(共37张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：13.2.1 电功率
学科：物理
年级：九年级
授课教师：[你的姓名]
幻灯片 2：课程引入
生活现象对比：
用电热水壶烧一壶水只需几分钟，而用酒精灯烧同样一壶水需要更长时间。
空调工作时比台灯工作时更费电，电表转盘转得更快。
复习回顾：
电功的定义是什么？（电流所做的功，等于消耗的电能）
电功的计算公式是什么？（\(W = UIt\)）
提出问题：不同用电器消耗电能的快慢不同，如何描述这种快慢？引出本节课主题 —— 电功率。
幻灯片 3：电功率的定义与物理意义
定义：电功率是表示电流做功快慢的物理量，用符号 “\(P\)” 表示。
物理意义：电功率越大，表明电流做功越快，用电器消耗电能越快。
例如：
100W 的灯泡比 40W 的灯泡发光更亮，说明 100W 的灯泡消耗电能更快。
空调的电功率比电风扇大，说明空调工作时消耗电能更快。
类比理解：电功率类似于速度，速度表示物体运动的快慢，电功率表示电流做功的快慢。
幻灯片 4：电功率的计算公式
基本公式：电功率等于电功与时间的比值，即\(P = \frac{W}{t}\)。
其中：\(P\)表示电功率，单位是瓦特（W）；\(W\)表示电功，单位是焦耳（J）；\(t\)表示时间，单位是秒（s）。
推导公式：结合电功公式\(W = UIt\)，可得\(P = UI\)，这是计算电功率的常用公式。
其中：\(U\)表示电压，单位是伏特（V）；\(I\)表示电流，单位是安培（A）。
纯电阻电路公式：结合欧姆定律\(I = \frac{U}{R}\)，可推导出：
\(P = I^2R\)（适用于纯电阻电路，电能全部转化为内能）。
\(P = \frac{U^2}{R}\)（适用于纯电阻电路）。
单位及换算：
国际单位：瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。
换算关系：\(1kW = 1000W\)。
幻灯片 5：电功率公式的应用
类型一：用\(P = \frac{W}{t}\)计算电功率
题目：一个用电器在 10s 内消耗了 2000J 的电能，它的电功率是多少？
解答：\(P = \frac{W}{t} = \frac{2000J}{10s} = 200W\)。
类型二：用\(P = UI\)计算电功率
题目：一个灯泡两端的电压为 220V，通过的电流为 0.5A，它的电功率是多少？
解答：\(P = UI = 220V×0.5A = 110W\)。
类型三：纯电阻电路用\(P = I^2R\)或\(P = \frac{U^2}{R}\)计算
题目：一个电阻为 10Ω 的电热器，通过的电流为 2A，它的电功率是多少？
解答：\(P = I^2R = (2A)^2×10Ω = 40W\)。
题目：一个电烙铁接在 220V 的电路中，电阻为 1210Ω，它的电功率是多少？
解答：\(P = \frac{U^2}{R} = \frac{(220V)^2}{1210Ω} = 40W\)。
幻灯片 6：千瓦时的来历
定义：当用电器的电功率为 1kW 时，工作 1h 消耗的电能为 1kW h（即 1 度）。
推导关系：由\(P = \frac{W}{t}\)可得\(W = Pt\)，当\(P = 1kW\)，\(t = 1h\)时，\(W = 1kW×1h = 1kW·h\)。
与焦耳的换算：\(1kW·h = 1000W×3600s = 3.6×10^6J\)（与电能单位换算一致）。
应用意义：千瓦时是电能表测量电能的常用单位，便于计量较大的电能消耗。
幻灯片 7：额定功率与实际功率
额定电压：用电器正常工作时的电压，用符号 “\(U_额\)” 表示。
额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率，用符号 “\(P_额\)” 表示。
用电器的铭牌上通常标注额定电压和额定功率，例如 “220V 100W” 表示该用电器在 220V 电压下正常工作，额定功率为 100W。
实际电压：用电器实际工作时的电压，用符号 “\(U_实\)” 表示。
实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率，用符号 “\(P_实\)” 表示。
关系：
当\(U_实 = U_额\)时，\(P_实 = P_额\)，用电器正常工作。
当\(U_实 > U_额\)时，\(P_实 > P_额\)，用电器可能被损坏。
当\(U_实 < U_额\)时，\(P_实 < P_额\)，用电器不能正常工作（如灯泡发光较暗）。
幻灯片 8：额定功率与实际功率的计算
例题 1：一个标有 “220V 100W” 的灯泡，正常工作时的电流是多少？电阻是多少？
解答：正常工作时\(U_实 = U_额 = 220V\)，\(P_实 = P_额 = 100W\)。
由\(P = UI\)得\(I_额 = \frac{P_额}{U_额} = \frac{100W}{220V} ≈ 0.45A\)。
由\(P = \frac{U^2}{R}\)得\(R = \frac{U_额^2}{P_额} = \frac{(220V)^2}{100W} = 484Ω\)。
例题 2：若上述灯泡接在 110V 的电路中，实际功率是多少？（假设电阻不变）
解答：\(R = 484Ω\)，\(U_实 = 110V\)。
\(P_实 = \frac{U_实^2}{R} = \frac{(110V)^2}{484Ω} = 25W\)。
结论：实际电压为额定电压的一半时，实际功率为额定功率的四分之一（电阻不变时，\(P\)与\(U^2\)成正比）。
幻灯片 9：用电器铭牌的解读
铭牌信息：用电器的铭牌上通常标注额定电压、额定功率、额定电流等参数。
示例解读：
