16.3 测量电功率导学案（含答案）2023-2024学年度沪科版物理九年级全一册

第三节　测量电功率
导学目标
1．学会测小灯泡的额定功率和实际功率，
2．加深对电功率的理解；
3．巩固电流表、电压表、滑动变阻器的使用操作技能。
重点难点
重点：用实验的方法来测量小灯泡的电功率；电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用。
难点：实验方案的制定；电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用。
导学过程
一、测量小灯泡的电功率
合作探究：请同学们合作完成以下问题
【实验目的】测量_______的电功率。
【实验要求】分别测量小灯泡在实际电压_______额定电压、_______额定电压、_______额定电压时的电功率。
【实验原理】根据公式_______，测出灯泡的______________和______________，就可以计算出小灯泡的电功率。
【实验设计思路】
由实验原理知，要测小灯泡的电功率，只需用_______表与灯泡并联测出小灯泡发光时的电压U；用_______表与灯泡串联测出小灯泡发光时的电流I；即可通过公式_______计算出功率。因为实验中要多次测量小灯泡的功率，根据_______原理，还要用一个滑动变阻器与小灯泡串联，来改变小灯泡两端的_______，同时也改变了通过小灯泡的_______，从而得到改变小灯泡的_______的目的。
【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
【实验实物图与电路图】
【实验步骤】
1．选择合适的_______表和_______表的量程，按电路图要求连接好实物电路，一定特别强调的是在闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片移至_______处 ，所以当闭合开关时，电流_______.
2．检查无误后闭合_______，用_______移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察_______表的示数，
使小灯泡两端电压为_______电压，观察小灯泡发光情况，记录_______表、_______表示数。
3．调节滑动变阻器（阻值调小），使小灯泡两端电压（实际电压）为额定电压值的1.2倍（略大于），记录电流表、电压表示数；并观察灯泡发光情况与第一次有何不同。
4．调节滑动变阻器（阻值调大），使小灯泡两端电压（实际电压）低于额定电压，观察并做记录；并观察小灯泡发光情况与前两次有何不同。
次数 实验要求 发光情况 电流（A） 电压（V） 电功率（W）
1 小灯泡两端电压等于额定电压
2 小灯泡两端电压是额定电压1.2倍
3 小灯泡两端电压小于额定电压
【实验分析】
（1）连接过程中开关应始终处于_______状态。
（2）根据小灯泡的额定电压与额定功率的值，估计电路中_______、_______的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。
（3）连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确。闭合开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。
（4）调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。
（5）电压表、电流表使用前要调零，读数时要认清仪表所选量程和对应的分度值，读数时视线要正对刻度盘指针所指位置。
（6）在测量小灯泡的电功率中，滑动变阻器起什么作用 ( https: / / zhidao. / question / 89945633" \t "_blank )？
①保护电路；
②通过改变滑动变阻器接入电路的电阻来改变小灯泡两端的_______。
（7）小灯泡上面如果标有额定功率，所标额定功率与通过P=UI测量出出来的电功率在什么情况下它们一致，在什么情况下它们又不一致的？
U实=U额 P实=P额 灯正常发光
U实＜U额 P实＜P额 灯比正常发光_______
U实＞U额 P实＞P额 灯比正常发光_______；灯泡有可能被_______
【实验结论】
（1）不同电压下，小灯泡的功率_______。实际电压越大，小灯泡功率越_______。
（2）小灯泡的亮度由小灯泡______________的决定 ，
（3）多次实验（多测几组数据）的目的是_____________________；所以表格中还应设计到电功率和灯泡的发光亮度。
二.在家庭中利用电能表和钟表测算家用电器的实际电功率。
请同学们自学教材127页，完成以下问题。
1.原理：______________；
2.测量仪器：______________；______________。
3.测量过程：
（1）关闭家庭里其它用电器，只启动待测用电器；
（2）明确电能表名牌上所标的N r/kW h；
（3）利用钟表测出该用电器工作时电能表转盘转n转所用时间t；
（4）根据____________________________。
我来闯关
1．如果测定标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，那么两个电表的量程最好选用（ ）
A．电压表选“0-15V”，电流表选“0-3A”
B．电压表选“0-15V”，电流表选“0-0.6A”
C．电压表选“0-3V”，电流表选“0-3A”
D．电压表选“0-3V”，电流表选“0-0.6A”
2．“测定小灯泡的功率”实验中，手和眼睛最合理的分工是( )
A．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数
B．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数
C．手移动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡是否发光
D．手移动变阻器的滑片，眼睛观察变阻器滑片的位置
3. 在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（　　）
A．改变被测灯泡的额定功率 B．改变被测灯泡两端的电压
C．改变电路中的电流 D．保护电路
4．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，除了需要电源、开关、导线外，还应有下列哪组器材？( )
A．电流表、滑动变阻器、一个小灯泡
B．电压表、滑动变阻器、几个小灯泡
C．电流表、电压表、滑动变阻器、几个小灯泡
D．电流表、电压表、几个定值电阻、几个小灯泡
5.如图所示，在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8 。
(1)连接电路时，开关应______________（选填“断开”或“闭合”）；
(2)图甲中有一根导线连接错误，请你把它找出来并打上“×”（表示不要），并用笔重新画一根正确连接的导线；
(3)改正电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表和电流表均无示数，原因可能是下列选项中的_______（用字母表示）；
A．灯泡短路 B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
(4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为_______A，由此可知小灯泡的额定功率为_______W；
(5)现有两个额定电压均为15V的灯泡L1和L2，它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示，将L1和L2串联后接在15V的电源上，则两灯消耗实际功率的差值为_______W。
6.在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是______________；
（2）请你用笔画线代替导线帮小军将图甲所示的实物电路连接完整；
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是_______；
A．小灯泡短路 B．小灯泡开路 C．变阻器短路 D．变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向_______（选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数；
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、等于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的_______。
我的收获
参考答案
导学过程
一、【实验目的】小灯泡
【实验要求】等于 略大于 小于
【实验原理】P=UI 两端的U 通过它的I
【实验设计思路】
电压 并 电流 串 P=UI 串联分压 电压 电流 功率
【实验步骤】1．电流 电压 最大阻值 最小
2．开关 手 电压 额定 电流 电压
【实验分析】（1）断开
（2）电流 电压
（6）②电压
（7）暗 明亮 烧毁
【实验结论】
（1）不同 大
（2）实际功率
（3）探究灯泡的发光程度与其实际功率的关系
二、1.
2.电能表 钟表（秒表）
3.（4）。
我来闯关
1．D 2．A 3.A　4．C
5.(1)断开
(2)如图所示
(3)D
(4)0.34 0.85
(5)1
6.（1）开关没有断开
（2）如图所示
（3）D
（4）B
（5）实际功率