新人教版九年级物理183测量小灯泡的电功率_3.ppt

测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率 第十八章第十八章 第节第节自学指导：自学指导：1.1.本实验的目的是什么？本实验的目的是什么？2.2.测小灯泡电功率的实验原理是什么？测小灯泡电功率的实验原理是什么？3.3.设计实验电路图和数据记录表格。设计实验电路图和数据记录表格。4.4.实验中要注意哪些事项？实验中要注意哪些事项？5.5.小灯泡实际消耗的电功率一定等于额定小灯泡实际消耗的电功率一定等于额定功率吗？功率吗？（6 6分钟内完成）分钟内完成）测量 小灯泡的电功率导入导入:同学们同学们,我们在前面学习了电功率的我们在前面学习了电功率的概念和它的计算方法概念和它的计算方法,你能说出什么是电功你能说出什么是电功率吗率吗?电功率有哪些计算的方法呢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=P=W/tW/tP=UI220V表示表示:50W表示表示:220V50W灯泡的额定电压是220V灯泡的额定功率是50W常用的小灯泡常用的小灯泡标标着着额额定定电压电压（如（如 2.5 V、3.8 V），而未），而未标标明明额额定功率。例如一定功率。例如一盏盏小灯泡小灯泡额额定定电压为电压为 2.5 V，如何，如何测测出它的出它的额额定定电电功率功率?想想议议想想议议测测量小灯泡的量小灯泡的电电功率。功率。P=UI。电电源、开关、源、开关、导线导线、电电流表、流表、电压电压表、滑表、滑动变动变阻器、小灯泡（阻器、小灯泡（额额定定电电压压2.5 V）。）。学生实验学生实验实验目的实验目的实验原理实验原理实验器材实验器材请请根据根据实验实验原理画出原理画出实验电实验电路路图图。实验电路图：实验电路图：VALPS注意事项:1 1、滑动变阻器滑动变阻器应如何连接？闭合开关前，应如何连接？闭合开关前，滑片滑片要放在什么位置？要放在什么位置？2 2、电流表电流表和和电压表电压表在电路中如何连接？在电路中如何连接？+-接线柱连接是否正确？量程选择是否接线柱连接是否正确？量程选择是否适当？适当？1.1.闭合开关前为什么要把滑动变阻器调到最大值？闭合开关前为什么要把滑动变阻器调到最大值？提示：提示：为了保护电路，开关闭合前要把滑动变阻器调到最为了保护电路，开关闭合前要把滑动变阻器调到最大值大值.2.2.三次实验中哪一次测量的是小灯泡的额定功率？三次实验中哪一次测量的是小灯泡的额定功率？提示：提示：根据额定功率的概念，当小灯泡两端的电压根据额定功率的概念，当小灯泡两端的电压(电压表电压表的示数的示数)为灯泡的额定电压时，此时测量的功率为小灯泡的为灯泡的额定电压时，此时测量的功率为小灯泡的额定功率额定功率.3.3.能否根据三次测量数据计算出小灯泡的平均电功率，为能否根据三次测量数据计算出小灯泡的平均电功率，为什么？什么？提示：提示：不可以不可以.小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改变，是一个变化的量，因此多次测量求平均值毫无意义变，是一个变化的量，因此多次测量求平均值毫无意义.4.4.电源和电压表、电流表的量程应如何选择？电源和电压表、电流表的量程应如何选择？提示：提示：所选电源电压应高于小灯泡的额定电压，例如测定所选电源电压应高于小灯泡的额定电压，例如测定额定电压为额定电压为2.5 V2.5 V的小灯泡的电功率时至少要选两节新的干的小灯泡的电功率时至少要选两节新的干电池串联使用；电压表的量程要大于小灯泡的额定电压，电池串联使用；电压表的量程要大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作时的电流电流表的量程要大于小灯泡正常工作时的电流.5.5.本实验电路图，还可以测量电学中的什么物理量？本实验电路图，还可以测量电学中的什么物理量？提示：提示：测量小灯泡的电阻测量小灯泡的电阻.6.6.若实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器，灯泡的亮度若实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器，灯泡的亮度始终很暗，电流表和电压表示数不变始终很暗，电流表和电压表示数不变.其故障是什么？其故障是什么？