16.3 测量电功率(共26张PPT)2022-2023学年沪科版初中物理九年级全一册

(共26张PPT)
第3节 测量电功率
九全 物理
1.铭牌上标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡在正常工作时的功率是多少？
怎样测量小灯泡的实际功率？
思考
P=UI=2.5V×0.3 A=0.75 W
小灯泡在低于额定电压的情况下也可以工作，只不过亮度要暗一些。小灯泡的实际亮度与小灯泡的实际电压有关，实际电压越大，小灯泡越亮，实际功率越大
2.是不是它只能在2.5 V的电压下工作？它的电功率只能是0.75W？
新课引入
有一个小灯泡，但铭牌上只有额定电压2.5V，没有电功率，你们能测出小灯泡的电功率吗 怎样测量
根据公式：P=UI
小灯泡两端的电压
流过小灯泡的电流
观察与思考
上一章我们测未知电阻的阻值，使用什么方法？
1.会测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器。
2.通过实验，体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律
3.通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响，培养科学使用用电器的意识。
重点
学习目标
测量小灯泡的电功率
1. 实验原理：P=UI
使用电压表测量小灯泡两端的电压U，用电流表测量通过小灯泡的
电流I
你能根据学过的知识设计出本节课的实验电路吗？
制定计划与设计实验
新知学习
2.电路设计
为什么要增加一个滑动变阻器？
保护电路；
可以调节小灯泡两端的电压，实现多次测量
3.实验器材：
电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线
灯泡两端电压 U/V 通过灯丝的电流 I/A 灯泡的电功率 P/W 灯泡亮度
4.实验记录表
5.实验注意事项：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在什么位置？
（2）如何选择电压表、电流表的量程？依据是什么？怎样连接？
（3）如果估测不出电流和电压的大小，我们还有什么别的办法？
闭合开关前，滑动变阻器应调到阻值最大处
小灯泡的额定电压为2.5V，电流0.3A，则电压表、电流表应选择的量程分别是0~3V、0~0.6A
可以试触
（4）在调节小灯泡两端的实际电压时，能否使小灯泡两端的电压远远高于它的额定电压？为什么？
不行，要避免因电压过高而损坏小灯泡。我们研究高于额定电压的情况时，使小灯泡两端的电压稍高于额定电压即可，并且时间尽可能短一些
（5）电路连接小技巧：连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡两端。
(1)将电压表和电流表指针调零，断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处；
实验步骤
进行实验与收集证据
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压达到小灯泡的额定电压2.5V，观察小灯泡的发光情况，记下电压表、电流表的示数；
（3）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略低于或略高于其额定电压（2V和2.9V），观察小灯泡的发光情况，记下电压表、电流表的示数；
灯泡两端电压 U/V 通过灯丝的电流 I/A 灯泡的电功率 P/W 灯泡亮度
2.5 0.26 0.65
2 0.22 0.44
2.9 0.28 0.81
比正常发光时亮
正常发光
比正常发光时暗
实验记录表
交流与合作
通过与同学们的交流与合作，你能回答下面的问题吗？
1.小灯泡正常发光时的功率是什么功率？
2.调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略高于或略低于其额定电压时，小灯泡的功率是什么功率？能否说这是小灯泡的额定功率？为什么？
请将此电路与伏安法测电阻的实验电路相比较，说出两个实验有何相同点和不同点？
伏安法测电阻
测量小灯泡的电功率
相同点：
电路连接形式相同；
直接测量的物理量相同；
实验所用器材（除定值电阻和小灯泡外）相同。
滑动变阻器的作用相同（改变灯泡或电阻两端的电压）
交流与合作
伏安法测电阻
测量小灯泡的电功率
不同点：
实验目的不同；实验原理不同。
P = UI
R =
U
I
请将此电路与伏安法测电阻的实验电路相比较，说出两个实验有何相同点和不同点？
交流与合作
小灯泡的电功率测量结果为什么不能求平均值
？
在不同电压下，灯泡的功率是不同的，只有在额定电压下，灯泡的功率才等于额定功率，计算小灯泡电功率的平均值没有意义；
该实验测出多组数据的目的是测量不同电压下灯泡的电功率
交流与合作
实验 多次测量的目的 滑动变阻器的作用
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的电阻
测量小灯泡的电功率 归纳
求平均值，减小误差
测量不同电压下灯丝的电阻
测量不同电压下小灯泡的实际功率
(1)保护电路
(2)改变电阻两端的电压
(1)保护电路
(2)改变小灯泡两端的电压
常见故障
原因分析
闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数
电路断路：
①电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏；
②接线柱接触不良
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡断路；②电流表、电压表位置接反
电流表有示数，电压表无示数
①电压表损坏或断路；②灯泡短路
电流表与电压表的指针向零刻度左侧的方向偏转
电流表、电压表的“+”
“-”接线柱接反.
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电流表、电压表的量程选择过大；②电源电压过低
测量电功率中常见故障
知识拓展
常见故障
原因分析
电流表指针超过最大刻度
①量程选择过小；
②电路中出现短路
移动滑动变阻器滑片时，电表示数及灯泡亮度无变化
滑动变阻器连接时，没有遵循“一上一下”的接线原则，滑动变阻器相当于定值电阻或导线
无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
灯不亮，电流表与电压表稍有偏转
①电源电压过低；
②变阻器连入电路的电阻过大
测量小灯泡的功率
实验方法
伏安法
实验原理
实验步骤
实验结论
P=UI
电压表、电流表、滑动变阻器的连接和使用
小灯泡亮度随功率的改变而改变
课堂小结
1. 小灯泡上标有“6 V 3 W”字样，将这盏灯接到3 V电压下，它比正常发光时_____(选填“亮”或“暗”)，这时它的实际功率为______W。
暗
0.75
2. 白炽灯泡的灯丝断了，“搭接”上后有时会比原来更亮，为什么
“搭接”后的灯丝变短了，电阻变小了．根据公式 可知，电压不变，电阻变小，电功率变大，因此该白炽灯变亮了
随堂练习
3．利用如图所示的器材，测量小灯泡的电功率。
（1） 在闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最___，即滑片应位于____端（填“左或右”）。
大
左
（2） 闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是___________。
灯泡断路
（3）排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2 V 时，电流表的示数如图所示，此时电流为____A，小灯泡的功率为____W。
0.6
0.3
4.某小组研究小灯泡电功率，小灯泡额定电压为2.5 V，电源电压恒定不变，有规格为“10 Ω 2 A”和“20 Ω 2 A”的滑动变阻器各一个。
(1)如图甲所示，选用“10 Ω 2 A”规格的滑动变阻器进行实验。连接电路时，需将滑动变阻器的滑片P 置于____ (填“A”或“B”)端，其目的是_________
A
保护电路
(2)接下来进行实验，灯泡发光，电压表示数如图乙，此时灯泡两端电压为 _____V。为了使灯泡正常发光，接下来的操作是______________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
________________.
2.8
断开开关，用“20 Ω 2A”的滑动变阻器替换“10 Ω 2 A”的
滑动变阻器，并调节滑片P 到接入电路的阻值
最大处；闭合开关，调节滑片P，直至观察到电
压表示数为2.5 V
(3)实验中收集信息如下表
次数 电压表示数/V 电流表示数/A 电功率/W 灯泡亮度
1 2.5 0.30 较亮
2 3 0.32 0.96 很亮
3 2 0.26 0.52 稍亮
分析表格中信息可得，①小灯泡额定功率为 _____W；②在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，消耗的电功率_____，灯泡越亮。
0.75
越大