第十八章 电功率 第3节 测量小灯泡的电功率—2020年秋人教版九年级全一册物理复习课件(共43张PPT)

(共43张PPT)
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。
2.在实验过程中，巩固电流表、电压表和滑动变阻器的操作技能。
3.通过实验，知道小灯泡的电功率随它两端电压变化的规律。
学习目标
1.用“伏安法”测量小灯泡实际功率的方法和步骤。
2.对实际功率和额定功率的理解。
重点难点
1.实验目的：测量小灯泡的电功率；
2.实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、________、________、___________。
3.实验原理：________；
(1)测量小灯泡的功率，既要测量小灯泡两端的________(可用________)，又要测量通过小灯泡的________(可用________)，此方法称为________法。
知识点一：测量小灯泡的电功率
课堂导学
P=UI
电压表
伏安
电压
电压表
电流表
滑动变阻器
电流
电流表
(2)测量三种情况下小灯泡的实际功率，使小灯泡在________电压、________额定电压、______额定电压下发光，测出其功率，观察小灯泡亮度。小灯泡上标有“2.5
V　0.5
W”字样，实验中电源电压应该是______V，应用_____节干电池串联。
(3)电源电压不一定等于小灯泡的额定电压，为了能改变小灯泡两端的电压，还需要_____________；
额定
低于
3
高于
2
滑动变阻器
4．实验电路图与实物图：
实验电路图如右图
(1)实验中滑动变阻器的作用是：
①______________________________________________________________________。
②__________________________________。　
改变灯泡两端的电压和电路中的电流，
以便测出不同电压下小灯泡的电功率　
保护电路
(2)
如果小灯泡上标有“2.5V
0.5
W”
字样，表明小灯泡的额定电压为_______
，在测量高于额定电压的情况时，不要超出额定电压的1.2倍，那么电压表的量程应选______V，电流表的量程应选________A，为了不使电压过多的超过额定电压，实验中电源电压应该是____V。
2.5V
0～0.6
0～3
3
5.实验步骤：(1)按电路图连接实物图。连接电路过
程中，开关应______。闭合开关前，滑片应移至________处。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片位置，使电压表的示数低于它的额定电压，观察_______和电流表的示数以及小灯泡的_____，计算_______并记录在表中。
断开
阻值最大
电压表
亮度
电功率
(2)移动滑动变阻器的滑片位置，使小
灯泡两端的电压等于________分别记下________和________的读数，并观察小灯泡的亮度的变化。计算________并记录在表格中。
(3)移动滑动变阻器的滑片位置，使小灯泡两端的电压略高于它的额定电压，分别记下_________和_________的读数，并观察小灯泡的亮度的变化。计算________并记录在表格中。
额定电压
电压表
电压表
电流表
额定功率
电流表
电功率
(4)整理实验器材。
　　物理量次数　　
灯两端的电压U/V
通过灯的电流I/A
灯的发光情况
灯的实际功率P/W
1
1.5
0.28
较暗
0.42
2
2.5
0.36
正常发光
0.9
3
3
0.38
亮得刺眼
1.14
6.分析与论证：
(1)小灯泡的额定功率是________W。
小灯泡的功率与________和________有关；
(2)小灯泡的亮度是由__________决定的，灯泡的实际功率随灯泡两端_____的改变而改变，当灯泡的实际电压______额定电压时，灯泡的实际功率______额定功率，小灯泡正常发光；当灯泡的实际电压____额定电压时，灯泡的实际功率________额定功率，小灯泡很亮，
0.9
大于
电压
电流
实际功率
电压
等于
等于
大于
_
小灯泡两端的电压不能超过1.2
U额
，
否则________________；当灯泡的实际电压_______额定电压时，灯泡的实际功率________额定功率，小灯泡较暗。
会烧坏灯泡
小于
小于
7.
实验结论：
(1)不同电压下，小灯泡的________不同，实际电压越大，小灯泡功率越大。
(2)小灯泡的亮度由小灯泡的________决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
注意：小灯泡的亮度由实际功率决定，与额定功率无关；小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
电功率
实际功率
伏安法测小灯泡的电功率与伏安法测小灯泡的电阻的实验的异同：
(1)相同：①伏安法；测量的物理量相同；②电路图相同；③滑动变阻器的作用相同。
(2)不同点：①原理不同
。
知识拓展与延伸
小胡用如图甲所示的电路“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验。实验室提供了以下实验器材：电源(电压恒为3
V)、小灯泡(上标有“2.5
V”字样)、电流表(0～0.6
A、0～3
A)电压表(0～3
V、0～15
V)滑动变阻器R1(规格“20
Ω，1
A”)、滑动变阻器R2(规格为“50
Ω，0.5
A”
)、开关、导线若干。
例1
(1)请你用笔将图乙中的实物电路连接
完整(要求：滑动变阻器的滑片向左移灯泡变亮)。
(2)4次测量的有关数据及现象记录在
表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：________________________；
小灯泡的实际功率太小
　　
物理量次数　
　
电压
电流
实际电功率
小灯泡亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
偏亮
3
2.5
0.30
正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
(3)据表中数据可知小灯泡的额定功率
为________：分析表中信息得出的实验结论是：______________________________；
(4)如果将正常工作时的白炽小灯泡换作同规格(额定电压、额定功率均相同)，外形基本相同的LED灯，LED灯正常工作时亮度更高，试分析解释原因______________
____________________________________
____________________________________
___________________；(5)从表中数据可以分析出小胡选用的滑动变阻器是______；
0.75W
小泡的实际功率越大，灯泡越亮
LED灯直接把电
转化为光，所以其电能大部分转化为光能，
而白炽灯除了要把电能转化为光能外，更
多的能量转化为内能
R2
(1)滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；滑动变阻器的滑片向左移灯泡变亮，表明电流是变大，即滑动变阻器电阻减小；故应接左下接线柱；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线柱流入负接线柱流出；小灯泡不亮的原因可能是电路出现了故障，也可能是滑动变阻器接入阻值太大，通过的电流太小，小灯泡的实际功率太小；
方法指导
(2)由表中数据可知，当电路中电流最
小时，电路的总电阻最大，
＝25
Ω，此时灯的电阻
根据串联电阻的规律，变阻器连入电路中的电阻大小R滑＝25Ω－4Ω＝21Ω，考虑到表中最大电流为0.32
A，故变阻器选用滑动变阻器R2(规格为“50
Ω，0.5
A”)
。
知识点二：
电功率的计算方法是P＝UI。当电路中缺少电压表(或电流表)时，可借助定值电阻或电阻箱等，利用串、并联电路电压、电流规律及欧姆定律，间接测出电压值(或电流值)。
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
特殊方法测小灯泡的电功率
(2)正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5
V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为______W。
1.05
实验次数物理量
