第3节 怎样使用电器正常工作
【教学目标】
知识与技能：
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。
过程与方法：
使学生充分体验科学探究的方法，培养学生制定实验计划与设计实验的能力。
情感态度与价值观：
培养学生实事求是的科学态度和不畏艰难、勇于探究的精神，通过讨论和交流，培养学生合作学习的意识。
【教学重难点】
教学重点：
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。
教学难点
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】
【创设情景，引入新课】
(一)、复习引入：
（1）什么是电功率？电功率的物理意义是什么？
（2）电功率的公式是什么？
（3）什么是额定功率？什么是实际功率？
（4）一只标有“220V 40W”字样的灯，它的含义是什么？
（二）新课教学
提出问题：
教师出示2.5V和3.8V小灯泡、“220V 40W”电灯，让学生观察，说出这些参数的意思。通过学生的观察，提出问题：如何测出小灯泡的额定功率？
【自主预习案】
额定功率
(1)额定电压： 。
额定功率： 。
实际电压:_________________________.
实际功率： 。
电功率的测量
（1）公式：——————。符号的意义及单位————————————————。使用公式时只有电流、电压的单位是安、伏特时，所得功率的单位才是瓦特。
（一） 实验目的：测小灯泡的电功率。
（二） 实验原理：------------------------------------
（三） 实验器材： 电池组、开关、-------- 、---------、------、 额定电压为2.5V的小灯泡一个、导线若干。
（四） 设计实验：
1 实验电路图:
2 测量要求：分别测量以下三种情况下的实际功率：
（1）使小灯泡在额定电压下发光，测出其功率，观察小灯泡亮度。
（2）使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，测出其功率，观察小灯 泡亮度。
（3）使小灯泡两端电压低于额定电压，测出其功率，观 察小灯泡亮度。
3 要改变小灯泡两端的电压，该在电路中连入一个什么器材？
4 怎样知道小灯泡在额定电压下发光？不在额定电压下发光？通过什么器材来调节？
【课堂探究案】
（1）引导点拨：由P=UI可以看出，为了测定小灯泡的电功率，必须测出哪些有关的物理量？测这些物理量需要哪些实验器材？如何才能使小灯泡两端的电压正好等于其额定电压？
（2）组织学生进行思考、讨论，设计出实验电路，画在黑板上，并说出实验所需的器材。
（3）、引导学生思考，为了测出小灯泡的额定功率和实际功率，应该设计出怎样的记录表？请学生画在黑板上。
小灯泡的规格
电压（V）
电流（A）
电功率（W）
灯的发光情况
U=U额
U>U额
U进行实验与收集证据
(1)学生讨论、交流实验的基本步骤，然后请一名学生试述出实验步骤，教师引导、纠错。
A、断开开关，根据设计的电路图连接好电路，将滑动变组器的滑片滑到电阻值最大处。
B、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等于额定电压，计算出小灯泡的额定功率。
C、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，记下电压表和电流表的示数，计算出小灯泡的实际功率。
D、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为额定电压的0.8倍，观察小灯泡的发光情况，记下电压表和电流表的示数，计算出小灯泡的实际功率。
（2）分2.5V和3.8V两大组其中2.5V和3.8V各六组，学生进行实验，填好实验记录,教师巡回指导。
4、交流与合作。
学生实验完成后，填写好实验报告，然后在小组间进行交流，讨论，回答下面的问题：
（1）小灯泡在什么情况下正常发光？在什么情况下小灯泡比正常情况更亮？什么情况下小灯泡比正常情况下暗？
（2）小灯泡实际消耗的电功率一定等于额定功率吗？
（3）小灯泡在正常发光时的功率是什么功率？
【当堂训练案】
