6.4 灯泡的电功率—九年级物理教科版上册课前导学（含答案）

（20）灯泡的电功率—九年级物理教科版上册课前导学
学习目标：
1.了解额定功率和实际功率.
2.了解灯泡的电功率的测量方法和原理.
3.通过测量小灯泡的电功率.
知识集锦：
额定电压与额定功率
1.额定电压、额定电流、额定功率、实际电压和实际功率
概念 说明
额定电压 用电器①________工作时的电压 用电器上标明的电压值就是额定电压，通常用②________表示
额定电流 用电器在③________电压下工作时的电流 用电器上标明的电流值就是额定电流，通常用④________表示
额定功率 用电器在⑤________电压下工作时的电功率 用电器上标明的功率值就是额定功率，通常用⑥________表示
实际电压 用电器⑦________工作时的电压 与额定电压可能相等也可能不相等，通常用 U 来表示
实际功率 用电器在⑧________电压下工作时的电功率 与额定功率可能相等也可能不相等，通常用 P 来表示
测量小灯泡的电功率
1.“测量小灯泡的电功率”与“测量小灯泡的电阻”的比较
测量小灯泡的电功率 测量小灯泡的电阻
相同点 所测物理量 小灯泡两端的⑨________，通过小灯泡的⑩________
电路图
连接电路时 开关 ________，滑动变阻器的滑片位于 ________处
不同点 原理 __________ __________
滑动变阻器的作用 保护电路，改变灯泡两端 __________，使其等于、小于或大于额定电压 保护电路，改变待测电阻两端的 _________，多次测量出电压和电流
2.特殊方法测电功率
（1）“伏阻法”测电功率
如图1所示，用电压表、已知阻值的定值电阻R0、电源、开关、导线若干，可以测出Rx的电功率。
此原理主要应用了串联电路中电流处处 __________。具体做法：用R0的阻值和它两端的电压求电路中的电流，然后用已求得的电流和测得的待测电阻两端的电压，求待测电阻的电功率，。
（2）“安阻法”测电功率
如图2所示，用电流表、已知阻值的定值电阻R0、电源、开关、导线若干，可以测出Rx的电功率。
此原理主要应用了并联电路各支路两端的电压 __________。具体做法：用R0的阻值和通过它的电流求它两端的电压，然后用已求得的电压和测得的通过待测电阻的电流，求待测电阻的电功率，Px = UxIx = I0R0Ix
重点实验 伏安法测量小灯泡的电功率
装置
实验原理 P = UI
实验过程 步骤1 按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻信最大(最右)端； 步骤2 检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片当电压表的示数等于额定电压时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中； 步骤3 调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于额定电压、等于额定电压的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中； 步骤4 将实验中记录的数据分别代入P = UI，算出小灯泡的实际功率，并填入表格中
实验现象 当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；当灯泡两端电压低于额定电压时，灯泡发光较暗；当灯泡两端电压大于额定电压时，灯泡发光较亮
分析 （1）灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。（2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压的改变而改变，电压越大，功率越大。（3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率
自我检测
1.将“220V 100W”的灯泡和“220V 40W”的灯泡，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是( )
A.灯泡和一样亮
B.灯泡比灯泡亮
C.两灯泡的总功率小于40W
D.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
2.如图所示是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据图中所提供的器材，可以直接探究的问题是( )
A.测小灯泡消耗的电能 B.测小灯泡的额定电功率
C.测小灯泡的实际电功率 D.测小灯泡正常发光的电阻
3.为了测定小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是( )
A.手移动变阻器的滑片，眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片，眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光
D.手按开关，眼观电流表
4.测量小灯泡的电功率实验电路如图所示，电源电压保持3 V不变，小灯泡标有“”字样，下列说法错误的是( )
A.小灯泡正常工作时的电阻为5 Ω
B.小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路中的阻值为1 Ω
C.调节滑动变阻器，测量多组数据计算小灯泡的平均阻值
D.小灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为1.5 W
5.在做“测小灯泡的额定功率”实验时，
（1）已知小灯泡的额定电压是3.8V，额定功率小于2W，如图所示，请你在实物图上用笔画线代替导线连接好________（要求正确选择电压表和电流表的量程）；
（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_________；
A.滑动变阻器开路 B.电压表短路 C.灯短路 D.灯断路
（3）在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表如图所示，其读数为_________A，则小灯泡的额定功率是_________W；
（4）该实验电路除了可以测电小灯泡功率外，还可以进行的实验有_____。（写出一种即可）
答案以及解析
知识集锦
①正常 ②U额 ③额定 ④I额 ⑤额定 ⑥P额 ⑦实际 ⑧实际 ⑨电压 ⑩电流 断开 组织最大 P = UI 电压 电压或电流 相等 相等
自我检测
1.答案：C
解析：本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，由分析可得，电阻越大的灯泡串联后亮度越大
2.答案：C
解析：由电路图知，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.测小灯泡消耗的电能，据知，还需要测量通电时间，需要有秒表，故A不符合题意；
B.测小灯泡的额定功率，需要知道小灯泡的额定电压，但小灯泡的铭牌不清，无法测额定功率，故B不符合题意；
C.测小灯泡的实际功率，根据，用电压表及电流表分别测出小灯泡的两端的电压及通过的电流，可探究，故C符合题意；
D.要测量小灯泡正常发光时的电阻，需要知道小灯泡的额定电压，而小灯泡的铭牌不清，不能直接探究，故D不符合题意。
3.答案：B
解析：由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压，故在用手调节滑动变阻器的滑片时，眼应观察电压表的示数的变化，当电压表达到额定电压时，再去观察电流表的示数及灯泡的亮度，故ACD不符合题意，B符合题意。
4.答案：C
解析：A.闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压，根据欧姆定律可知小灯泡正常工作时的电阻
故A正确，不符合题意；
B.小灯泡正常工作时，电路电流
总电阻
根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路中的阻值
故B正确，不符合题意；
D.小灯泡正常发光时，电路消耗的总功率
故D正确，不符合题意；
C.小灯泡的电阻随温度的变化而变化，调节滑动变阻器，测量多组数据计算小灯泡的平均阻值无意义，故C错误，符合题意。
故选C。
5.答案：（1）见解析；（2）D；（3）0.32；1.216；（4）测灯泡电阻
解析：（1）小灯泡额定电压为3.8V，故电压表应选0～15V量程；额定功率小于2W，则由功率公式可得，电流小于0.6A，故电流表量程可选0～0.6A；滑动变阻器与电路串联，注意一上一下接入电路.如下图所示：
（2）闭合开关后，灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，断路位置在电压表的并联部分，则电路故障可能是灯泡断路，只有选项D符合。
（3）电流表所选量程为 0～0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.32A，则小灯泡的额定功率是
（4）该实验电路除了可以测电功率外，还可以测出灯泡两端的电压与电流，由欧姆定律可以求出灯泡电阻。