提示：提示：滑动变阻器同时连接下面两个接线柱，使滑动变阻滑动变阻器同时连接下面两个接线柱，使滑动变阻器始终处于最大值器始终处于最大值.3、注意观察小灯泡在什么情况下注意观察小灯泡在什么情况下正常发光正常发光，在什么情况下小灯泡比正常情况在什么情况下小灯泡比正常情况更亮更亮，什么情，什么情况下小灯泡比正常情况下况下小灯泡比正常情况下暗暗。需小心调节滑动。需小心调节滑动变阻器，以免因实际电压变阻器，以免因实际电压超过超过额定电压，导致额定电压，导致电压电压过大过大而烧毁灯泡。而烧毁灯泡。注意事项:1、与小灯泡串联2、滑片放在阻值最大处电流表电压表电流表要串联在电路中电流由”+”入,”-”出不能超过最大测量值不能直接接在电源两极上电压表要并联在电路中电流由”+”入,”-”出不能超过最大测量值（1）移）移动变动变阻器的滑片使小灯泡两端的阻器的滑片使小灯泡两端的电压电压分分别为额别为额定定电压电压、低于、低于额额定定电压电压、高于、高于额额定定电压电压（约约 1.2U额额）。（2）记录电压值记录电压值，电电流流值值，同，同时观时观察比察比较较灯灯的亮度有何区的亮度有何区别别。实验要求实验要求提示：注意电流表与电压表的量程、滑动变阻提示：注意电流表与电压表的量程、滑动变阻器的使用方法。器的使用方法。（1）将）将电压电压表和表和电电流表指流表指针调针调零，断开开关，零，断开开关，按照按照电电路路图连图连接接电电路，将滑路，将滑动变动变阻器滑片放在阻阻器滑片放在阻值值最大最大处处。（2）闭闭合开关，合开关，调节调节滑滑动变动变阻器滑片，使阻器滑片，使电电压压表示数依次表示数依次为为2.5 V、2 V和和3 V，依次，依次记记下下电压电压表示数表示数U和和对应对应的的电电流表示数流表示数I，分，分别别将将U、I记录记录在表格中；在表格中；（3）观观察并比察并比较较三次小灯泡的三次小灯泡的发发光情况，将光情况，将现现象象记录记录在表格中。在表格中。实验步骤实验步骤次数次数 电压电压U/V电电流流I/A发发光情况光情况电电功率功率P/W123 小灯泡的小灯泡的额额定定电压电压是是_V。2.5实验数据实验数据U实实=U额额P实实=P额额灯正常灯正常发发光光U实实U额额P实实 P额额灯比正常灯比正常发发光光_U实实U额额P实实 P额额灯比正常灯比正常发发光光_灯有可能被灯有可能被_暗暗亮亮烧毁烧毁根据实验结果回答问题：根据实验结果回答问题：甲灯甲灯标标有有“PZ 220 V 40 W”，乙灯，乙灯标标有有“PZ 220 V 100 W”，将两，将两盏盏灯并灯并联联接在接在220 V 电电路中，比路中，比较较两灯的亮度。两灯的亮度。灯亮度的比较灯亮度的比较演示演示实验实验1：结论：结论：U实实=U额额 时，时，P额额 大的灯泡亮。大的灯泡亮。将上述两灯串将上述两灯串联联接在接在 220 V电电路中，比路中，比较较两灯两灯的亮度。的亮度。比较两盏灯的亮度，应比较它们的比较两盏灯的亮度，应比较它们的实际功率实际功率，实际功率大的灯泡亮实际功率大的灯泡亮。演示演示实验实验2：结论：结论：U实实 U额额 时，时，P额额 小的灯泡亮。小的灯泡亮。现象现象1 1：小成连接的实验电路，闭合开：小成连接的实验电路，闭合开 关，发现电压表的指针反偏关，发现电压表的指针反偏辨析：辨析：电压表的电压表的“+”+”、“”接线柱接线柱接反。接反。现象现象2 2：小黄连接的实验电路，闭合开：小黄连接的实验电路，闭合开 关，移动滑片，灯泡亮度变化明显，但关，移动滑片，灯泡亮度变化明显，但电流表的指针摆动较小，很难读出电流电流表的指针摆动较小，很难读出电流值。值。辨析：电流表选用的量程偏大。小灯泡辨析：电流表选用的量程偏大。小灯泡的的 电流一般小于电流一般小于0.6A,0.6A,所以用所以用00.6A00.6A的量程即可。的量程即可。反馈练习 分析下列实验现象原因现象3：小洋连接的实验电路，变阻器与灯泡串联，但闭合开关时发现小灯泡特别亮。辨析：1.闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。2.如果将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路也会出现这种情况。反馈练习现象4：小宇连接的电路，闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动。