变电压和电流，多次测量求平均值，以减小误差。
原理：R=U/I
电路图：
伏安法测小灯泡功率
实验设计
1、“伏安法测量小灯泡的电功率”实验设计讨论：
（1）“伏安法测量小灯泡的电功率”原理：
需要测量的物理量： 、 ；
（2）“伏安法测量小灯泡的电功率”仪器选择：
P=UI
小灯泡（用灯座）1只、电源、电流表1个、电压表1个、开关1个、导线若干、滑动变阻器1 个等
电压 电流
实验设计
（3)电流表、电压表量程的选择：
（以2.5V 0.3A小灯泡为例）
∵所用的小灯泡规格是“2.5V 0.3A”；小灯泡两端电压 不会超过3V；又∵小灯泡额定电压下时的电阻R＝U/I＝2.5V/0.3A≈8.3Ω；灯丝的电阻随温度升高而增大，所以小灯泡的电流不会超0.6A。
∴电压表的量程选择： ；
电流表的量程选择： 。
0－3V
0－0.6A
实验设计
（4）“伏安法测量小灯泡的电功率”电路图：
注意：
（1）连接电路时，开关应处于 状态；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于 位置。
断开
有效阻值最大
实验设计
小灯泡电压 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
（5）“伏安法测量小灯泡的电功率”实验用表格：
视频：
伏安法测小灯泡功率实验
（点击图片播放）
分组实验
2、“伏安法测量小灯泡的电功率”实验步骤：
1）按电路图把各实验器材连接成实验电路，
连接电路时注意开关应处于断开状态，滑动变阻
器的滑片应放在使连入电路的电阻为最大的位置。
2）观察要测量的小灯泡的额定电压值，闭合开关，注意观察电压表的示数，然后缓慢调节变阻器的滑片位置，直到电压表读数等于小灯泡的额定电压值，记下这一数据。
3）观察并记下这时电流表的读数，观察小灯泡正常发光的亮度。
4）适当改变变阻器的滑片位置，使小灯泡两端的电压略高于其额定电压值（如2.8V），分别记下这两种情况下电压表和电流表的读数，并观察小灯泡的亮度分别有怎样的变化。
5）适当改变变阻器的滑片位置，使小灯泡两端的电压低于其额定电压值（如2V），分别记下这两种情况下电压表和电流表的读数，并观察小灯泡的亮度分别有怎样的变化。
6）根据自己设计表格，记录有关数据，计算出小灯泡的额定功率、略高于或低于其额定值时的实际功率。
结论
数据分析（举例）：
小灯泡电压 电压U/V 电流I/A 电功率P/w 小灯泡亮度
等于额定电压 2.5 0.3 亮（正常发光）
高于额定电压 2.8 0.36 很亮
低于额定电压 2 0.26 暗暗
0.75
1.008
0.52
实验讨论
3、“伏安法测量小灯泡的电功率”实验讨论：
1）把你测量的实际功率与小灯泡的额定功率进行比较,它们是否一定相等？
2）在不同的实际功率下,灯泡的亮度一样吗
3）你认为小灯泡的亮暗是由什么决定的？
不一定相等，实际功率可能等于、大于或小于额定功率
不同实际功率时的灯 亮度不同。实际功率越大，灯越亮。
灯的亮度由其实际功率决定。
结论
实验结论：
。
（1）U实=U额时，P实=P额;正常发光；
U实＞U额时，P实＞P额;很亮；
U实＜U额时，P实＜P额;较暗；
（2）灯的实际功率由其实际电压决定，灯的亮度由其实际功率决定。
实验讨论
4）本实验中滑动变阻器的作用是什么？
5）本实验中，是否有必要求电功率的平均值？
改变灯两端的电压，使其实际功率不同，以寻找规律。
不同电压下的实际功率是不同的，所以电功率的平均值毫无意义，因此没有必要求电功率的平均值。
现象1：
甲同学连接的实验电路，变阻器与灯泡串联，但闭合开关时发现小灯泡特别亮。
现象2：
乙同学连接的电路，闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动。
闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大；且将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入到电路中。
产生这个现象的原因可能有两个：
可能是小灯泡开路，即小灯泡的灯丝断了
或接线没有接好； 也可能是电流表和电压
表的位置接反了。
实验反馈
4、“伏安法测量小灯泡的电功率”实验反馈：
请分析出现下列现象的原因：
现象3：
丙同学连接的实验电路，闭合开关，发现电压表的指针反偏。
现象2：
丁同学连接的实验电路，闭合开关，移动滑片，灯泡亮度变化明显，但电流表的指针摆动较小，很难读出电流值。
电压表的“+”、“—”接线柱接反。
电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般小于0.6A,所以用0～0.6A的量程即可。
实验反馈
实验反馈
现象5：
小杨同学的实验电路连接是正确的，但是实验中无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光（始终比较暗）。
现象6：
小李同学连接的实验电路，闭合开关后，发现小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。
小灯泡比较暗，说明它两端的电压比较小，而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电压。这时灯还是暗，可见，问题只能是电源的电压太低。
说明电压表测量的不是小灯泡的电压；而小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的电压正好变小，所以电压表实际测量的是滑动变阻器的电压。
课堂练习
1、如图是“测量小灯泡的额定功率”的实验电路图，在这个实验的具体操作中，手和眼睛最合理的分工应该是（ ）
A．手移动变阻器的滑片，眼睛观察变阻器的滑片的位置
B．手移动变阻器的滑片，眼睛观察小灯泡是否发光
