15.2 电功率（第2课时）（课件）(共43张PPT) -2023-2024学年九年级物理下册同步精品课堂（苏科版）

15.2 电功率（第2课时）
第15章 电功和电热
教师
xxx
苏科版 九年级上册
测量小灯泡的电功率
常见测量小灯泡的电功率的几种电路
01
02
CONTANTS
目 录
测量小灯泡的电功率
01
1.什么决定灯泡的亮度?
2.一个小灯泡,铭牌上只有额定电压2.5V，没有电功率，你能想办法测量小灯泡的电功率吗?怎样测量?
选择哪一种方法进行实验呢？
P =
W
t
P =UI
？
我觉得利用P=U.I在实验室操作起来方便。
我觉得类似于“伏安法”测小灯泡的电阻一样来测电功率。
很好。我们就用“伏安法”来测量小灯泡的电功率。
测量小灯泡的电功率
测量小灯泡在不同电压下的的电功率
1.实验目的：
【测量要求】（1）使小灯泡两端的电压等于额定电压，观察小灯泡的 亮度，测量它的电功率，这是它的额定功率。
（2）. 使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡 的亮度，测量它实际的电功率。
（3）. 使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小 灯泡的亮度，测量它实际的电功率。
2.实验原理：P=UI
用_______表测出小灯泡两端的_______；用_______表测出通过小灯泡的_____，就可以根据公式P=____求出小灯泡的电功率。这种测量方法叫做 。
电压
电流
UI
电压
电流
伏安法
3.实验电路图：
A
V
（1）改变灯泡两端的电压，以便测量小灯泡在不同电压下的实际功率。
滑动变阻器的作用：
（2）限制电流，保护电路。
4.实验器材：额定电压为2.5V的小灯泡一个，电压表，开关，滑动变阻器，电流表，电源，导线若干．
规格
器材
2.5V 0.3A
3.8V 0.3A
电源
3V（三节电池）
4.5V（三节以上电池）
电压表
0~3V
0~15V
电流表
0~0.6A
0~0.6A
滑动变阻器
允许通过的最大电流大于灯泡的额定电流；
最大电阻与灯丝电阻差不多大，以使调节效果明显。
器材规格的选择：
5.实验步骤：
（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。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数依次为2 V、2.5 V和3 V，依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I，分别将U、I 记录在表格中；
（3）观察并比较三次小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中。
（4）整理好实验器材．
连接实物图
注意事项
1.电流表、电压表、变阻器的接线柱要正确。
2.变阻器的滑片移动要有规律(使灯泡两端的电压渐渐变小或增大),记录的电压 和电流值要一一对应。
3.灯泡两端的电压不能超过额定电压太多,否则会将灯泡烧坏。
次数
电压U/V
电流I/A
发光情况
电功率P/W
1
2
0.28
较暗
2
2.5
0.30
正常
3
3
0.34
很亮
　　小灯泡的额定电压是_______V。
2.5
6.数据记录
0.56
0.75
1.02
(1).在不同的实际功率下,灯泡的亮度一样吗?
(2).你认为小灯泡的亮暗是由什么决定的？
7.分析论证
9.伏安法测小灯泡的电阻和测电功率的比较
（1）相同点
① .实验电路相同
②.实验器材相同
③.测量的物理量相同
④. 滑动变阻器的作用相同
（2）不同点
① .实验目的不同
②.实验原理不同
③.电压表量程的选择不同。
④. 对数据处理不同。
U实 = U额
P实 =P额
灯正常发光
U实＜U额
P实 ＜ P额
灯比正常发光暗
U实＞U额
P实 ＞P额
灯比正常发光亮，
灯有可能被烧毁
8.实验结论
（1）.灯泡的实际电功率随两端的电压增大而增大.
