17.2.3电功率的测量（课件28页）2025-2026学年九年级物理全册沪科版（2024）

(共28张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：17.2.3 电功率的测量
副标题：用实验探究电功率的大小
姓名：[你的名字]
日期：[具体日期]
幻灯片 2：课程导入
知识回顾：上节课我们学习了额定功率和实际功率的概念，知道用电器的电功率会随实际电压的变化而变化。那么，如何通过实验来测量用电器的电功率呢？
问题引导：测量电功率需要哪些实验器材？实验原理是什么？如何测量用电器的额定功率和实际功率？
引出主题：本节课我们就来学习电功率的测量方法，通过实验亲手测量用电器的电功率，加深对电功率概念的理解。
幻灯片 3：测量电功率的原理
原理阐述：根据电功率的计算公式\(P=UI\)，只要测量出用电器两端的电压\(U\)和通过用电器的电流\(I\)，就可以计算出用电器的电功率\(P\)。这种利用电流表和电压表测量电功率的方法，叫做伏安法测电功率。
公式说明：在公式\(P=UI\)中，\(U\)的单位是伏特（V），\(I\)的单位是安培（A），则\(P\)的单位是瓦特（W）。
适用范围：伏安法测电功率适用于各种用电器，包括纯电阻用电器和非纯电阻用电器，如灯泡、电动机等。
幻灯片 4：实验器材
基本器材：
电源：为电路提供电能，可根据用电器的额定电压选择合适的电源，如学生电源或干电池组。
用电器：如小灯泡（标有额定电压，如 “2.5V”）、电动机等。
电流表：测量通过用电器的电流，根据用电器的额定电流选择合适的量程。
电压表：测量用电器两端的电压，根据用电器的额定电压选择合适的量程。
滑动变阻器：用于改变用电器两端的电压，从而测量不同电压下的实际功率，同时保护电路。
开关：控制电路的通断。
导线若干：连接电路元件。
器材作用：强调滑动变阻器在实验中的重要作用，不仅能保护电路，还能通过调节滑片位置改变用电器两端的电压，实现多次测量。
幻灯片 5：实验电路图
电路图画法：画出伏安法测电功率的实验电路图。用电器、电流表、滑动变阻器、开关串联在电路中，电压表并联在用电器两端。
电路讲解：
电流表串联在电路中，测量通过用电器的电流。
电压表并联在用电器两端，测量用电器两端的电压。
滑动变阻器串联在电路中，通过改变接入电路的电阻来改变用电器两端的电压。
注意事项：连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，电流表和电压表的正、负接线柱要连接正确，量程选择要合适。
幻灯片 6：测量小灯泡的电功率实验
实验目的：
测量小灯泡在额定电压下的额定功率。
测量小灯泡在实际电压高于额定电压时的实际功率。
测量小灯泡在实际电压低于额定电压时的实际功率。
观察小灯泡在不同电压下的发光情况。
实验器材：电源（4.5V）、标有 “2.5V” 的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器（“10Ω 1A”）、开关、导线若干。
幻灯片 7：实验步骤
连接电路：
按照电路图连接电路，开关断开，滑动变阻器滑片移到阻值最大处。
检查电路连接是否正确，确保电流表和电压表的量程选择合适，正、负接线柱连接正确。
测量额定功率：
闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压（2.5V）。
记录此时电流表的示数\(I_1\)和电压表的示数\(U_1=2.5V\)。
根据\(P_额=U_1I_1\)计算小灯泡的额定功率。
测量实际功率（高于额定电压）：
调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数略高于额定电压（如 3V）。
记录此时电流表的示数\(I_2\)和电压表的示数\(U_2=3V\)。
根据\(P_实2=U_2I_2\)计算小灯泡的实际功率，观察小灯泡的发光情况。
测量实际功率（低于额定电压）：
调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数略低于额定电压（如 2V）。
记录此时电流表的示数\(I_3\)和电压表的示数\(U_3=2V\)。
根据\(P_实3=U_3I_3\)计算小灯泡的实际功率，观察小灯泡的发光情况。
整理器材：实验结束后，断开开关，拆除电路，整理实验器材。
幻灯片 8：实验数据记录与处理
数据记录表：
实验次数
电压 U/V
电流 I/A
电功率 P/W
小灯泡发光情况
1（额定电压）
2.5
2（高于额定电压）
3
3（低于额定电压）
2
数据处理：根据每次测量的电压和电流值，利用\(P=UI\)计算出对应的电功率，填入表格中。
实验现象分析：对比不同电压下小灯泡的发光情况，发现实际电压越高，实际功率越大，小灯泡越亮；实际电压等于额定电压时，小灯泡正常发光；实际电压低于额定电压时，小灯泡发光较暗。
幻灯片 9：实验结论
结论总结：
小灯泡的额定功率等于额定电压与额定电流的乘积。
当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
当实际电压高于额定电压时，实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮，长时间工作可能损坏。
当实际电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