辨析：产生这个现象的原因可能有两个：一是小灯泡开路，即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好另一原因是电流表和电压表的位置接反了反馈练习现象现象5 5：小琪的实验电路连接正确，但是：小琪的实验电路连接正确，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（始终比较暗泡都不能正常发光（始终比较暗）。）。原因：小灯泡比较暗，说明它两端的电压原因：小灯泡比较暗，说明它两端的电压比较小，而当滑动变阻器接入电路的电阻比较小，而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电压，可见，问题只能是压，可见，问题只能是电源的电压太低电源的电压太低。因此，完成这个实验时，电源的电压一定因此，完成这个实验时，电源的电压一定要比小灯泡的额定电压大要比小灯泡的额定电压大20%20%以上。以上。反馈练习现象现象6 6：小颖连接的实验电路，闭合开：小颖连接的实验电路，闭合开关后，发现小灯泡变亮时电流表的示关后，发现小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。数变大，但是电压表的示数却变小。辨析：辨析：说明电压表测量的不是小灯泡的电压；而说明电压表测量的不是小灯泡的电压；而小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的电小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的电压正好变小，所以电压表实际测量的是滑压正好变小，所以电压表实际测量的是滑动变阻器的电压。动变阻器的电压。反馈练习1利用如利用如图图所示的器材，所示的器材，测测量小灯泡的量小灯泡的电电功功率。率。（1）在在闭闭合开关前，滑合开关前，滑动变动变阻器阻器连连入入电电路的路的电电阻阻阻阻值应值应最最_，即滑片，即滑片应应位于位于_端（填端（填“左或左或右右”）。）。大大左左练一练练一练（2）闭闭合开关后，合开关后，发现发现灯泡不亮，灯泡不亮，电压电压表有表有示数，示数，电电流表无示数，流表无示数，则电则电路中可能出路中可能出现现的故障是的故障是_。灯泡断路灯泡断路练一练练一练（3）排除故障后，再次）排除故障后，再次闭闭合开关，移合开关，移动动滑滑动动变变阻器的滑片，当阻器的滑片，当电压电压表的示数表的示数为为2 V 时时，电电流表流表的示数如的示数如图图所示，此所示，此时电时电流流为为_A，小灯泡的功，小灯泡的功率率为为_W。0.30.6练一练练一练2小灯泡上小灯泡上标标有有“6 V 3 W”字字样样，将，将这盏这盏灯接灯接到到3 V电压电压下，它比正常下，它比正常发发光光时时_（选选填填“亮亮”或或“暗暗”），），这时这时它的它的实际实际功率功率为为_W。暗暗0.75练一练练一练1.1.在测小灯泡电功率的实验中需要测量的物理量有在测小灯泡电功率的实验中需要测量的物理量有()()A.A.电压、电阻电压、电阻 B.B.电压、电流电压、电流C.C.电流、电阻电流、电阻 D.D.电能、时间电能、时间【解析解析】选选B.B.根据公式根据公式P=UIP=UI，要想测小灯泡的电功率，只，要想测小灯泡的电功率，只需测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流即可，故选需测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流即可，故选B.B.2.(20102.(2010嘉兴中考嘉兴中考)在在“测定小灯泡额定功率测定小灯泡额定功率”的实验中，的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察()()A.A.灯泡的发光情况灯泡的发光情况B.B.变阻器滑片的位置变阻器滑片的位置C.C.电压表的示数电压表的示数D.D.电流表的示数电流表的示数【解析解析】选选C.C.小灯泡的实际电功率随实际电压的变化而变小灯泡的实际电功率随实际电压的变化而变化，只有在额定电压下测出的电功率才是小灯泡的额定功化，只有在额定电压下测出的电功率才是小灯泡的额定功率率.要测小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表要测小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，所以手移动变阻器的滑片的示数等于小灯泡的额定电压，所以手移动变阻器的滑片时，眼睛应该观察电压表的示数时，眼睛应该观察电压表的示数.3.3.