人教版物理九年级全册 第18章第3节 测量小灯泡的电功率课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
第3节　测量小灯泡的电功率
第十八章　电功率
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(2022年版) 课程标准 学习目标
1.结合实例，了解电功率. 2.知道用电器的额定功率和实际功率. 1.知道测定小灯泡电功率的原理.
2.(重点)能自己选择器材、设计电路和记录数据的表格进行实验.
3.能总结小灯泡的亮度跟功率的关系.
4.(重难点)实验过程中故障的分析与排除.
知识链接：P＝UI.
【阅读课本P96~P97，完成以下问题】
测量小灯泡电功率的方法.
1.用　 　测出小灯泡两端的　 　，用 　测出流过小灯泡的　 　，就可以根据　 　计算出小灯泡的电功率，此方法也称　 　法.
2.实验原理：　 　.
3.实验器材：　 _
　.
滑动变阻器、导线若干　
　电源、电流表、电压表、小灯泡、开关、
　P＝UI　
　伏安　
　P＝UI　
　电流　
　电流表　
　电压　
　电压表　
4.画出实验电路图并连接实物图.　
答案图
答案图
如图所示：
5.根据电路图连接实物图时，开关应处于　 　状态，
滑动变阻器的滑片处于　 　位置.
　最大阻值　
　断开　
实验　测量小灯泡的电功率
【实验设计】
1.请按你设计的电路图连接实物，并根据你连接的电路，
说明要使灯泡两端的电压增大，滑动变阻器的滑片应向
　 　移动.
　略　
2.主要实验步骤和记录数据的表格.(注意：实验过程中不能将电压调到高于1.2U额)　
实验要求 两端的电压/V 通过的电流/A 电功率/W 发光情况
小灯泡两端的电压低于额定电压
小灯泡在额定 电压下工作
小灯泡两端的电压是额定电压的1.2倍
略
【实验分析】
3.滑动变阻器的作用是　 　.
4.分析论证：当U实＝ U额时，P实　 　P额；
当U实＞U额时，P实　 　P额；当U实＜U额时，P实　 　P额.
结论：小灯泡的亮度由小灯泡的　 　决定.
　实际电功率　
　＜　
　＞　
　＝　
　①保护电路；②改变灯泡两端电压　
5.最后需要求电功率的平均值吗
　 　，原因是__________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
　 随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变，小灯泡的功率也在改变，因此求功率的平均值是没有意义的.所以比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况时，电功率不能求平均值　
　不需要　
【例1】在学习电功率时，老师拿来了分别标有“36 V　40 W”“110 V　40 W”“220 V　40 W”的三盏灯泡.针对这三盏灯都在各自的额定电压下工作时的亮暗情况，小明做出了四种猜想：
① “36 V　40 W”的灯最亮；
②“110 V　40 W” 的灯最亮；
③“220 V　40 W” 的灯最亮；
④三盏灯一样亮.你认为猜想　 　(选填字母)是正确的.
　④　
【例2】小华用如图甲所示的电路图测量小灯泡的额定功率，灯泡上标有“3.8 V”字样，电源电压恒为6 V.
(1)小华要正确连接电路，他应该接电压表　 　的量程.
　0~15 V　
(2)在实验过程中，同组的小红发现在调节滑片使灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8 V，可能因此造成一定的测量误差.她认为可以对电路稍作改动，能提高测量数据的精确度.请帮小红补全测量步骤.
a.断开开关， _
　；
b.闭合开关， ，并读出此时电流表的示数(如图乙)为　 　A.
c.计算出灯泡的额定功率：　 　W.
　1.52　
　0.4　
移动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.2 V
接0~3 V量程　
将电压表并联接在滑动变阻器的两端，并换
6.讨论：“伏安法”测电阻与该实验的相同和不同之处有哪些
相同点：
(1)实验器材基本相同：电源、导线、开关、小灯泡(R)、电压表、电流表、滑动变阻器.