电热水壶铭牌：“220V 1500W”，表示额定电压 220V，额定功率 1500W，正常工作时电流\(I = \frac{P}{U} = \frac{1500W}{220V} ≈ 6.8A\)。
电冰箱铭牌：“220V 100W”，表示额定电压 220V，额定功率 100W，但电冰箱并非持续工作，实际每天消耗电能需结合工作时间计算。
注意事项：使用用电器时，应保证其工作电压不超过额定电压，以免损坏用电器。
图示：展示不同用电器的铭牌图片，标注各参数并解读。
幻灯片 10：电功率的测量
伏安法测电功率原理：根据\(P = UI\)，用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，即可计算出电功率。
实验器材：电源、开关、待测用电器（如小灯泡）、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干。
实验电路图：用电器、电流表、滑动变阻器串联，电压表并联在用电器两端。
实验步骤：
按照电路图连接电路，滑动变阻器 “一上一下” 接线，开关断开，滑片移到阻值最大处。
闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数等于用电器的额定电压，记录电压\(U_额\)和电流\(I_额\)，计算额定功率\(P_额 = U_额I_额\)。
调节滑动变阻器，使电压表的示数高于或低于额定电压，记录实际电压\(U_实\)和实际电流\(I_实\)，计算实际功率\(P_实 = U_实I_实\)。
数据记录：设计表格记录不同电压下的电流和功率值。
幻灯片 11：课堂练习
选择题：
下列关于电功率的说法，正确的是（ ）
A. 电功率越大，消耗的电能越多 B. 电功率表示电流做功的多少 C. 电功率的单位是焦耳 D. 100W 的灯泡比 50W 的灯泡消耗电能更快
一个标有 “220V 60W” 的灯泡，正常工作时的电流约为（ ）
A. 0.27A B. 3.67A C. 1.32A D. 0.45A
当用电器两端的实际电压小于额定电压时，用电器的实际功率（ ）
A. 大于额定功率 B. 等于额定功率 C. 小于额定功率 D. 无法确定
填空题：
电功率是表示__________的物理量，计算公式有__________、__________等。
某用电器的功率为 2kW，它表示的物理意义是__________，该用电器工作 1 小时消耗的电能为__________kW h。
标有 “220V 40W” 的灯泡，其电阻为__________Ω；若将其接在 110V 的电路中，实际功率为__________W（电阻不变）。
计算题：
一个电熨斗的额定电压为 220V，额定功率为 1100W，正常工作时通过的电流是多少？电阻是多少？正常工作 30 分钟消耗多少电能？
幻灯片 12：课堂总结
电功率定义：表示电流做功快慢的物理量，用\(P\)表示，单位是瓦特（W）。
计算公式：基本公式\(P = \frac{W}{t}\)，常用公式\(P = UI\)，纯电阻电路还可用\(P = I^2R\)和\(P = \frac{U^2}{R}\)。
额定功率与实际功率：额定功率是用电器在额定电压下的功率，实际功率随实际电压变化而变化，\(U_实\)等于、大于或小于\(U_额\)时，\(P_实\)相应等于、大于或小于\(P_额\)。
铭牌解读：用电器铭牌标注额定电压和额定功率，是正确使用用电器的依据。
核心关系：电功率反映消耗电能的快慢，与电功和时间相关，实际应用中需关注用电器的额定参数以确保安全和正常工作。
幻灯片 13：课后作业
书面作业：完成课本中关于电功率的练习题，包括公式应用、额定功率与实际功率计算等。
实践作业：
观察家中用电器的铭牌，记录至少 3 种用电器的额定电压和额定功率，计算它们正常工作时的电流和电阻。
用伏安法测量小灯泡的额定功率和实际功率，记录实验数据并撰写实验报告。
拓展作业：查阅资料，了解不同类型灯泡（如白炽灯、节能灯、LED 灯）的电功率与亮度关系，比较其节能效果；或分析为什么用电高峰期灯泡会变暗，从实际功率的角度解释原因。
2024北师大版物理九年级全册
13.2.1电功率
第十三章 电功和电功率
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
能说出电功率的物理意义、定义、符号和单位。
01
知道电功率的计算公式与推导式，知道单位的换算。
02
理解额定电压与额定功率、实际电压与实际功率，并能计算实际功率。
03
观察与思考
力对物体做功有快慢之分，我们引入了功率，那么电流做功有快慢之分吗？怎样描述电流做功的快慢？
分别拿一只“220V 15W”和一只“220V 100W”的灯泡，接在照明电路中，比较灯的亮度和电能表转盘转动的快慢。
15 W
100 W
做功多的电流做功快
时间短的电流做功快
通电时间相同，比较做功多少
01
比较电流做功的快慢的方法
电流做功相同，比较时间长短
02
我们把电流做功快称为电功率较大
电功率
1．物理意义：
3．符号：
用 P 表示。
在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。
电流做的功与完成这些功所用时间的比。
2．定义：
5. 计算公式：
1W=1J/s=1V·A
1 瓦 =1 焦/秒
= 1 伏·安
电功率
P =
W
t
=
UIt
t
= UI
4. 单位：
单位是瓦特，简称瓦，符号是W
常用的单位还有千瓦 (kW)，毫瓦(mW)
换算关系： 1kW=103W 1W=103mW
液晶电视机
约 100 W
家用空调
约 1000 W
台式计算机
约 300 W
电吹风机
约 800 W
电风扇
约 50 W
常见用电器的电功率
物理意义：100W=100J/s 电视机每秒消耗100J的电能
你能说出这些用电器电功率的物理含义吗？