误差分析：
电流表和电压表的读数误差，如视线未与表盘垂直，导致读数不准确。
滑动变阻器调节时，电压难以精确控制在设定值，存在微小偏差。
导线和接触点存在电阻，可能导致测量的电压和电流与实际值有差异。
幻灯片 10：测量其他用电器的电功率
测量电动机的电功率：
实验原理：同样利用\(P=UI\)，测量电动机两端的电压和通过电动机的电流。
实验注意事项：电动机是非纯电阻用电器，不能用\(P=\frac{U^2}{R}\)或\(P=I^2R\)计算电功率，只能用\(P=UI\)。
实验现象：测量电动机在不同电压下的电功率，观察电动机的转速变化，转速随实际功率的增大而加快。
测量电阻的电功率：
对于纯电阻用电器（如电阻），可以用\(P=UI\)、\(P=\frac{U^2}{R}\)或\(P=I^2R\)三种方法计算电功率，测量结果应一致（忽略误差）。
幻灯片 11：实验注意事项
电路连接：
连接电路时，开关必须断开，防止电路连接过程中出现短路。
滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，起到保护电路的作用。
电流表和电压表的量程要根据用电器的额定电压和额定电流合理选择，量程过小会损坏电表，量程过大则测量精度降低。
实验操作：
调节滑动变阻器时，要缓慢移动滑片，同时观察电压表的示数，使电压精确达到所需值。
读数时，视线要与电表的表盘垂直，确保读数准确。
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，且持续时间不能过长，以免损坏用电器。
安全事项：
实验过程中，不要用手触摸电路中的导线和元件，防止触电。
实验结束后，要先断开开关，再拆除电路。
幻灯片 12：课堂练习
题目展示：
伏安法测电功率的实验原理是_____，实验中需要测量的物理量是_____和_____。
某同学用伏安法测量一个标有 “3.8V” 小灯泡的电功率，他应选择的电压表量程是_____，电流表量程应根据小灯泡的_____来选择。
在测量小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是_____和_____。
某同学测量小灯泡电功率的实验数据如下表所示，其中第 2 次实验的电功率为_____W，小灯泡的额定功率为_____W。
| 实验次数 | 电压 U/V | 电流 I/A | 电功率 P/W |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 1 | 3.8 | 0.3 | |
| 2 | 4.0 | 0.32 | |
| 3 | 3.0 | 0.25 | |
答案讲解：结合实验原理、步骤和数据处理方法，逐一分析题目，讲解答案。
幻灯片 13：课堂小结
知识回顾：回顾伏安法测电功率的实验原理（\(P=UI\)）、实验器材、实验步骤，以及测量小灯泡额定功率和实际功率的方法，实验数据的记录与处理，实验结论和注意事项。
核心要点：伏安法测电功率的关键是测量电压和电流，利用\(P=UI\)计算功率；滑动变阻器在实验中起保护电路和调节电压的作用；通过实验可以直观观察到功率与用电器工作状态的关系。
思维导图展示：以思维导图形式呈现本节课的知识框架，包括实验原理、器材、步骤、数据处理、结论等内容。
幻灯片 14：课后作业
作业布置：
完成课本上关于电功率测量的练习题。
设计一个实验方案，测量家里某个用电器（如台灯）的电功率，写出实验器材、步骤和预期结果（在家长指导下进行）。
某同学在测量小灯泡电功率的实验中，连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，分析可能的故障原因。
幻灯片 15：结束页
总结语：本节课我们通过实验学习了电功率的测量方法，掌握了伏安法测电功率的原理和操作步骤，了解了不同电压下用电器的功率变化和工作状态。实验是探究物理知识的重要手段，希望同学们能通过实验加深对物理概念的理解。
鼓励语：希望同学们在今后的学习中，多动手、多思考，积极参与实验探究，感受物理实验的乐趣和魅力，提高自己的实验操作能力和科学探究能力！
2024沪科版物理九年级全册
17.2.3电功率的测量
第十七章 电流做功与电功率
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
学习目标
测量额定功率和实际功率。（重、难点）
01
电功率的应用。
02
同学们，我们在前面学习了电功率的概念和它的计算方法，你能说出什么是电功率吗？电功率有哪些计算的方法呢？
电功率是表示电流做功快慢的物理量。
电功率的计算公式
P=UI
观察与思考
P=
W
t
有一个小灯泡，但铭牌上只有额定电压2.5V，没有电功率，你们能测出小灯泡的电功率吗？怎样测量？
根据公式：P=UI
小灯泡两端的电压
流过小灯泡的电流
一、“伏安法”测电功率
观察与思考
如图是测量电功率的电路图，为什么要加一个滑动变阻器
1.保护电路
2.可以调节小灯泡两端的电压
一、“伏安法”测电功率
设计实验
一、“伏安法”测电功率
连接电路
1.滑动变阻器应如何连接？闭合开关前，滑片要放在什么位置？
2.电流表和电压表在电路中如何连接？+、-接线柱连接是否正确？量程选择是否适当？
3.注意观察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。
一、“伏安法”测电功率
思考