C．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数
D．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数
C
课堂练习
2、“测小灯泡功率的实验中”某同学根据实验数据画出如图的U- I曲线，由图可知额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率为________W。
0.5
课堂练习
3、“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大值分别为10Ω和50Ω，则应该选用的滑动变阻器是（ ）
A.R1 B.R2
C.R1、R2都可以 D.最大阻值越大越好，100Ω更好
B
课堂练习
4、“测定小灯泡额定功率”的实验中，连接好最后一根导线时，灯就亮了且很亮。下列解释正确的是（ ）
A.接线前开关断开了，滑动变阻器滑片位于阻值最大处
B.接线时开关闭合了，滑动变阻器滑片位于阻值较小处
C.接线时开关闭合了，滑动变阻器滑片位于阻值最大处
D. 接线时开关闭合了，滑动变阻器同时连接了下面两接线柱
B
课堂练习
5、在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：一是为了减小误差；二是为了寻找规律。在测量电功率的实验中，多次测量的目的是_____________；在测量电阻的实验中，多次测量的目的是_________________。
寻找规律
减小误差
课堂练习
6、测小灯泡功率的实验结束后，同学们想知道小灯泡的额定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率？有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R，再利用P额=U额2/R求出小灯泡的额定功率，请判断是否可行并说明理由: 。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0
电流I/A 0.10 0.17 0.23 0.25
不可行；灯泡灯丝的电阻受温度影响
课堂练习
7、某同学做“测量小灯泡电功率”的实验时，连接了如甲图的电路，实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样。
（1）要完成甲图的电路连接，电压表应选择连接 （填“0~ 3V”或“0~ 15V”）的量程。
（2）在闭合开关前，变阻器的滑片应放在
端（填“左”或“右”）。
（3）闭合开关，移动变阻器的滑片，使电
压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表表盘如乙图所示，电流表的示数是 A，则小灯泡的额定电功率是 W。
（4）向左移动变阻器滑片，会看到灯泡变 （填“暗”或“亮”）一些，这说明灯泡的实际功率与灯泡 有关系。
0～3V
左
2.5
0.2
0.5
暗
两端电压
课堂练习
8、伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率，实验时按甲图连接电路，电源电压恒为3伏，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数绘制成I﹣U的图象如图乙。
（1）根据乙图中数据，计算小灯泡的额定功率。
（2）当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？
（3）从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定，实验中影响灯丝电阻变化的因素是 。
1W
2Ω
温度
课堂练习
9、阳阳同学用如图所示的实验电路，“测定额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率”。
（1）开关试触时，阳阳发现小灯泡不发光，
电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是 ；
（2）排除电路故障后，阳阳闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数是2V，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片向 （填“A”或“B”）移动；
（3）当电压表的读数为2.5V时，电流表的读数为0.4A，他测出小灯泡的额定功率是 W。
小灯泡断路
B
1
课堂总结
小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。
当小灯泡U实=U额时，P实=P额;正常发光
当小灯泡U实>U额时，P实>P额；较亮
当小灯泡U实
小灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
伏安法测小灯泡电功率原理：P=UI；
板书设计
小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。
当小灯泡U实=U额时，P实=P额;正常发光
当小灯泡U实>U额时，P实>P额；较亮
当小灯泡U实小灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
伏安法测小灯泡电功率原理：P=UI；
作业布置
1、复习本课时内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、完成学案中“课后巩固”；
4、预习“电能表”与“家庭电路”。
谢谢
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