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
(3)分析表中数据可得出结论：小灯泡
工作时，电功率随电压的增大而______。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是
R0＝____Ω的定值电阻。
(4)完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15
V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为________；
增大
10
5.5V
②滑片不动，再将开关S1，拨至“2”，
读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率：____________。(用U额、U0、R0表示)
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值________。(选填“偏大”或“偏小”)
偏小
(1)先根据P＝UI估测灯泡的额定电流，进而确定电流表的量程，然后按电流的顺序连接即可；
(2)由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P＝UI
可知小灯泡的电功率变化情况；由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，根据
求出第5次实验时电路总电阻，进而得出实验中选用的定值电阻的阻值范围；
方法指导
(3)要测量小灯泡的额定功率，需使小
灯泡两端的电压等于其额定电压，根据
联电路电压规律可得出电压表的示数；滑片不动，再将开关S1拨至“2”，求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，根据P额＝U额I额求出小灯泡的额定功率；将开关S1拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压和定值电阻R0两端的电压变化，最后根据P额＝U额I额可判断测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小还是偏大。
1．(2018·榆林)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，眼睛观察变阻器的滑片的位置
B．手移动变阻器的滑片，眼睛观察小灯泡是否发光
C．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数
D．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数
课堂达标
C
2．如图所示，在“探究电功率跟电压的
关系”实验中，将小灯泡L1：“2.5
V　0.3
A”和L2：“3.8
V　0.3
A”串联，下列说法正确的是(　　)
A．L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同
B．如果电源电压可调，两灯泡可以同时正常发光
C．闭合开关后，“3.8
V　0.3
A”的小灯泡更亮，因为其额定功率大
D．通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系
答案是B
3．在测定小灯泡功率的实验中，已知
小灯泡的额定电压为2.5
V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析数据得到的下列结论，正确的是(　　)
A.灯丝的电阻随电压增大而减小
B．小灯泡的额定功率为0.8
W
C．小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D．通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
B
电压U/V
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.25
0.29
0.32
0.35
4．(2019·菏泽)如图所示电路(电源
电压保持不变)，闭合开关S，当滑动变
阻器的滑片向右端移动时，下列说法正确的是(　
)
A.
电压表示数不变，电流表示数变大
B.
电压表示数变大，电流表示数变小
C.
电压表示数变小，电流表示数变小
D.
电压表示数变大，电阻R1的电功率变大
D
5.(2018·西宁)小红在做“探究串联电
路电压的规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是(　　)
A．灯泡L2发生了断路
B．灯泡L2发生了短路
C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小
D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
答案是D
6．(2018·榆林)小明同学在测定额定
电压为3.8
V的小灯泡的额定功率时，发现电压表“0～15
V”量程坏了，而“0～3
V”量程完好，实验所用其他器材完好，所用的电源电压恒为6
V，在不更换实验器材的情况下，同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图，则能完成实验的电路图是(　　)
A
B
C
D
B
7.
(2019·娄底)某小灯泡上标有“6V
6
W”字样，其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为2
V时，通过小灯泡的电流为________A，此时小灯泡的电阻为________Ω。
0.5
4
8．(2019·青海)在“测量小灯泡的电
功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5
V，电源为两节新干电池。
(1)请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整。要求滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小。
(2)在连接完最后一根导线时，小灯泡
立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：
①______________________________；　　　
②__________________________________。
连接电路时开关没有断开
滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处
(3)改正不当操作后，连续4次测量，
测得的数据和观察到的现象如下表所示，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为______A；小灯泡的额定功率是_______W。
0.7
0.26
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
1.5
0.24
很暗
2
2
较暗
3
2.5
0.28
明亮
4
3
0.31
很亮
(4)通过实验发现，小灯泡两端的_______越大电功率越大，灯泡越_____。
电压
亮
9.
(2019·鄂州)在测定“额定电压为3.8
V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。
课堂提升
(1)按图甲所示的电路图连接电路。
实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是___________(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良。
(2)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为3
V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动。
灯泡与灯座
左
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示
数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W，通电10
min小灯泡消耗的电能为________J。
(4)把这样的两个灯泡串联在电压为6
V的电路中，电路的总功率为________W。
1.292
775.2
1.8
课堂小结