在测定“小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压是2.5V ，小灯泡的电阻约为10欧姆，滑动变阻器上标有“20 1A”字样。
（1）请你把实物电路连接完整
（2）实验中，小明同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮并且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因是
（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定功率是
1.小华通过学习得到以下结论，你能帮他填写完整吗？
（1）测量小灯泡的电功率的实验中，依据的原理是 。
（2）在测小灯泡电功率的实验中，除了需要电源、开关和导线外，还需要 、 、
和 。可先将小灯泡与 和 串联，再与 并联接在电路中。
（3）在测小灯泡电功率的实验中，连接电路时，应注意：①开关必须是 的；②闭合开关前，滑动变阻器的滑片滑到 位置。
（4）如图所示，是晓亮同学测小灯泡功率的实验电路图。①请
在甲、乙、丙三处填上合适的元件符号；②在实验开始前，滑片应置 端，当滑片P滑至中点时，小灯泡正常发光，若要求小灯泡的亮度增强，滑片P应移向 端。
2．请你选出你认为正确的一项
（5）如图右图所示，为某同学在做电学实验时的电路图的一部分，根据此电路图，你可判断该同学在做的实验
A．肯定是测定小灯泡的电功率
B．肯定是测定小灯泡的电阻
C．肯定是研究串联或并联小灯泡的电流和电压的关系
D．以上三个均有可能
（6）灯泡的亮度大小说明了灯泡的
A．额定功率的大小 B．两端电压的大小
C．实际功率的大小 D．通过电流的大小
（7）如右图所示电压表读数正常，但电流表指针不动，可能的原因是
A．电流表已烧坏，电路不通 B．电流表完好，电路已接通
C．电流表被短路 D．灯泡接线短路
（8）在测定小灯泡的电功率的实验中，当调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压高于额定电压的1/5时，小灯泡的实际功率是额定功率的
A．6/5倍 B.5/6倍
C．36/25倍 D.4/50倍
课件23张PPT。第3节 怎样使用电器正常工作义务教育教科书（沪粤版）九年级物理上册请同学们思考两个问题。
1、电功率是表示什么的物理量?
2、有哪些计算的方法?电功率的计算公式P=W/tP=UI一、导 入电功率是表示消耗电能快慢的物理量“25W”表示：该灯的额定功率为25W想一想：1、这个灯泡在什么情况下才会正常发光？一、额定电压和额定功率2、如果这个灯泡接在110V的电路中，它的发光情况会怎样？如果接在300V的电路中，它的发光情况又会怎样？当 ，则P实=P额，用电器正常工作当 ，P实﹥ P额，用电器容易损坏当 ，P实﹤P额，用电器不能正常工作额定电压：
额定功率：用电器正常工作时的电压叫做额定电压用电器在额定电压下的功率叫做额定功率U实=U额U实﹥U额U实﹤U额想想议议: 回顾上一章 “测量小灯泡的电阻”的实验,能想办法测量小灯泡的电功率吗?根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能求出电功率.1.实验目的：测量小灯泡的额定功率和实际功率2.实验原理：3.应该测量的物理量:
______和______。电压电流P=UI4.实验器材：
额定电压为2.5V的小灯泡一个，
_________，开关，滑动变阻器，
_________，________，导线若干。电压表电流表电源二、测量小灯泡的电功率（1）实验中为什么加入滑动变阻器？
答：为了能 连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值。想一想 （2）怎样连接小灯泡与滑动变阻器？为什么？答：串联 ，为了能用滑动变阻器改变电路中的电流，从而改变小灯泡两端的电压。
想一想（3）电流表、电压表应分别连在什么位置上？答：电压表应与小灯泡并联，电流表应与小灯泡串联。
想一想（4）滑动变阻器的滑片在闭合开关前应该放在什么位置？为什么？答：电阻值最大的位置，保护电路的作用。
想一想5.实验步骤:(1) 设计电路,连接电路.
(2) 开关闭合前,滑动变阻器移到最大值.
