16.3　测量电功率 教案 2023-2024学年度沪科版物理九年级上册

第三节　测量电功率
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:1.用实验的方法来测量小灯泡的电功率。
2.实际功率和额定功率的理解。
3.电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用。
难点:1.实验方案的制订。
2.电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用。
【新课导入】
复习导入
“伏安法”测电阻时,我们用什么仪器测出了那些物理量 根据电功率的计算式P=UI,我们如何来测量小灯泡的电功率呢
问题导入
同学们,你们可知道灯泡的铭牌上标明的瓦数是什么意思吗 它的意思是灯泡的额定功率,那么额定功率和实际功率又有怎样的关系呢 今天我们就来测量小灯泡的额定功率和实际功率,大家想一想我们用什么方法来测量呢
提示:测出电压和电流,利用公式P=UI计算出电功率。
【课堂探究】
1.测量小灯泡的功率
根据前面所学,小组讨论,预测定小灯泡的额定功率,需要测定哪些物理量,需要什么器材
(1)提出问题:　如何测出小灯泡的额定功率
(2)制订计划与设计实验
①引导点拨:由　P=UI　可以看出,为了测定小灯泡的电功率,必须测出小灯泡两端电压和通过小灯泡灯丝的电流。
②实验器材:电池组、开关、　电流表　、　电压表　、　滑动变阻器　、额定电压为2.5 V(或3.8 V)的小灯泡一个、导线若干。
③设计实验电路图。
④引导学生思考,为了测出小灯泡额定功率和不同状态下的实际功率,设计数据记录表格:
实验 次数 小灯泡 规格 小灯泡 两端电 压U/V 通过灯 丝的电 流I/A 小灯泡 的电功 率P/W 小灯泡 发光情况
1
2
3
(3)进行实验与收集证据
①开关　断开　,根据设计的电路图连接好电路,将滑动变阻器的滑片滑到　电阻值最大　处。
②闭合开关,调节滑动变阻器,观察电压表的示数,使小灯泡两端的电压分别等于　额定电压　、略大于　额定电压　、略小于　额定电压　,并记下对应电流,同时观察　小灯泡的发光情况　;并将实验情况如实填写在设计表格中。
③分析计算数据,得出结论
当U实=U额时,P实　=　P额,小灯泡　正常发光　;
当U实>U额时,P实　>　P额,小灯泡　较亮　;
当U实2.在家庭中利用电能表和钟表测算家用电器的实际电功率
指导学生阅读并交流教材127页“迷你实验室”部分讨论如何测算家用电器的电功率。
(1)原理:　P=　。
(2)测量仪器:　电能表　、　钟表(秒表)　。
(3)测量过程
①关闭家庭里其他用电器,只启动待测用电器;
②明确电能表铭牌上所标的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计算　P===×3.6×106(W)　。
1.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)
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
2.小红同学在做测定小灯泡电功率的实验时,连接的电路如图所示(电路中各元件均完好),闭合开关后,实验电路可能出现的情况是(B)
A.电流表被烧坏
B.电压表示数接近电源电压
C.小灯泡被烧毁
D.电流表指针有明显偏转
3.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电压的升高而增大;
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(D)
A.只有① B.只有①②
C.只有①②③ D.①②③④都正确
4.利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8 V”字样。如果闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是(C)
A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因可能是小灯泡开路
B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C.当小灯泡的实际电压为2.5 V时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动
D.电压表无示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路
5.在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①减小误差;②寻找普遍规律。在“测量小灯泡在不同电压下的电功率”的实验中,多次测量的目的是　②　;在“用伏安法测量定值电阻阻值”的实验中,多次测量的目的是　①　。(均选填“①”或“②”)
6.某实验小组用如图(甲)所示的器材,测量标有“3.8 V”字样小灯泡的额定功率,电源电压不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图(甲)中的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时其接入电路的阻值变大)。
(2)按图(甲)电路连接完成后,经检查无误,闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮。为完成实验,必要的操作是　B　。
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器连入电路的阻值
(3)调节滑动变阻器过程中,应观察　电压　表的示数,确定小灯泡是否达到了额定功率。
(4)实验过程中,某时刻电流表和电压表的示数分别如图(乙)所示,此时小灯泡的实际功率为　1.26 W。
答案:(1)如图所示
1.电磁炉加热原理
电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。电磁炉的炉面是耐热陶瓷板,交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场,磁场内的磁感线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时,产生涡流,令锅底迅速发热,达到加热食品的目的。其工作过程如下:交流电压经过整流器转换为直流电,又经高频电力转换装置使直流电变为超高音频的高频交流电,将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上,由此产生高频交变磁场。其磁感线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅。在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换,所产生的焦耳热就是烹调的热源。
2.微波炉的加热原理
微波炉的加热原理与物质结构关系紧密。微波是一种高频率的电磁波。微波炉利用其内部的磁控管将电能转化成微波,以2 450 MHz的频率振荡穿透食物,食物内的极性分子[比如水,蛋白质,脂肪,糖类]即被吸引以2 450 MHz的频率做振荡,分子之间互相碰撞产生大量的摩擦热量,微波炉就是利用这种分子本身产生的摩擦热量快速加热食物,因此加热时间很短。