一只电热水壶的铭牌上标着“220 V 1000 W”的字样，它正常工作时，电流是多少？
解：由 P=UI
得
I =
P
U
=
1000 W
220 V
= 4.55 A
练一练
我们学习了功率的公式
P =
W
t
P=UI
和
结合欧姆定律I=U/R，电功率的公式还能变形为
P=I2R
P =
U2
R
和
仅适合纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路
适合所有电路
电功率推导公式
如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=10Ω，闭合开关S和S1，电压表的示数为3V；闭合开关S、断开开关S1，电压表的示数为1.8V，求此时R2的功率。
练一练
U2 =U-U1=3V-1.8V=1.2V
解：
U22
R2
P2 =
=
（1.2V）2
10Ω
=0.144W
观察灯泡的铭牌，理解其中的含义。
“220“表示灯泡正常工作时的电压为220V，”100”表示灯泡正常工作时的电功率为100W。
观察与思考
额定功率和实际功率
2．实际电压、实际功率
1．额定电压、额定功率
用电器正常工作时的电压叫作额定电压(U额)；
在额定电压条件下用电器的电功率叫作额定功率(P额) 。
实际加在用电器两端的电压叫作实际电压(U实)；
在实际电压条件下用电器的电功率叫作实际功率(P实) 。
取一个标有“36V 25W”的电灯泡。把它接在36V的电路中，它正常发光；把它接在24V的电路中，它发光暗淡；把它接在40V的电路中，它发光强烈。
用电器的实际电功率随着它两端的电压的改变而改变。
U实 = U额，则 P实 = P额，用电器正常工作。
U实 > U额，则 P实 > P额，可能烧毁用电器。
U实 < U额，则 P实 < P额，用电器不能正常工作。
一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率；灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
现象：甲灯比乙灯亮。
分析：
甲灯标有“PZ 220V 100W” ，乙灯标有“PZ 220V 40W” ，将两盏灯并联接在220V电路中，比较两灯的亮度。
灯泡亮度的比较
U甲实＝U甲额=220V， P甲实=P甲额=100W
U乙实＝U乙额=220V， P乙实=P乙额=40W
P甲实>P乙实
甲灯标有“PZ 220V 100W” ，乙灯标有“PZ 220V 40W” ，将两盏灯串联接在220V电路中，比较两灯的亮度。(不考虑灯丝电阻的变化)
现象：乙灯比甲灯亮。
灯泡亮度的比较
分析：串联电路电流相同，选择公式P=I2R分析问题。
R =
U2
P
R甲=484Ω
R乙=1210Ω
由公式P=I2R可知，乙灯比甲灯亮。
小明用一个标有额定电压为220V、额定功率为1100W的电热水壶烧水。若此时小明家的实际电压为200V，这时电热水壶实际消耗的功率是多少？(不考虑电热水壶的电阻随温度的变化)
I额=
P额
U额
解：额定电流
=
1100W
220V
= 5 A
电热水壶的电阻
R=
U额
I额
例题
=
220V
5A
= 44 Ω
实际功率
U实2
R
P实 =
=
（200V）2
44Ω
=909.1W
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知识点1
认识电功率
1．关于电功率，下列说法中正确的是( )
A．电流做的功越多，电功率越大
B．电流通过导体消耗的电能越多，电功率越大
C．电流做功越快，电功率越大
D．电流做功的时间越短，电功率越大
C
2．闭合电路中甲、乙两灯泡的功率分别为40 W和100 W，则电流通过两灯时( )
A．甲做功快 B．乙做功快
C．甲做功少 D．乙做功少
B
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9
3. [原创题]下表为某型号洗衣机的部分铭牌，该洗衣机正常工作时电压为220 V，当洗衣机正常洗衣时，通过洗衣机的电流为( )
A.0.5 A B．1.5 A
C．2 A D．3 A
B
洗衣功率 330 W
脱水功率 440 W
知识点2
电功率的简单计算
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9
4. [立德树人·五育并举]利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。如图所示，风力发电机组叶片在风的作用下旋转，驱动发电机转子高速旋转发电，其发电功率为5×104 W，该风力发电机发电1 h产生的电能为________kW·h。
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9
5．某品牌电脑工作时的电压为20 V，通过的电流为2.5 A，则此电脑的功率为________W，小点用此电脑工作8 h消耗的电能为____________J。
50
1.44×106
2
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9
6．[2024·吉林中考]小明同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12 V，R1、R2为阻值一定的电热丝。闭合开关S1、S2，通过R1、R2的电流分别为0.6 A、0.4 A。求：
(1)电热丝R1的电阻；
解：(1)两个开关同时闭合时，两根电热丝并联，
因为并联电路各个支路两端的电压相等，
且等于电源电压，
所以电热丝R1的电阻R1＝ ＝20 Ω；