(2)实验电路图相同.
(3)实验步骤相同(略).
不同点：
(1)实验目的分别为用电压表和电流表测电阻、用电压表和电流表测电功率.
(2)实验原理分别为欧姆定律的变形式、电功率的定义式.
(3)选择电源和电表的角度分别为根据待测电阻的估测大小、根据小灯泡的额定电压及额定功率.
(4)调节滑动变阻器要求：
“伏安法”测电阻：在不影响电表读数且不损坏电表的情况下，滑片P可在任意位置；
测小灯泡的电功率：滑片P应放在使小灯泡两端电压小于、等于、略大于额定电压的位置.
(5)滑动变阻器的作用：
“伏安法”测电阻：改变电阻两端的电压，多次测量，取平均值以减小误差.
测小灯泡的电功率：改变小灯泡两端的电压，得到不同的实际功率.
【思路点拨】测量小灯泡的电功率实验要点：
(1)调节滑动变阻器，使电压表示数等于额定电压，再读出此时电流表示数，则灯泡额定功率可以通过计算得出.
(2)元件规格的选择依据：
电源：选择电源的电压要大于小灯泡的额定电压.
电流表：电流表的量程要大于小灯泡的额定电流.
电压表：电压表的量程要大于小灯泡的额定电压.
滑动变阻器：滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，选择滑动变阻器的最大阻值时要兼顾电源电压和灯泡的额定电压，避免出现滑动变阻器处于阻值最大时，灯泡的实际电压仍大于其额定电压的情况.
【重难易错】在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时，小红所观察和记录的结果如下表所示.
小灯泡两端的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3
通过小灯泡的电流I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28
小灯泡的亮度 暗→亮 正常发光 过亮
分析实验记录，她得出了以下结论：
①小灯泡的额定功率为0.625 W　②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮　③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大　
④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时，能正常发光
其中正确的是( )
A.只有① B.只有①②
C.只有①②③ D.①②③④都正确
D
错因分析：没有掌握电功率的计算、灯泡亮度与实际功率关系及电学相关知识的综合应用，不会从表格中获取有用信息.
1.在“伏安法测小灯泡电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变被测小灯泡的额定功率　
B.改变被测小灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流　
D.保护电路
A
2.在“测量小灯泡的额定功率”实验中，某同学正确连接电路，闭合开关后，小灯泡发光，但无论怎么调节滑动变阻器，电压表的示数都不能达到小灯泡的额定电压，可能的原因是( )
A.滑动变阻器的总电阻太大　
B.电压表的量程太大
C.灯泡灯丝断开　
D.电源电压太低
D
3.“探究小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示，实验中选择标有“2.5 V”的小灯泡，调节滑动变阻器滑片的过程中发现小灯泡的亮度发生变化，这是由于 _
发生变化引起的.实验得到小灯泡的U－I图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W.
　0.75　
小灯泡的实际功率
(1)图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连接导线.如图（1）答案
4.(教材母题变式)某实验小组的同学测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R的规格为“20 Ω　1 A”，如图所示是该实验小组连接的电路.
(1)答案图
如下表所示

小灯泡两端的 电压U/V 通过小灯泡的 电流I/A 灯丝的电功率
P/W
2.0
2.5
3.0
(3) 完成该实验后，还可以更换(或增加)不多于两个实验器材进行拓展探究，请仿照示例写出两种不同方案.　
如下表所示(合理即可)
项目 更换(或增加)实验器材及操作 探究的问题
示例 电路中增加一个电流表 探究串联电路的电流规律
方案1 ①　 _ ② 　
方案2 ③　 _ ④ _
方案2 ⑤　 _ ⑥ _
探究串联电路的电压规律
探究电流与电压的关系
测电阻阻值　
　电路中增加一个电压表
　把小灯泡换为定值电阻
　把小灯泡换为定值电阻
谢谢大家！