18.3 测量小灯泡的电功率 (共22张PPT) -2023-2024学年九年级物理全一册精品课件（人教版）

(共22张PPT)
测量小灯泡的电功率
第十八章 电功率 第3节
如图所示，有一个小灯泡，铭牌上只有额定电压2.5V，没有电功率，你们能想办法测量出小灯泡的电功率吗
思考：如何“测定小灯泡的电功率” 呢？
想想议议
2.5V
L1
测量 的电功率。
P = UI
实验目的
实验原理
一、测定小灯泡的电功率
用 测出小灯泡两端的电压，用 测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做 法。
电压表
电流表
伏安
思考：为了改变灯泡两端的电压，应该使用 。
使小灯两端的电压分别 、 、 额定电压，测出这三种情况下的实际电功率，并观察小灯的发光情况。
等于
低于
略高于
滑动变阻器
小灯泡
电源、开关、电流表、电压表、 导线、
滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）
实验器材
本实验要测定额定电压为2.5V ，可以参照下表选择器材的规格。
规格 器材 “2.5V 0.3A”
电源电压 3V（三节或二节干电池）
电压表量程 0~3V
电流表量程 0~0.6A
器材选择
①保护电路。（连接电路时， 开关，将滑动变阻器滑片移到 。）
实验电路图
试一试：总结滑动变阻器在本节实验当中的作用？
断开
阻值最大处
电压
②改变小灯泡两端的电压。以便测量小灯泡在不同 下的实际功率。
闭合开关，调节 ，使电压表示数为 ，记下此时对应的电流表示数 I，将U、I 记录在表格中。
电压2.5V
电流0.26A
滑动变阻器滑片
2.5V
思考:如果此过程小灯泡发光，但无论怎么调节滑动变阻器，电压表的示数都达不到额定电压，其原因可能是？
电源电压太低
闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数I，分别将U、I 记录在表格中。
电压2.0V
电流0.22A
闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（略高于额定电压），记下此时对应的电流表示数I，分别将U、I 记录在表格中。
电压2.9V
电流0.28A
小灯泡的额定电压是“2.5V”
数据处理、分析
发光情况
电功率P/W
次数 电压U/V 电流I/A
1 2.5
2 2.0
3 2.9
0.44
0.65
0.81
正常
较暗
较亮
0.22
0.26
0.28
①小灯泡的额定功率为P=UI=
③小灯泡的亮度取决于灯泡的 ，实际电功率越 ，小灯越 。
②小灯泡的实际电功率随 增大而增大
2.5V×0.26A=0.65W
两端的电压
实际电功率
大
亮
结论：
U/V
0.05
0.15
0.25
0.30
0.20
0.10
I/A
2.0
3.0
1.0
1.5
2.5
0.5
0
小灯的U-I 图像
次数 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.13
2 1.5 0.18
2 2.0 0.22
3 2.5 0.26
4 3.0 0.28
通过图像发现：通过小灯的电流与电压 （成/不成）正比原因： 。
·
·
·
·
·
小灯的电阻随着温度的升高而增大
不成
U/V
0.05
0.15
0.25
0.30
0.20
0.10
I/A
2.0
3.0
1.0
1.5
2.5
0.5
0
小灯的U-I 图像
次数 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.13
2 1.5 0.18
2 2.0 0.22
3 2.5 0.26
4 3.0 0.28
观察与思考：当灯泡两端电压为额定电压的一半时，测得的实际功率 （填“大于”“小于”或“等于”）1/4P额。
·
·
·
·
·
大于
实验电路图
想一想：考虑到电压表也有微弱的电流流过，该电路所测得小灯泡的额定功率与真实值相比 。（填“偏大”或“偏小”）
偏大
电流表外接
U实 = U额 P实 =P额
U实＜U额 P实＜P额
U实＞U额 P实＞P额
小灯的实际功率和实际电压的关系
U实 表示实际电压， P实表示实际功率
灯正常发光
灯比正常发光暗
灯比正常发光亮
实验名称 测量小灯泡的电功率 伏安法测电阻
相同点 ①测量的物理量都是电压和电流；
②测量的电路图(实验装置)相同；
③滑动变阻器的作用相同。
不 同 点
测电功率P=UI
伏安法测电阻 R=U/I
多次测量的
目的不同
测小灯泡在不同电压下的电功率，观察灯泡的亮暗程度，不需要求平均值。
伏安法测电阻要进行多次测量取平均值减小误差。
测量”小灯泡的电功率”与”伏安法测电阻”比较
实验原理不同
【例1】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华在实验中所用电源电压为6伏，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，小灯泡上标有“0.25A”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电流表的示数正好是0.25安。
①实验过程中，判断小灯泡正常发光的方法是：________。
②小灯泡的额定功率为多少瓦？
①因为小灯泡上标有“0.25A”字样是指灯的额定电流，
所以当电流表示数为0.25安时，小灯正常发光.