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6．[2024·吉林中考]小明同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12 V，R1、R2为阻值一定的电热丝。闭合开关S1、S2，通过R1、R2的电流分别为0.6 A、0.4 A。求：
(2)此时电路的总电功率。
干路中的电流I＝I1＋I2＝0.6 A＋0.4 A＝1 A，
此时电路的总功率P＝UI＝12 V×1 A＝12 W。
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9
7．有两电阻丝R1、R2串联接入同一电路，R1>R2，关于R1、R2的电流、电压及消耗的电功率大小，下列选项正确的是
( )
A．I1＝I2，P1＝P2 B．I1＝I2，P1＞P2
C．U1＝U2，P1＞P2 D．U1＞U2，P1＝P2
B
知识点3
变形公式P＝ 、P＝I2R的应用
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9
8．某电阻的阻值为10 Ω，两端的电压为4 V，则电阻的电功率为________W；若电阻两端电压变为原来的两倍，则此时电阻的电功率为________W。
1.6
6.4
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9
9. [跨学科·数学]如图所示的为部分家用电器正常工作时的电功率，一度电可供下列电器持续正常工作时间最长的是( )
A．电风扇
B．洗衣机
C．电冰箱
D．电视机
A
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10．[2025·郑州模拟]如图所示的是小灯泡L和定值电阻R的I－U图像，由图像可知( )
A．R的阻值为5 Ω
B．小灯泡的电阻随温度的升高而减小
C．只将L与R并联在电压为2 V的电路中，
电路总功率为0.4 W
D．只将L与R串联在电压为6 V的电路中，电路总功率为1.2 W
D
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11. [新考法]电焊利用电流的热效应将焊条熔化，从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压为40 V，输出功率为2 000 W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表。从安全角度考虑，可作为电焊机的输出导线的是( )
A.2.5 mm2的导线
B．4 mm2的导线
C．6 mm2的导线
D．10 mm2的导线
D
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
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12．[2025年1月广州期末]如图所示的是小明家的电能表，该电能表允许的最大功率为______W。当小明家只有一盏灯工作时，若1 h该电能表的转盘正好转了36转，该灯消耗的电能是_______kW·h，该灯的电功率为________W。
4 400
0.06
60
方法点拨：
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13．两个定值电阻R1、R2的阻值之比为2∶3，若将它们按如图甲所示的方式连接，R1、R2消耗的电功率之比为__________；按如图乙所示的方式连接，R1、R2消耗的电功率之比为________。
2∶3
3∶2
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14．[2025·无锡模拟]如图所示，电源电压U＝24 V，定值电阻R0＝4 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω 2 A”，电压表量程为0～15 V。
(1)求当电压表示数U0＝6 V时，通过定值电阻R0的电流。
解：定值电阻R0＝4 Ω，当电压表示数U0＝6 V时，
通过定值电阻R0的电流I0＝ ＝1.5 A。
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14．[2025·无锡模拟]如图所示，电源电压U＝24 V，定值电阻R0＝4 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω 2 A”，电压表量程为0～15 V。
(2)求电路消耗的最小电功率。
当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路的总电阻最大，
电流最小，此时电路消耗的电功率最小，
则最大总电阻R总最大＝R0＋R大＝4 Ω＋20 Ω＝24 Ω，
所以电路消耗的最小电功率
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15. [中考趋势题]小明发现家里有甲、乙两个手机充电器，甲标有“输出5 V 600 mA”，乙标有“输出5 V 4 A”，你认为________是快速充电器。判断的理由是______________________________。
乙
乙的充电功率大，充电速度快
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电功率
物理意义
单位及其
换算
定义
符号
电流做的功与完成这些功所用的时间的比
表示电流做功的快慢
额定电压
额定功率
电功率的简单计算
用电器正常工作时的电压叫作额定电压
在额定电压条件下用电器的电功率叫作额定功率
P
W
1kW=103W