(3) 调节滑动变阻器,使电压表示数小于,
等于和略大于灯泡的额定电压.分别
读出电流表的示数,并且观察小灯泡
的亮度. 设计测量小灯泡电功率的实验电路图动画演示：测小灯泡的电功率实验记录表实验记录表实验记录表小灯泡的实际电功率不一定等于额定功率实验分析：模拟实验练习1、在测量额定电压为“3.8V”的小灯泡的额定功率的实验中，电源电压为6V；小灯泡的功率不超过1.5W，则关于电压表和电流表的量程选择正确的是（ ）
A、0~3V 0~0.6A
B、0~15V 0~0.6A
C、0~15V 0~3A
D、0~3V 0~3AB练一练2、在测量小灯泡（2.5V 0.5A）电功率的实验中，（1）电源应至少选择____节干电池，
（2）要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为___________
__________________________________. （3）某次实验时
电压表和电流表的
示数如图所示，
则此时小灯泡的
实际功率为 W。调节滑片使电压表的示数为2.5V，记下电流表的示数0.51二练一练3、一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮。怎样解释这个现象？练一练没有艰苦的学习，就没有最简单的科学发明。结束语测量小灯泡的电功率
用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验是初中电学实验的重点之一，也是各省市中考重点考查的实验之一。考试中，除了考查实验原理、电路图、连接实物电路和读仪表的能力外，为了培养同学们动手动脑的能力，还出现了一些创新性题型（如考查对电路故障分析和解决实际问题的能力等等），笔者对近年来中考中出现的相关考点进行了归纳整理，希望对学生了解和掌握该实验有所帮助。
一：知识梳理
［实验目的］测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率
［实验原理］根据公式P＝UI，测出灯两端电压和通过灯泡电流，计算出小灯泡的电功率
［实验器材］电源、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线
［实验电路］根据实验的目的和原理设计如下电路
［实验注意事项］
1、按电路图连接实物电路时注意。
(1)：连接过程中开关应始终处于断开状态。
(2)：实验前，首先要根据小灯泡的额定电压，需选择合适的电源，并估计电路中电流、电压的最大值，选择合适量程的电流表、电压表，同时还要注意电流表、电压表正负接线柱的连接；选择滑动变阻器要满足通过滑片的移动能改变小灯泡两端的电压略大于、等于和略小于灯泡的额定电压，并保证正确接法（一上一下）2、合上开关前，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。
3、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。
4、根据串联分压的原理，熟练地调节滑动变阻器，测出小灯泡在三种不同电压下使用时的实际功率，但不要误以为三次测量后要计算平均功率，小灯泡的电功率是随电压的变化而变化的，这与伏安法测电阻中多次测量取平均值来减小误差是不同的，小灯泡的电功率的测量是没有平均值而言的，也是没有物理意义的。
二：中考考查类型及典例
［中考考查类型一］实验所需测定的物理量，实验过程中操作的顺序及其原因分析；重要实验步骤及仪器安装、电路连接以及对实验数据分析并求解相关问题的考查。
典型题例一：在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源为两节新的干电池，小灯泡的额定电压为2．5V，灯丝的电阻约为8Ω，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。
（1）实验的原理（用公式表示）是________________。
（2）请在虚线框内画出该电路的电路图。
（3）在连接电路时，开关应处于_______状态，滑动变阻器的滑片应调到____处。
（4）请用笔画线代替导线，把图中的电路元件连接成实验电路。（连线不得交叉）
（5）实验过程中，调节滑动变阻器，当电压表的示数为_____V时，灯泡正常发光。若此时电流表的示数如图所示，则通过灯泡的电流为_____A，小灯泡的额定功率是___W。
（6）为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，小明改变了接入电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值，他这样做合理吗？为什么？
答：_____________________________________________________________。
（7）正确连接好电路，闭合开关后，发现灯泡两端的电压只有2V，这时应调节滑动变阻器的滑片向_______移动（依实物图），使电压表的读数为_________V，才能使小灯泡正常发光。
（8）实际实验的有关记录与计算如下表：
实验次数
电压/V
电流/A
功率/W
1
2.0
0.26
0.52
2
2.5
0.30
0.75
3
3.0
0.32
0.96
该同学注意到小灯泡的亮度变化是：第一次比第二次暗，第三次比第二次亮。你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请说出两点（两点的意思应不同） ；
。
答案：（1）P＝UI （2）如下图所示
（3）断开、滑动变阻器最大阻值处 （4）略 （5）2..5 0.3 0.75（6）不合理 实验测量的是小灯泡在三种不同电压下使用时的实际功率，小灯泡的电功率是随电压的变化而变化的，小灯泡的电功率的测量是没有平均值而言的，也是没有物理意义的 （7）略（依实物图） 2.5 （8）灯泡两端电压越大，功率越大；灯泡实际功率越大，灯泡越亮