小灯泡两 端的电压 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 小灯泡明
亮程度
等于额 定电压 2.5
高于额 定电压
低于额 定电压
0.4
3 0.46
2 0.3
亮
较亮
暗
一、“伏安法”测电功率
实验数据及现象
小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。
当小灯泡U实=U额时，P实=P额；
当小灯泡U实>U额时，P实>P额；
当小灯泡U实一、“伏安法”测电功率
归纳与小结
（二）测量步骤：
1.关闭家里所有的电器，只启用待测用电器；
2.观察电能表参数，记录N r/kW·h；
3.利用钟表测量用电器工作时，电能表铝盘转n转所用的时间t。
（一）测量原理：
（三）计算：（1）用电器消耗的电能
二、利用电能表测算家用电器的电功率
（2）用电器的电功率
例 某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 600r/kW·h”字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一只电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘3分钟转过180圈。求电水壶工作时的实际电功率。
通电时间 t=3min=180 s，
电水壶的电功率 。
二、利用电能表测算家用电器的电功率
解：电水壶消耗的电能 ，
知识点
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3
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5
6
7
1
1．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，我们要测额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，在实验操作过程中，下列做法正确的是(　　)
A．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看电流表的示数
B．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看电压表的示数
C．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看小灯泡的亮度
D．手按开关，眼睛看电流表的示数和小灯泡的发光情况
B
“伏安法”测量小灯泡的电功率
2．[2024·无锡中考改编]小点进行测量额定电压为3.8 V的小灯泡的功率的实验。
【实验思路】(1)我们进行以下思考：
①实验原理：P＝______________；
②仪器选择：
③所用电路如图所示。
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7
1
电流表
电压表
UI
【实验过程】
(2)闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压，并将电压表、电流表的示数和小灯泡的亮度记录在下表中。
实验序号 电压 U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
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1
【实验结论】
(3)完善表格，根据实验数据可得出小灯泡L的额定功率为________W，小灯泡的亮度由__________决定。
1.14
实验序号 电压 U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
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1
实际功率
3．小点和小训一起完成了“测量小灯泡正常发光时的电功率”的实验，所用器材有：蓄电池组(电压为6 V)、小灯泡(铭牌上标有“2.5 V”字样，正常发光时的电阻约10 Ω)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线等。
【实验过程】
(1)连接电路：如图甲所示的是他们连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
解：(1)如图所示。
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1
(2)故障分析：他们连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表几乎无示数，电流表指针有偏转，则原因可能是_______________________________，接下来的操作应该是_____________________________________。
(3)移动滑片至某处时，电压表示数为2 V，为测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向________滑动，直到电压表示数为________V时，读出电流表的示数。
滑动变阻器连入电路的阻值太大
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7
1