谢谢观看！(共33张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：13.2.2 测量小灯泡的电功率
学科：物理
年级：九年级
授课教师：[你的姓名]
幻灯片 2：课程引入
复习回顾：
电功率的计算公式是什么？（\(P = UI\)，\(P = \frac{W}{t}\)等）
什么是额定功率？什么是实际功率？（额定功率是用电器在额定电压下的功率，实际功率是在实际电压下的功率）
提出问题：
我们知道小灯泡的铭牌上标有额定电压（如 “2.5V”），但额定功率需要通过测量得到，如何测量小灯泡的额定功率和实际功率呢？
测量电功率需要测量哪些物理量？引出本节课的实验主题 —— 测量小灯泡的电功率。
幻灯片 3：实验原理
核心原理：根据电功率的计算公式\(P = UI\)，用电压表测量小灯泡两端的电压\(U\)，用电流表测量通过小灯泡的电流\(I\)，通过计算\(P = UI\)得到小灯泡的电功率。
原理分析：
当小灯泡两端的电压等于其额定电压时，测得的功率即为额定功率（\(P_额 = U_额I_额\)）。
当小灯泡两端的电压高于或低于额定电压时，测得的功率即为实际功率（\(P_实 = U_实I_实\)）。
公式应用：实验中通过测量不同电压下的电流，分别计算对应的电功率，比较额定功率与实际功率的关系。
幻灯片 4：实验器材
基本器材：
电源：提供电压，如干电池组（根据小灯泡额定电压选择，如 3 节干电池提供 4.5V 电压）或学生电源。
小灯泡：待测量的小灯泡，标有额定电压（如 “2.5V”“3.8V”）。
电流表：测量通过小灯泡的电流，量程选择需大于小灯泡的额定电流（可根据\(I_额 = \frac{P_额}{U_额}\)估算，若未知则先用大量程试触）。
电压表：测量小灯泡两端的电压，量程选择需大于小灯泡的额定电压（如额定电压 2.5V 选 0 - 3V 量程，3.8V 选 0 - 15V 量程）。
滑动变阻器：调节小灯泡两端的电压，使其达到额定电压、高于额定电压和低于额定电压，同时保护电路，阻值范围根据电源电压和灯泡额定电压选择（如 “20Ω 2A”）。
开关：控制电路的通断。
导线若干：连接电路元件。
器材检查：实验前检查各器材是否完好，电表指针是否指零，滑动变阻器滑片是否灵活。
幻灯片 5：实验电路图
电路图绘制：
画出电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联的电路，电压表并联在小灯泡两端。
标注各元件符号：电源（\(E\)）、开关（\(S\)）、滑动变阻器（\(R_滑\)）、小灯泡（\(L\)）、电流表（\(A\)）、电压表（\(V\)）。
电路连接要点：
电流表串联在电路中，电流从 “\(+\)” 接线柱流入，“\(-\)” 接线柱流出。
电压表并联在小灯泡两端，电流从 “\(+\)” 接线柱流入，“\(-\)” 接线柱流出，量程根据灯泡额定电压选择。
滑动变阻器采用 “一上一下” 接线法，闭合开关前滑片移到阻值最大处，起到保护电路的作用。
图示：展示完整的实验电路图，标注电流方向和电表量程选择。
幻灯片 6：实验步骤
步骤详解：
连接电路：按照电路图连接电路，连接过程中开关保持断开，滑动变阻器滑片移到阻值最大位置（远离下接线柱）。
试触检查：
闭合开关前进行试触：用开关快速闭合再断开，观察电流表和电压表的指针偏转情况。
若指针反向偏转，说明电表正负接线柱接反，需调整接线。
若指针偏转角度过大超过量程，说明量程选择过小，需更换大量程。
若指针偏转角度过小，说明量程选择过大，可更换小量程以提高精度。
测量额定功率：
闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压（如 2.5V）。
观察小灯泡的亮度，记录此时电压表的示数\(U_额\)和电流表的示数\(I_额\)。
测量实际功率（低于额定电压）：
移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数低于额定电压（如为额定电压的 80%，即 2.0V）。
观察小灯泡的亮度变化，记录此时的电压\(U_实1\)和电流\(I_实1\)。
测量实际功率（高于额定电压）：
移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数略高于额定电压（不超过额定电压的 1.2 倍，如 3.0V），避免损坏小灯泡。
观察小灯泡的亮度变化，记录此时的电压\(U_实2\)和电流\(I_实2\)。
整理器材：测量完成后，断开开关，拆除电路，将器材整理好放回原处。
幻灯片 7：数据记录与表格设计
实验数据记录表（以额定电压 2.5V 的小灯泡为例）：
实验次数
电压表示数\(U\)/V
电流表示数\(I\)/A
电功率\(P\)/W
小灯泡亮度
功率类型
1
2.5（额定电压）
额定功率
2
2.0（低于额定）
实际功率
3
3.0（高于额定）
实际功率
数据计算示例：
若第 1 次实验中\(U_额 = 2.5V\)，\(I_额 = 0.3A\)，则额定功率\(P_额 = U_额I_额 = 2.5V×0.3A = 0.75W\)。
若第 2 次实验中\(U_实1 = 2.0V\)，\(I_实1 = 0.25A\)，则实际功率\(P_实1 = 2.0V×0.25A = 0.5W\)。
亮度观察：记录每次实验中小灯泡的亮度（如 “正常发光”“较暗”“较亮”），对比亮度与功率的关系。
幻灯片 8：实验现象与结论
实验现象：
当\(U_实 = U_额\)时，小灯泡正常发光，功率为额定功率。
当\(U_实 < U_额\)时，小灯泡发光较暗，实际功率小于额定功率。
当\(U_实 > U_额\)时，小灯泡发光较亮，实际功率大于额定功率，且电压过高时可能烧坏灯泡。
实验结论：
小灯泡的实际功率随实际电压的变化而变化，实际电压越大，实际功率越大。
小灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。
只有当实际电压等于额定电压时，实际功率才等于额定功率，灯泡正常发光。
幻灯片 9：实验注意事项
电路连接：
连接电路时开关必须断开，防止电路连接错误导致短路，损坏电表或电源。
滑动变阻器必须 “一上一下” 接线，不能接 “上上”（电阻为 0）或 “下下”（电阻最大且不可调）。
电表量程选择要合适，既不能超过量程，也不能量程过大导致读数误差大。
操作规范：
闭合开关前，滑动变阻器滑片必须移到阻值最大处，起到保护电路的作用。
调节滑片时动作要缓慢，观察电压表指针变化，使电压精确达到目标值（尤其是额定电压）。
测量高于额定电压的实际功率时，电压不能超过额定电压的 1.2 倍，且通电时间不宜过长，防止灯泡烧坏。
读数与记录：
电表读数时视线要与指针所对刻度线相平，减小读数误差。
及时记录实验数据和灯泡亮度，数据记录要真实、准确。
幻灯片 10：实验常见故障及排除
故障 1：闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数
可能原因：电源故障（如电池没电）、开关接触不良、导线断路、滑动变阻器断路。
排除方法：检查电源是否供电，开关是否闭合良好，逐段检查导线连接是否牢固，更换损坏的滑动变阻器。
故障 2：闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压
可能原因：小灯泡断路（灯丝断了），电压表串联在电路中（因电压表电阻很大，电流几乎为 0）。
排除方法：更换小灯泡，检查灯泡是否完好（可通过将灯泡接在电源上测试）。
故障 3：闭合开关后，灯泡很亮，电流表和电压表示数很大
可能原因：滑动变阻器接了 “上上” 接线柱（电阻为 0），或滑片未移到最大阻值处。
排除方法：立即断开开关，检查滑动变阻器接线是否正确，将滑片移到最大阻值处后重新实验。
故障 4：调节滑片时，电压表和电流表示数变化很小，灯泡亮度几乎不变
可能原因：滑动变阻器接了 “下下” 接线柱（电阻为最大值且固定）。
排除方法：断开开关，重新连接滑动变阻器，采用 “一上一下” 接线法。
幻灯片 11：实验拓展 —— 对比不同灯泡的功率与亮度
实验设计：选取额定电压相同但额定功率不同的小灯泡（如 “2.5V 0.5W” 和 “2.5V 1W”），分别测量其额定功率，并观察亮度差异。
实验现象：额定功率大的灯泡在额定电压下发光更亮。
结论：在额定电压相同的情况下，额定功率越大的灯泡，正常工作时越亮。
原理分析：由\(R = \frac{U_额^2}{P_额}\)可知，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时电流越大（\(I_额 = \frac{P_额}{U_额}\)）。
幻灯片 12：课堂练习
选择题：
测量小灯泡的电功率时，依据的原理是（ ）
A. \(P = \frac{W}{t}\) B. \(P = UI\) C. \(P = I^2R\) D. \(P = \frac{U^2}{R}\)
某同学测量额定电压为 2.5V 的小灯泡的电功率，闭合开关后，发现电压表的示数为 3V，此时应（ ）
A. 断开开关，更换电压表量程 B. 移动滑动变阻器滑片，使电压表示数减小到 2.5V C. 移动滑动变阻器滑片，使电压表示数增大 D. 直接记录数据，计算功率
关于小灯泡的实际功率，下列说法正确的是（ ）
A. 实际功率越大，灯泡越亮 B. 实际功率与电压无关 C. 实际功率一定等于额定功率 D. 实际功率越大，灯泡电阻越小
填空题：
测量小灯泡的电功率时，需要测量的物理量是__________和__________，计算公式是__________。
某小灯泡的额定电压为 3.8V，测量其额定功率时，电压表应选用__________量程，闭合开关后，应调节滑动变阻器使电压表示数为__________V。
实验中滑动变阻器的作用是__________和__________。
实验题：
某同学在测量小灯泡电功率的实验中，记录的数据如下表所示，其中第 3 次实验中电流表示数如图所示（图略，电流为 0.32A），请计算出各次功率并分析结论。
| 实验次数 | 电压 U/V | 电流 I/A | 功率 P/W | 亮度 |
|----------|----------|----------|----------|---------|
| 1 | 2.0 | 0.28 | | 较暗 |
| 2 | 2.5 | 0.30 | | 正常 |
| 3 | 3.0 | 0.32 | | 较亮 |
幻灯片 13：课堂总结
实验原理：利用\(P = UI\)，通过测量电压和电流计算小灯泡的电功率。
实验步骤：包括连接电路、试触检查、测量额定功率和不同电压下的实际功率、记录数据和整理器材。
实验结论：小灯泡的实际功率随实际电压变化而变化，亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。
故障处理：掌握常见故障的判断和排除方法，确保实验顺利进行。
核心价值：通过实验理解额定功率与实际功率的区别和联系，学会用伏安法测量电功率，培养实验操作能力和数据分析能力。
幻灯片 14：课后作业
书面作业：完成课本中关于测量小灯泡电功率的实验练习题，包括实验步骤补充、数据计算、故障分析等。
实践作业：
用不同额定电压的小灯泡（如 3.8V）重复实验，记录数据并比较额定功率与亮度的关系。
绘制小灯泡的电功率随电压变化的图像（以电压为横坐标，功率为纵坐标），分析图像特点。
拓展作业：查阅资料，了解为什么灯泡的电阻会随温度变化（结合 12.5 节内容），分析这种变化对实际功率测量的影响；或设计一个测量家用电器（如台灯灯泡）实际功率的方案，说明所需器材和步骤。
2024北师大版物理九年级全册
13.2.2测量小灯泡的电功率
第十三章 电功和电功率
