18.3 测量小灯泡的电功率（课件）（共46张PPT）

第3节 测量小灯泡的电功率
第十八章 电功率
2020年秋人教版九年级物理全册
生活中常用的各种灯
白炽灯 日光灯 节能灯
新课导入
生活中常用的各种灯
LED灯 高压汞灯 氙灯
看完灯廊，你心中会有哪些疑问呢?
A.如何在不同场合选择合适的灯？
B.为什么我们看到的灯有的亮一些，有的暗一些？
C.如何知道在相等的时间里哪一个灯泡消耗的电能多？
D.灯泡铭牌上的信息有什么含义呢？
……
新课导入
灯泡的额定电压是220V
灯泡的额定功率是45W
220V 45W
灯泡工作时的功率一定为额定功率吗？又该如何测量呢？
测量方法一：
原理：
实验步骤：用电能表测出用电器消耗的电能W，用停表测出用电时间t，由公式 计算出用电器的电功率。
P =
W
t
P =
W
t
电功率的测量
问题引入
测量方法二：
原理：
实验步骤：用电压表测出用电器两端的电压U，用电流表测出通过用电器的电流I，由公式P = UI计算出用电器的电功率。
P=UI
如何测量灯泡的电功率？
测量电功率可以使用专用的功率表，但是在非专业的实验中，常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。
P =
W
t
秒表
电能表
方法一
问题引入
本次实验选择哪一种方法呢？
P =UI
电压表
电能表
方法二
1.会用电压表、电流表测小灯泡的电功率，进一步理解额定功率和实际功率；
2.知道小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化规律。
学习目标
　　　　　　 测量小灯泡的电功率。
P = UI （伏安法测电功率）
实验目的
实验原理
电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。
实验器材
请根据实验原理画出实验电路图。
一、测量小灯泡电功率
讲授新课
实验电路图
（1）移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压（约 1.2U额） 。
（2）记录电压值，电流值，同时观察比较灯的亮度有何区别。
实验数据记录表该如何设计呢？
实验要求
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
2
3
　　小灯泡的额定电压是_______V。
2.5
实验数据记录表
（1）将电压表和电流表指针调零，断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数依次为2.5 V、1.5V和3 V，依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I，分别将U、I记录在表格中；
（3）观察并比较三次小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中。
实验步骤
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
2
3
　　小灯泡的额定电压是_______V。
2.5
实验数据记录表
2.5
1.5
3.0
正常发光
比正常发光暗
比正常发光亮
0.30
0.18
0.36
0.75
0.27
1.08
U实 = U额
P实 = P额
灯正常发光
U实＜U额
P实 P额
灯比正常发光_____
U实＞U额
P实 P额
灯比正常发光_____
＜
＞
暗
亮
分析数据
1.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。
2.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。
实验结论
1.对小灯泡的电功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值？
2.本次实验与伏安法测电阻相比较，有哪些异同？
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？
3.在实验的设计、操作和分析的过程中，你发现了什么新的问题？
交流合作
这个电路有什么错误或不妥之处吗？应该怎样纠正？
　　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
　　拓展1：
结论：U实 = U额 时，P额 大的灯泡亮。
拓展延伸
将上述两灯串联接在 220 V电路中，比较两灯的亮度。
拓展2：
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。
如何利用电能表测量出家庭电路中灯泡的额定电功率？
拓展3：特殊方法测量电功率
实验原理：
伏安法
实验方法：
注意事项：
电压表、电流表、滑动变阻器的连接和使用
实验结论：
小灯泡亮度随功率的改变而改变
P=UI
测量小灯泡的功率
课堂小结
1．（2020秋?福田区月考）在“测量小灯泡电功率”的实验中，当用手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（　　）
A．灯泡发光情况 B．电流表的示数
C．电压表的示数 D．变阻器滑片的位置
C
课堂练习
2．（2020?浉河区期中）康晴利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在30分钟内消耗电能0.8千瓦时，这个用电器可能是（　　）
A．空调器 B．电冰箱
C．电视机 D．白炽灯
A
3．（2019秋?福田区期末）一只家用电能表标有“3600revs/（kW?h）”的字样，今只让一个用电器工作，测得烧开一壶水用了12min，电能表转盘转900转，则该用电器可能为（　　）
A．电水壶 B．电冰箱
C．电风扇 D．电视机
A
4．（2020?金牛区模拟）将两只电压表按图所示电路连接。“探究电功率与电压的关系”，下列说法错误的是（　　）
A．小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断
B．选用的两只小灯泡规格必须相同
