18.3 测量小灯泡的电功率 课件 (共22张PPT)2024-2025学年物理人教版九年级全一册

(共22张PPT)
九年级物理全一册 人教版
第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
1.学会测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表、滑动变阻器。
2.通过实验，知道小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。
学习目标
现在有一个小灯泡,铭牌上只有额定电压2.5V能看清，你们能根据我们所学过的知识来测量小灯泡的额定电功率吗 怎样测量
思考
新知导入
测量小灯泡的电功率
你知道可以有什么方法测量小灯泡电功率呢？
P =
W
t
测量工具：电能表、秒表
P =UI
测量工具：电压表、电流表
实验原理
思考一下
【思考】如何改变小灯泡两端的电压？
通过滑动变阻器改变灯两端电压
【实验原理】
根据公式P = UI （伏安法测电功率）
1. 设计实验
小灯两端的电压与通过的电流
利用电压表测出小灯泡两端的电压，电流表测出经过小 灯泡的电流，根据公式P = UI可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。
【实验电路图】
在电路中，将滑动变阻器与小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中。通过调节滑动变阻器的滑片，可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流。
【实验器材】
电源、小灯泡(“2.5V”，“0.3A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线。
【实验步骤】
（1）按照电路图连接电路。
（2）检查电路后试触，确认电路状态无误。
闭合开关，开始按照要求获取数据和
观察记录小灯泡发光情况。
（3）用公式P=UI及数据计算小灯泡
的额定功率和实际功率。
小灯泡两端的电压变化范围：2.0V~3.0V
电源：3节干电池
电压表选“0~3V”量程
电流表选“0~0.6A”量程
实验过程中的电流不超过0.6A，滑动变阻器选择“20Ω，2A”。
【注意事项】
连接电路时，开关要断开
闭合开关前，滑片置于最大阻值处
电流从电压表、电流表正接线柱流入，负接线柱流出
滑动变阻器选择“一上一下”接法
【进行实验】
调节滑动变阻器的滑片使小灯泡两端电压分别为2.5V（U额）、2.0V（0.8U额）、3.0V（1.2U额）。
【视频欣赏】
【实验记录表格】
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
3.0
0.32
0.96
较亮
2.5
2.0
0.3
0.26
0.75
0.52
较暗
正常发光
小灯泡规格为“2.5V”，“0.3A”
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
P=UI
测量额定电功率
【分析与论证】
（1）分析实验数据，可以发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯
泡的实际功率越大，灯泡越亮。
（2）小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。
（3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
P额=UI=2.5V×0.3A=0.75W
· 当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光。
· 当U实＜U额时，P实＜P额，小灯泡的亮度比正常发光暗。
· 当U实＞U额时，P实＞P额，小灯泡的亮度比正常发光亮。
总结：灯的亮度由实际功率决定。对同一个灯泡，其亮度随实际功率的增大而大。
相同点：电路连接形式相同；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。
不同点：实验目的不同；实验原理不同。
R=
U
I
P =UI
比较一下
伏安法测量电阻
伏安法测量小灯泡电功率
（1）小华同学想探究发光二极管的发光情况。他选择了额定电压为6V的发光二极管换下小灯泡接入电路。闭合开关时，发光二极管的亮度和小灯泡正常发光差不多，电流表指针偏小，且调节滑动变阻器的滑片时，发光二极管的亮度和电流表示数几乎不变。这时小华将电流表换成量程更小的灵敏电流计，
同时为了多测几组数据将滑动变阻器
更换最大阻值比较大的滑动变阻器。
想想做做
（2）小华测出几组数据后作出了发光二极管的U-I图像如图所示，他发现在亮度相当的情况下，发光二极管的功率要比小灯泡小的多，分析原因。
【分析】根据U-I图像可知，发光二极管发光时，电流为20mA左右， 电功率P=UI=6V×0.02A=0.12W，所以功率比小灯泡小的多，亮度相当，说明二极管的效率很高。
因为普通的灯泡发光时，电能主要转化为内能，很小一部分转化为光能，而大部分的内能散发到了空气中，浪费了大量的电能；
新型的二极管光源，可以将电能直接转化为光能，效率高，只有很小一部分转化为内能，所以是近年来大力发展的新型光源．
【拓展1】甲灯标有“PZ 220 V 40 W”，乙灯标有“PZ 220 V 100 W”，将两盏灯并联接在220 V 电路中，比较两灯的亮度。
灯泡亮度的比较
知识延伸
结论：U实 = U额 时，P额 大的灯泡亮。
【拓展2】将上述两灯串联接在 220 V电路中，比较两灯的亮度。
结论：U实 ≠ U额 时，P额 小的灯泡亮。
比较两盏灯的亮度，应比较它们的实际功率，实际功率大的灯泡亮。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡
越亮。小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
实验步骤
实验结论
实验器材
实验原理
测量小灯泡的电功率
P = UI
电源、电压表、电流表、 小灯泡、
滑动变阻器、开关、导线。
①根据电路图连接实物，连接电路时开关要断开，
变阻器的滑片要调节到阻值最大端。
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯两端的电压分别等于、低于、略高于额定电压，记录电压表、电流表的示数，观察小灯泡的发光情况。
③计算出小灯泡的实际功率，并记录在表格中。
课堂小结
1. 李芳家的电能表上标着“3000revs/（kW·h）”。她用这个电能表来测量某用电器的功率：她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，1 min内电能表的转盘转了15转。该用电器的额定功率是多少？
解：1 min电流
= = 5×10-3 kW·h
P= == 0.3kW=300W
课堂练习
2. 某学校共有电灯100盏，都用60 W 的普通照明灯泡，平均每天用电4 h。如果都改用40 W 的日光灯，不但可以省电，而且比原来更亮了。该校一年（365天）可节约多少度电？
照明灯泡每天4小时，一年（365天）消耗的电能
日光灯每天4小时，一年（365天）消耗的电能
该校一年可节约电能