15.3怎样使用电器正常工作课时2测量小灯泡的电功率课件(共21张PPT)2023-2024学年度沪粤版物理九年级上册

(共21张PPT)
课时2 测量小灯泡的电功率
新课引入
小明很好奇，皮卡丘和雷神放出的闪电，哪一个电功率更高，你能帮帮他吗？
学习目标
1.能用“伏安法”测量小灯泡的电功率
重点
探究 测量小灯泡的电功率
新知学习
你知道如何测量铭牌上标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡在3V的电压下工作时的功率是多少吗？
方法一：用电能表测出小灯泡消耗的电能 W，用停表测出用电时间 t ，由公式 计算出用电器的电功率.
方法二：用电压表测出用电器两端的电压 U，用电流表测出通过用电器的电流 I ，由公式 P = UI 计算出用电器的电功率.
你认为哪一种方式更恰当？为什么？
思考
方法二，误差更小
1.实验原理：
你能根据学过的知识设计出本节课的实验电路吗？
实 验 1
测量小灯泡的电功率
伏安法
P=UI
使用电压表测量小灯泡两端的电压，用电流表测量通过小灯泡的电流
2.实验器材：
电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线
3.电路设计：
测量小灯泡的电功率
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？
(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
该小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为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；
(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2.9 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)观察并比较小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中。
4.实验步骤：
5.进行试验和记录数据：
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 正常发光
2 0.22 0.44 发光较暗
2.9 0.28 0.81 强烈发光
①不同电压下，小灯泡的功率不同，实际电压越大，小灯泡功率越大
③灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮
②小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮
电压 U/V 电功率 P/W 灯泡发光情况
U实＝U额 P实＝ P额 正常发光
U实 < U额 P实 < P额 发光较暗
U实 > U额 P实 > P额 强烈发光
6.分析与论证：
7.交流与合作：
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)
不同点：
实验目的不同；实验原理不同
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.
小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大，对结果有影响，故不能多次测量求平均值.
问题与思考
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
课堂小结
测量小灯泡的功率
实验方法
伏安法
实验原理
P=UI
实验结论
小灯泡亮度随功率的改变而改变
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