C．将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同
D．将其中一只电压表移接到电源两端也可以完成实验
B
5．（2019秋?防城港期中）如图是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况其中错误的是（　　）
A．电流表没有串联接入电路中
B．电压表没有与灯泡并联
C．滑动变阻器的接线柱的连接
D．开关没有串联接入电路中
C
6．（2020?常德）如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　）
A．变阻器R短路 B．变阻器R断路
C．灯L短路 D．灯L断路
D
7．（2019秋?济南期末）如图所示为“用电流表和电压表测定小灯泡功率”的实验电路，如果小明同学在连接该电路时误将电流表和电压表的位置互换了，则闭合开关后将出现的情况是（　　）
A．电压表、电流表均无示数，灯泡不亮
B．电压表有示数，电流表无示数，灯泡不亮
C．电压表、电流表均有示数，灯泡不亮
D．电压表无示数，电流表有示数，灯泡亮
B
8．如果测定标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，那么两个电表的量程最好选用（　　）
A．电压表选“0﹣15V”，电流表选“0﹣3A”
B．电压表选“0﹣15V”，电流表选“0﹣0.6A”
C．电压表选“0﹣3V”，电流表选“0﹣3A”
D．电压表选“0﹣3V”，电流表选“0﹣0.6A”
D
9．（2020?大庆期中）如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能测出灯泡电功率的电路是（　　）
C
10．（2020?坪山区二模）小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。小华同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成下左图所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　瓦。该图象不是直线，
主要原因是　 　。
0.5
灯丝电阻随温度升高而增大
11.小灯泡上标有“6 V 3 W”字样，将这盏灯接到3 V电压下，它比正常发光时___（选填“亮”或“暗”），这时它的实际功率为_____W。
暗
0.75
12. 利用如图所示的器材，测量小灯泡的电功率。
（1） 在闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最___，即滑片应位于____端（填“左或右”）。
大
左
（2） 闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是_________。
灯泡断路
（3）排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2 V 时，电流表的示数如图所示，此时电流为____A，小灯泡的功率为___W。
0.3
0.6
13．（2020?朝阳）某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中电路补充完整（导线不得交叉）；
（2）连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一故障的原因可能是：　　　　　　　　　　 　；
（3）该同学排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为　 　 　V．要测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向　 　 　（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的U﹣I图象，根据图象的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为　 　W；
滑动变阻器同时接下面两个接线柱
2.2
A
0.5
（5）为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器，测量额定电流为I额的小灯泡的额定电功率，该同学设计了如图丁所示的电路。操作步骤为： ①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I额，此时小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关S、S2，断开S1，调节电阻箱R，使电流表的示数为I额，读出此时电阻箱的电阻值为R0，则小灯泡的额定电功率的表达式为P额＝　 　　　。
I额2R0
14．（2020?十堰）如图是测量小灯泡额定电功率的实验，电源电压恒为6V，小灯泡额定电压U额＝2.5V，正常发光电阻约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）本实验应选择规格为　 　　　　的滑动变阻器，如图甲已有部分电路连接好，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。
50Ω 1A
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡发光，电流表有示数，电压表无示数，可能是导线　 　（选填“a”、“b”或“c”）断了。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙，则小灯泡的额定功率为　 　 　W。
（4）若电压表损坏，小明利用一个定值电阻R0和两个开关，设计了如图丙所示的电路，并进行实验：①只闭合开关S和S1，调节滑片P，使电流表示数为　 　 　； ②保持滑片P位置不动，断开开关　 　，闭合其它开关，读出电流表示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式为
P额＝　 　　　　　　　（用题中物理量字母表示）。
c
0.65
S1
U额×（I﹣ 　　）
谢谢聆听