解析
【例1】电源电压为6伏，变阻器上标有“20Ω 2A”，小灯标有“0.25A”字样，把变阻器的滑片P移至中点时，电流表的示数正好是0.25安。
②小灯泡的额定功率为多少瓦？
②滑片P移至中点，变阻器连入电路的阻值 R=10Ω，
电流表的示数是0.25安，小灯正常发光。
变阻器两端电压： UR= IR=0.25A×10Ω =2.5V
灯泡的额定电压： U额=U-UR=6V-2.5V=3.5V
灯泡的额定功率： P=U额I额=3.5V×0.25A=0.875W
可以根据电路图进行分析计算：
解析
I=0.25A
U=6V
R=10Ω
【例2】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。
①实验原理：　　 　　。
②小华在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为　 瓦。
③继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图所示，这时小灯泡的实际功率为 　　瓦。
各项解析见下页
【例2】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。
①实验原理：　　 　　。
②小华在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为　 瓦。
①“测小灯泡的电功率”的实验原理是 P=UI
②把滑片P移至中点时，变阻器连入电路的阻值
R=10Ω，电压表的示数 UL= 2.5伏 ，小灯正常发光
变阻器两端电压：UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V
灯泡的额定电流：I额=IR= UR/R=2V/10Ω=0.2A
灯泡的额定功率：P=ULI额=2.5V×0.2A=0.5W
P=UI
0.5
解析
UL=2.5V
R=10Ω
U=4.5V
③继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图 所示，这时小灯泡的实际功率为 　 　瓦。
③此时电压表是小量程，其分度值是0.1V，示数是2.4V
电流表也是小量程，其分度值是0.02A，示数是0.16A
故此时的实际功率是 P实=UI=2.4V×0.16A=0.384W
0.384
解析
【例3】小红做“测定小灯泡的电功率”实验，实验室提供了若干节干电池，滑动变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω 1Α”字样、B标有“20Ω 2Α”字样），待测小灯标有“0.3A” 字样。她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。
①测定小灯的额定功率需要观察并记录的两个物理量是 和
。实验中，可根据观察到 的现象，判定该小灯正常发光。
①测定小灯泡的额定功率实验中，由P=UI可知，要观察并记录的两个物理量是小灯泡的额定电压和额定电流；由题知小灯泡上标有0.3A字样，这是它的额定电流，所以当电流表示数为0.3A时，灯泡正常发光。
额定电流
额定电压
当电流表示数为0.3A时
解析
【例3】实验室提供若干节干电池，变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω 1Α”字样、B标有“20Ω 2Α”字样），小灯标有“0.3A” 字样。她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。
②小红发现闭合电键后，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。为测出该小灯的额定功率，她设想对实验器材进行调整，可能的调整方案有：
方案一： ；方案二： 。
②由题知，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。
说明当变阻器的阻值最大时，通过灯泡的电流大于额定电流；
为了降低灯泡电流使灯泡正常发光，可以降低电源电压，即可以减小干电池节数；
减少干电池的节数
换B变阻器。
解析
为了减小电流，还可以增大电路中的最大电阻，所以还可以将滑动变阻器A换成滑动变阻器B。