向右移动滑片P，观察灯泡亮度变化
右
2.5
【数据分析】
(4)移动滑片，获得多组对应的电压、电流值，绘出如图乙所示的I -U图像，根据图像可得，小灯泡的额定功率为________W。
【交流反思】
(5)小点发现灯泡的电流与电压不成正比，
原因是______________________________。
0.5
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7
1
灯丝电阻随温度的变化而变化
(6)为了减小误差，小训认为应该计算出小灯泡
的平均功率。你认为他的做法是否正确？__________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________________________________________________。
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7
1
不正确
在不同电压下小灯泡的实际功率不同，取平均值没有意义
4．[2025年1月合肥期末]“伏安法测电阻”和“伏安法测小灯泡的电功率”是电学中两个重要的实验，小聪同学对两个实验进行了梳理和对比，下列说法正确的是(　　)
A．两个实验的原理相同
B．滑动变阻器在两个实验中的作用仅是保护电路
C．两个实验进行多次测量的目的不同
D．两个实验都采用了控制变量法
C
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7
1
5．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，琳琳同学连接的电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是(　　)
A．小灯泡的灯丝断了
B．电压表的量程太大
C．滑动变阻器的最大阻值太大
D．电源电压太低
D
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7
1
6．[2025·安庆模拟]如图甲所示的是某实验小组测量额定电压为3.8 V的小灯泡的电功率的部分电路，其中滑动变阻器的规格为“50 Ω，1 A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，
使滑动变阻器连入电路的阻值最大。
(2)闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表
有示数，则电路故障可能是________短路，此时电流表的
示数为0.12 A，可知电源电压为________V。
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1
小灯泡
解：(1)如图所示。
6
(3)排除故障并正确连接电路后，继续实验时，小华同学发现电压表无法准确显示3.8 V的示数，她更换电压表量程后，只需将电压表并联在图乙中的______(填“ab”“bc”或“ac”)之间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.2 V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数为0.3 A，则小灯泡的额定功率为________W。
bc
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1
1.14
(4)小峰同学想用此电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，则他_______(填“能”或“不能”)得出正确结论。
不能
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1
7．小点和小训想测量各自家中干衣机和节能灯的电功率，首先小点将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作。
【设计与进行实验】经过30 min，电能表的示数从图甲变成了图乙，则干衣机在这30 min内消耗的电能为________，电能表的灯闪烁了________次，干衣机的电功率是________W。
【分析论证】考虑到电路中的电线会消耗
一部分电能，小点测得干衣机的电功率
______(填“偏大”“偏小”或“准确”)。
0.5 kW·h
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1
1 500
1 000
偏大
【拓展】(高阶思维)测量一只标有“220 V　10 W”字样的节能灯的额定功率时，小训利用如图所示的电能表和秒表设计了一个测量方案：将该节能灯接入220 V的测量电路中，关闭其他用电器，电路中只有该节能灯单独工作，测量出电能表显示消耗1 kW·h电能所用的时间。
经过小组讨论，发现上述方案________
(填“合理”或“不合理”)，原因是
____________________________________________。
不合理
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1
该节能灯消耗1 kW·h的电能，所用的时间过长
电功率的测量
“伏安法”测量小灯泡的电功率
利用电能表测算家用电器的电功率
谢谢观看！