（3）.实际功率和额定功率的关系：
（2）.灯泡的亮度起决于灯泡的实际电功率
常见故障
原因分析
闭合开关，电灯不亮，电压表、电流表无示数
(1)电路断路，
(2)电源不提供电压。
闭合开关，电灯不亮，电流表无示数，电压表明显偏转。
(1)灯泡断路，
(2)电流表、电压表位置接反。
电流表、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。
电路连接正确，调不到额定电压
电源电压过低
电灯变量时，电压表的示数变小
电压表接在了滑动变阻器两端
10.故障分析
常见测量小灯泡的电功率的几种电路
02
②小华在测量中，测量器材中的电压表（或电流表）已损坏，你能否帮他完成实验吗？
上面学习的是测定小灯泡电功率的正确电路。但是在实际测量中可能会遇到一些特殊情况，应该用特殊的方法测量。
想想议议
①小红想测量标有额定电压为“3.8V”小灯的额定功率，电源电压为4.5伏。但是电压表的大量程0～15V已损坏，你能帮她想出测量方法吗？
下面学习测定小灯泡电功率的几种特殊方法。
P
A
V
L
R'
S
在该电路中，若向右移动变阻器的滑片，变阻器连入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，小灯两端的电压也变小，即电压表、电流表的示数都同时变小。
①指电压表与小灯并联。
②移动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数同时变大或同时变小。
正确连接的电路（如图）
1
就是这节课前面学过的电路。
电压表与滑动变阻器并联（如图）
例如向右移动变阻器的滑片时，变阻器连入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，小灯两端的电压也变小，但是变阻器两端的电压变大。
所以电压表的示数变大，电流表的示数变小。
2
此时移动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数一个变大，而另一个变小（指针偏转方向是相反的）。
A
V
L
R
S
P
电源电压U=UL+UR
电压表先后分别与小灯、滑动变阻器并联。
3
在这种电路中，电压表第一次与小灯（或变阻器）并联，后来再与另一元件变阻器（或小灯）并联。
在滑动变阻器滑片的位置不变时（或电路中的电流相等时），此时电源电压为两电压表示数之和。
伏阻法（测量器材是电压表）
4
小明同学在测量一个标有“U额”字样的小灯泡额定功率的实验中，发现电流表损坏，其他元件完好。
你能否再添加一些简易器材，测出小灯泡的额定功率吗？
想一想
下面学习利用电压表测小灯泡额定功率的方法——伏阻法。
①除已有的器材外，只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和另一块电压表即可（或一个电压表测量2次）。
设计的电路图如下：
设计实验方案一
如图所示，小灯L、定值电阻R0与滑动变阻器组成串联电路，电压表分别与小灯、定值电阻R0并联。
其中虚线框内的元件组合体相当于电流表，电流为 I=U0/R0。
②合上开关，移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压为
额定电压U额；
③滑片不动，再读出此时R0两端的电压为U0。
灯泡两端电压为U额，小灯泡正常发光，
通过定值电阻的电流即小灯的额定电流
IL＝ I0＝ U0/R0
则小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝ U额U0/R0
U额
U0
设计实验方案二
使定值电阻R0、小灯泡、滑动变阻器组成串联电路，电压表及三只开关的连接如图所示；利用串联电路中电流处处相等的特点，来确定通过小灯泡的额定电流。
①除已有的器材外，只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和另两个开关即可。
设计的电路图如下：
②先闭合开关S和S1，移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压为额定电压U额，记下电压表的示数U额。
③再闭合开关S2，断开S1 ，再读出此时电压表的示数为U1。
R0两端的电压为 U0= U1 – U额
灯的额定电流???????额=????????=???????????????? =????????–????额????????
?
灯的额定功率????额=????额????额 =????额（????????–????额）????????
?
④计算步骤：
U额
U1
4
1．（2020秋?福田区月考）在“测量小灯泡电功率”的实验中，当用手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（　　）
A．灯泡发光情况 B．电流表的示数
C．电压表的示数 D．变阻器滑片的位置
C
课堂练习
2．（2020?浉河区期中）康晴利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在30分钟内消耗电能0.8千瓦时，这个用电器可能是（　　）
A．空调器 B．电冰箱
C．电视机 D．白炽灯
A
3．（2019秋?福田区期末）一只家用电能表标有“3600revs/（kW?h）”的字样，今只让一个用电器工作，测得烧开一壶水用了12min，电能表转盘转900转，则该用电器可能为（　　）
A．电水壶 B．电冰箱
C．电风扇 D．电视机
A
4．（2020?金牛区模拟）将两只电压表按图所示电路连接。“探究电功率与电压的关系”，下列说法错误的是（　　）
A．小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断
B．选用的两只小灯泡规格必须相同
C．将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同
D．将其中一只电压表移接到电源两端也可以完成实验
B
5．（2019秋?防城港期中）如图是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况其中错误的是（　　）
A．电流表没有串联接入电路中
B．电压表没有与灯泡并联
C．滑动变阻器的接线柱的连接
D．开关没有串联接入电路中
C
6．（2020?常德）如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　）
A．变阻器R短路 B．变阻器R断路
C．灯L短路 D．灯L断路
D
7．（2019秋?济南期末）如图所示为“用电流表和电压表测定小灯泡功率”的实验电路，如果小明同学在连接该电路时误将电流表和电压表的位置互换了，则闭合开关后将出现的情况是（　　）
A．电压表、电流表均无示数，灯泡不亮
B．电压表有示数，电流表无示数，灯泡不亮
C．电压表、电流表均有示数，灯泡不亮
D．电压表无示数，电流表有示数，灯泡亮
B
8．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”
D
9．（2020?大庆期中）如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能测出灯泡电功率的电路是（　　）
C
10．（2020?坪山区二模）小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。小华同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成下左图所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　瓦。该图象不是直线，
主要原因是　 　。
0.5
灯丝电阻随温度升高而增大
11.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
12. 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。
0.3
0.6
13．（2020?朝阳）某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中电路补充完整（导线不得交叉）；
（2）连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一故障的原因可能是：　　　　　　　　　　 　；
（3）该同学排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为　 　 　V．要测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向　 　 　（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的U﹣I图象，根据图象的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为　 　W；
滑动变阻器同时接下面两个接线柱
2.2
A
0.5
（5）为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器，测量额定电流为I额的小灯泡的额定电功率，该同学设计了如图丁所示的电路。操作步骤为： ①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I额，此时小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关S、S2，断开S1，调节电阻箱R，使电流表的示数为I额，读出此时电阻箱的电阻值为R0，则小灯泡的额定电功率的表达式为P额＝　 　　　。
I额2R0
测量电功率
实验方法
伏安法
实验原理
注意事项
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
其他测量方法
课堂小结
感谢观看