［中考考查类型二］根据所给测量工具或自选测量工具或在测量工具不够的情况下，如何设计实验来测量小灯泡的额定功率
测定小灯泡电功率通常采用伏安法，用电压表测电压，用电流表测电流，但如果缺少其中某一电表或其中某一电表量程损坏，如何采用转换法，来设计实验进行测量。
1：电压表和定值电阻替代法测量小灯泡的额定功率
典型题例二：现有电压表、滑动变阻器、已知阻值的电阻R0、额定电压为2.5V的待测小灯泡、电池组、开关各一个、导线若干，利用以上器材测定该小灯泡的额定功率。要求：在方框内画出实验电路图
写出实验的步骤：
写出测定小灯泡的额定功率的表达式：
答案：（1）如下图所示
（2）实验步骤：
a:根据电路图连接电路，电压表并联在小灯泡的两端；
b:闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V；
c:滑片不动，再将电压表并联在R0两端，闭合开关记下电压表的示数U2
（3）小灯泡的额定功率为P＝UI=2.5V U2/ R0
2：电流表和定值电阻替代法测量小灯泡的额定功率
典型题例三：现有电流表、滑动变阻器、已知阻值的电阻R0、额定电压为2.5V的待测小灯泡、电池组、开关各一个、导线若干，利用以上器材测定该小灯泡的额定功率。要求
在方框内画出实验电路图
（2）写出实验的步骤： 。
（3）写出测定小灯泡的额定功率的表达式： 。
答案：（1）如下图所示
实验步骤：
a:根据电路图连接电路，先将电流表与电阻R0串联；
b:闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的示数I0和R0的乘积为2.5V；
c:滑片不动，再将电流表与小灯泡串联，闭合开关记下电流表的示数I
小灯泡的额定功率为P＝UI=2.5V· I
3：伏安法的转换法测小灯泡的额定功率
典型题例四：在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时，灯泡上标有“3.4V” 字样。小红设计了实验电路图，如图甲所示，并连接了部分实验电路，如图乙所示。
（1）请帮助小红完成实验电路的连接。
（2）假若电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电源电压为6V且稳定不变，仍利用现有的器材完成实验，你认为如何操作___________________ 。
答案：（1）略。
将电压表接在滑动变阻器两端，调节滑片，当电压表的示数为2.6V时，就表明灯泡正常工作了，记下电流表的示数。
4：通过测量小灯泡正常发光时的电流来测量小灯泡的额定功率
典型题例五：萧宏同学设计了一种实验方案测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）。
方案为：（1）电路图如上图所示，将开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表的示数I1。
（2）将开关S拨到位置2，滑片位置不动，读出电流表的示数I2。
（3）现算出灯泡的电阻RL= （请你用所测的物理量表示），再根据P0=U02/RL，计算出小灯泡的额定功率。他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是 。
仔细分析后，他认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤（1）改为
。
答案：（1）I1R/（I2－I1）
（2）灯丝电阻随温度而变，测出的R值不是正常工作状态下的电阻。
（3）开关S拨到位置1，移动滑片，直至电流表示数为3.8V/R。
［中考考查类型三］：实验故障分析
电学实验中的故障一般有这样几种情况：连接电路时，开关未断开；滑动变阻器未以最大阻值接入电路；电表连接方式错误（电压表并联、电流表串联）；电表量程选择错误；电表测量对象错误；滑动变阻器连接错误；用电器短路；用电器断路等等。
典型题例六：小明在用电流表和电压表测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的实验中，，所用仪表完好，按照电路图连好电路后，在实验过程中分别出现了下列情况，请你帮他找出各自故障的原因。
（1）连接好电路，闭合开关后，看到电流表指针如下图所示偏转，原因是：__________________ _。
（2）将最后一根导线刚连好，马上看到灯泡发光，原因是：______________________________ ___。
（3）闭合开关后发现灯泡不亮，你认为电路故障原因不可能是（ ）
Ａ．灯泡没有旋进灯座
Ｂ．开关接触不良
Ｃ．灯泡的灯丝断了
Ｄ．电流表被短路
（4）连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，而电压表有示数，电流表示数为零，产生这一现象的原因是_____________________________。（写出一条即可）。
（5）连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表有示数，产生这一现象的原因是_________________________________。
（6）接好电路后，闭合开关发现小灯泡特别亮，其原因是 。
（7）当闭合开关时，小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，其原因是： 。
（8）若在实验中电流表、电压表都正常工作而且都有示数，灯泡能发光，滑动变阻器也能正常工作，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都低于2.5V，则原因可能是（只写出一条即可）； 。
答案：
（1）电流表的“＋”“－”接线柱接反了。
（2）连接电路时，开关未断开。
（3）D
（4）小灯泡处发生断路；电压表串联在电路中，电流表并联在小灯泡两端
（5）小灯泡处发生短路
（6）滑动变阻器未以最大阻值接入电路
（7）滑动变阻器接了下面两个接线柱，滑动变阻器相当于一个定值电阻
（8）电源老化（或电源电压不够）
