15.3　第2课时　测量小灯泡的电功率(要点讲解+当堂检测+答案)

沪粤版物理九年级上册同步学案
第十五章　电能与电功率
15.3　怎样使用电器正常工作
第2课时　测量小灯泡的电功率
要 点 讲 解
要点　测量小灯泡的电功率
1. 实验原理：P＝UI。
2. 实验中滑动变阻器的作用：
(1)保护电路；
(2)调节小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压略低于、等于和略高于额定电压。
3. 电表量程的选择
参照小灯泡的额定电压、额定电流，选择稍大于额定电压、额定电流的量程。如额定电压为2.5V的小灯泡，电压表可选0～3V量程。
4. 滑动变阻器的选择
滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的最大电阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样调节效果明显。实际选择时，结合电源电压和滑动变阻器的阻值变化范围，达到滑片移动时灯泡两端的电压能够略高于、等于和略低于额定电压的目的。
5. 实验数据的处理
额定功率为小灯泡在额定电压下工作时消耗的电功率，且在不同的电压下小灯泡的电功率不同，小灯泡的电功率随外加电压的变化而变化，故不能求平均值。
6. 实验结论：在不同的电压下，小灯泡的电功率是不同的，电压越高，电流越大，小灯泡的实际功率越大，灯泡也越亮。只有实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，小灯泡才正常发光。
经典例题1　要测量小灯泡的电功率，提供的器材包括：小灯泡(2.5V　0.5A)、电源(电压为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线将图甲中的电路连接完整。

甲 乙
(2)要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为：_______________________________，最后利用公式求出额定功率。
(3)某次实验时电压表和电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的实际功率为________W。
(4)实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做是为了_______________________。
解析：(1)根据题目中给出的条件，我们可以知道电流表选0～0.6A的量程，电压表选0～3V的量程，滑动变阻器接金属杆的一端即可。
(2)要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为：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2.5V，读出此时电流表的示数。
(3)由图乙可知电压表的示数为1.5V，电流表的示数是0.34A，则小灯泡的实际功率为P＝UI＝1.5V×0.34A＝0.51W。
(4)实验中，我们除了测量小灯泡的额定功率外，还需要测量小灯泡在不同电压下发光时的功率大小，以便进行比较，得出小灯泡的亮度与功率的关系等结论。
答案：(1)如图所示。
(2)调节(或移动)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(或2.5V)，读出此时电流表的示数　(3)0.51　(4)测量不同电压下小灯泡的实际功率(或观察在不同电压下小灯泡的发光情况)
点拨：测小灯泡电功率重点有三：(1)实验电路的设计及实物电路的连接；(2)准确表述实验操作过程；(3)多次改变灯泡两端电压是为了测算小灯泡的实际功率，而不是求平均值，因为测电功率实验中求平均值无意义。
易错易混警示　不能正确判断灯泡的亮暗
灯泡的亮度不是由额定功率决定的，而是由实际功率决定的，实际功率大的灯泡更亮些。
比较两灯泡的亮度，一般是根据其规格(铭牌上标注的额定电压与额定功率)利用公式R＝计算、比较电阻的大小，再根据串、并联电路中的电流或电压特点，利用控制变量法(电流一定或电压一定)，选择合适的公式推算实际功率的大小，进而比较灯泡的亮暗。
经典例题2　“110V　100W”和“110V　40W”的灯泡L1、L2接在电压为110V电路中，下列有关灯泡亮度的说法中正确的是(假设灯丝电阻不变)(　　　)
A. L1和L2的亮度一样 B. L1总比L2亮些
C. 当Ll、L2串联时，L2亮些 D. 当L1、L2并联时，L2亮些
解析：灯泡的亮度由实际功率决定。由R＝可知，额定电压相同时，额定功率小的电阻大，所以R1答案：C
当 堂 检 测
1. 某同学利用如图所示电路，测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是(　　)
A. 闭合开关前，滑片P应滑到B端
B. 闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C. 当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D. 实验还得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮

第1题 第2题
2. 小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时，他设计了如图所示的电路，正确操作并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是(　　)
A. 检查电路是否某个位置接触不好，断路了
B. 更换小灯泡
C. 移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
D. 重新连接一次电路
3. 在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学连接的电路正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是(　　)
A.变阻器总阻值太大　 B.电压表量程太大
C.灯泡灯丝断开　　　 D.电源电压太低
4. 如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数变化了 A，此时电路中的总功率为　 　W。
甲 乙
5. 某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V，下表为某小组的实验记录分析表。老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是 ，正确测量结果P额＝ W。
实验
序号
电压表
示数/V
电流表
示数/A
功率
/W
额定功率/W
1
3.0
0.36
1.08
P额＝≈1.50
2
3.8
0.4
1.52
3
4.5
0.42
1.89
6. 在测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。(导线不得交叉)
(2)实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 (写出一种即可)。
(3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动，直到电压表的示数为 V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
甲 乙
当堂检测参考答案
1. B 2. C 3. D
4. 0.2 1.4
5. 额定功率不应求平均值 1.52
6. (1)图略 (2)小灯泡断路 (3)右 2.5 0.75