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
知道小灯泡的实际功率随实际电压的变化规律。
02
进一步加深对电功率概念的理解，会测算小灯泡的实际功率、额定功率。
01
学习目标
观察与思考
怎么测量小灯泡的电功率？
本次实验选择哪一种方法呢？
P =
W
t
P =UI
1．实验目的：
测定小灯泡的额定功率和实际功率。
2．实验原理：
P=UI 。
3．应该测量的物理量：
4 ．实验器材：额定电压为 2.5 V 的小灯泡一个、3 V 电源、开关、滑动变阻器、导线若干，除此以外，还需要电压表、电流表。
测量小灯泡的电功率
电压和电流。
5 ．电路设计
1．根据电路图连接电路。
连接电路时，应注意：
(3)闭合开关前，滑动变阻器应调到阻值最大。
(2)小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约10 Ω，则电压表、电流表应选择的量程分别是0~3 V、0~0.6 A。
(1)开关应断开。
进行实验
2．闭合开关，调节滑片，使电压表的示数达到 2.5 V，记下电流表的示数。
3．调节滑片使电压表的示数小于 2.5 V(可调到 2 V)，记下电流表的示数。
4．调节滑片使电压表的示数略大于 2.5 V(最大只能调到 3 V)，记下电流表的示数。
进行实验
拓展：测量发光二极管的电功率
演示：
小灯泡的 规格 电压表的 示数U/V 电流表的 示数I/A 小灯泡的 亮度 小灯泡的
功率P/W
额定电压 U额=2.5 V
2.5
2.0
2.9
0.26
0.22
0.28
正常发光
发光较弱
发光较强
0.65
0.44
0.81
实验记录表
实验结论
(1)当U实 = U额，P实 = P额，灯泡正常发光。
(2)当U实 < U额，P实 < P额，较正常发光暗。
(3)当U实 > U额，P实 > P额，较正常发光亮。
(4)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。
(5)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。
小明在实验中测得另一个小灯泡的三次电功率为0.6W、0.36W、0.72W ，他认为小灯泡的额定功率应为三次功率的平均值。你认为小明的说法是否正确？为什么？
灯泡在不同的电压下功率是不同的，小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡实际功率的平均值没有意义。
交流与评估
实验电路连接正确，但是实验中无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光(始终比较暗)。
原因是小灯泡两端的电压比较小；而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压是电源电压，可见，问题是电源的电压比较小。做此实验时，电源电压一定要比小灯泡额定电压大20%以上。
交流与评估
实验中最可能出现错误的是哪几个环节
在哪方面容易出现较大的误差
在实验的设计、操作和分析过程中，你发现了哪些新的问题
交流与评估
甲灯标有“PZ 220 V 100 W” ，乙灯标有“PZ 220 V 40 W” ，将两盏灯串联接在220 V 电路中，比较两灯的亮度。
现象：乙灯比甲灯亮。
知识拓展：灯泡亮度的比较
结论：串联电路中，电阻较大的灯泡，P实较大，较亮（本题中U额相同， P额较小的灯泡，电阻较大，串联后较亮）。
甲灯标有“PZ 220 V 100 W” ，乙灯标有“PZ 220 V 40 W”，两灯并联接在 220 V电路中，比较两灯的亮度。
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。
现象：甲灯比乙灯亮。
知识拓展：灯泡亮度的比较
结论：并联电路中，电阻较小的灯泡，P实较大，较亮（本题中U额相同， P额较大的灯泡，电阻较小，并联后较亮）。
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1．下列用电器中，正常工作时的电功率最接近40 W的是________。
乙
知识点1
认识额定功率与实际功率
2. [原创题]一盏小灯泡L1上标有“6 V 3 W”的字样，请回答下列问题。
(1)3 W表示这盏小灯泡的____________；
(2)当小灯泡L1正常发光时，它两端的电压为________V；
(3)小灯泡L1两端的电压由6 V变为5 V时，小灯泡L1的额定功率________，实际功率________(前两空均填“变大”“变小”或“不变”)，小灯泡亮度变____(填“亮”或“暗”)。
额定功率
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不变
变小
暗
3．[2025·上海模拟]下列四只灯泡各自在额定电压下正常发光，其中最亮的是( )
A．“220 V 25 W”
B．“36 V 40 W”
C．“110 V 100 W”
D．“220 V 60 W”
C
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4．[2025·济南模拟]如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的( )
A．实际功率 B．额定电压
C．额定功率 D．电阻
B
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技巧点睛：影响小灯泡亮暗程度的是它的实际功率。
5．标有“220 V 40 W”的灯泡，当它正常工作时，电流为________A(结果保留两位小数)，电阻为________Ω。
0.18
知识点2
额定功率与实际功率的计算
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1 210
6．某电热炉上标有“220 V 1 100 W”字样，电热炉正常工作时的电阻是________Ω。如果将它接在110 V的电路中(不考虑电阻变化)，则其实际功率是________W。
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7．小京利用图甲所示的电路测得额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电流I，并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。求：
(1)小灯泡两端电压为1.0 V时的电阻；
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解：由图乙可知小灯泡两端电压U＝1.0 V时，
通过小灯泡的电流I＝0.2 A，此时小灯泡的电阻
7．小京利用图甲所示的电路测得额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电流I，并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。求：
(2)小灯泡正常发光时的电功率为多少？
小灯泡正常发光时，两端电压UL＝2.5 V，
由图乙可知此时通过小灯泡的电流IL＝0.28 A，
小灯泡正常发光时的电功率
PL＝ULIL＝2.5 V×0.28 A＝0.7 W。
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8．[2025·厦门模拟]物理课上，老师做了一个“魔法火焰”实验：如图所示，当加热玻璃丝时，小灯泡慢慢亮了起来(不考虑灯丝电阻的变化)，此过程中逐渐增大的物理量是( )
A．电源电压 B．玻璃丝的电阻
C．电路总功率 D．小灯泡的额定功率
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9．小明家新买了一台电热器，其铭牌参数如表所示。当通过电热器的电流为4 A时(不考虑电阻变化)，它的实际功率为( )
A.1 100 W
B．880 W
C．176 W
D．704 W
D
型号 FCD－80A
额定电压 220 V
额定功率 1 100 W
额定频率 50 Hz
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10．[2025·西安模拟]几个同学在实验室中看到甲、乙两只外形相同的灯泡，铭牌标注如图所示。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是( )
A．甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．两灯都正常发光时，两灯一样亮
C．两灯串联后接入电路中，通过两灯
的电流相等，两灯一样亮
D．两灯串联后接入6 V的电路中，甲灯更亮
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11．小灯泡上标有“6 V 3 W”的字样，则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω；若将小灯泡接在电源电压为9 V的电路中，要使小灯泡正常发光，需要串联一个阻值为_______Ω的定值电阻。
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12．[2025年1月广州期末改编有两只灯泡，L1标有“12 V 6 W”、L2标有“12 V 12 W”的字样，通过它们的电流随两端电压的变化关系如图所示。若将两灯并联接在12 V电源两端，则电路消耗的总功率为________W；若将两灯串联接在某电路中，使L1恰好正常发光，
则L2的实际功率为________W。
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13．20：00左右正是用电高峰，家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。张浩同学在家中做了如下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3 000 imp/(kW·h)”字样，随即关闭了家中所有其他用电器，只让一个标有“220 V 1 210 W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表指示灯3 min闪烁150次。假设电水壶的电阻保持不变，求：
(1)电水壶的电阻；
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解：根据P＝ 可得，电水壶的电阻
R＝ ＝40 Ω。
(2)电水壶工作时的实际电功率；
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电能表指示灯3 min闪烁150次，电水壶工作时消耗的电能
W＝ ＝0.05 kW·h。
电水壶工作时的实际电功率
P实＝ ＝1 kW＝1 000 W。
(3)该同学家的实际电压。
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电水壶的电阻保持不变，
由P＝ 可得，
该同学家的实际电压
U实＝ ＝200 V。
测量小灯泡的电功率
实验方法
伏安法
实验原理
注意事项
实验结论
P=UI
电压表、电流表、滑动变阻器的连接和使用
小灯泡亮度随功率的改变而改变
谢谢观看！