有一灯泡，铭牌如图所示，根据图中有一灯泡，铭牌如图所示，根据图中所给的信息判断下列说法中正确的是所给的信息判断下列说法中正确的是()()A.A.只有在只有在220 V220 V的电压下工作时，灯泡的的电压下工作时，灯泡的功率才是功率才是25 W25 WB.B.灯泡工作时的功率一定是灯泡工作时的功率一定是25 W25 WC.C.只要电压高于只要电压高于220 V220 V，灯泡一定会被烧坏，灯泡一定会被烧坏D.D.只要电压低于只要电压低于220 V220 V，灯泡一定不能工作，灯泡一定不能工作【解析解析】选选A.A.灯泡上的灯泡上的“220 V 25 W220 V 25 W”是表示它的额定电是表示它的额定电压为压为220 V220 V，额定功率为，额定功率为25 W.25 W.因此因此A A是正确的；对于是正确的；对于B B，灯，灯泡虽只有一个额定功率，却有无数个实际功率，故泡虽只有一个额定功率，却有无数个实际功率，故B B错误；错误；对于对于C C，由，由“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”的实验可知，灯泡两端的实验可知，灯泡两端的电压是可以稍高于其额定电压的，故的电压是可以稍高于其额定电压的，故C C错误；灯泡是根据错误；灯泡是根据电流的热效应工作的，灯泡两端的电压只要不是太低，灯电流的热效应工作的，灯泡两端的电压只要不是太低，灯泡就会发光，故泡就会发光，故D D错误错误.4.(20114.(2011莱莱芜芜中考中考)如如图图所示所示电电路，路，电电源源电压电压恒定，恒定，R R1 1为为定定值电值电阻，阻，R R2 2为为滑滑动变动变阻器阻器.闭闭合开关合开关S S后，滑后，滑动变动变阻器滑片阻器滑片P P自自b b向向a a移移动动的的过过程中程中()()A.A.电流表电流表A A的示数变大，电压表的示数变大，电压表V V的示数变小的示数变小B.B.电流表电流表A A的示数变大，电压表的示数变大，电压表V V的示数变大的示数变大C.RC.R1 1消耗的电功率变小消耗的电功率变小D.D.电路消耗的总功率不变电路消耗的总功率不变【解析解析】选选A.A.本题考查了变化电路中的电流和电压的变化本题考查了变化电路中的电流和电压的变化情况、欧姆定律、电功率的判断情况、欧姆定律、电功率的判断.解决此题的关键是读懂电解决此题的关键是读懂电路图，同时知道滑动变阻器的滑片移动时电路中的电阻变路图，同时知道滑动变阻器的滑片移动时电路中的电阻变化情况化情况.此电路是一个串联电路，闭合开关，滑片此电路是一个串联电路，闭合开关，滑片P P自自b b向向a a移动的过程中，连入电路中的电阻减小，电路中的总电阻移动的过程中，连入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，电源电压不变，所以电流变大，电流表示数变大，减小，电源电压不变，所以电流变大，电流表示数变大，由由U=IRU=IR知定值电阻知定值电阻R R1 1两端的电压增大，所以滑动变阻器两端两端的电压增大，所以滑动变阻器两端电压减小，电压表测滑动变阻器两端电压，所以示数变小，电压减小，电压表测滑动变阻器两端电压，所以示数变小，A A正确，正确，B B不对；由以上分析知不对；由以上分析知R R1 1两端的电压增大，通过电流两端的电压增大，通过电流增加，所以增加，所以R R1 1电功率变大，电功率变大，C C错；电路中电流增大，电源电错；电路中电流增大，电源电压不变，由压不变，由P P总总=U=U总总I I知总功率变大，知总功率变大，D D错错.5.(20115.(2011泰州中考泰州中考)在在“测量小灯泡电功率测量小灯泡电功率”的实验中，的实验中，已知小灯泡的额定电压为已知小灯泡的额定电压为2.5 V2.5 V，某同学已连接部分电路如，某同学已连接部分电路如图所示图所示.(1)(1)用笔画线代替导线，补充完成图中实验器材的连接用笔画线代替导线，补充完成图中实验器材的连接(要要求：滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小求：滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小).).(2)(2)电路正确连接后，闭合开关，移动滑片电路正确连接后，闭合开关，移动滑片P P，发现灯泡总，发现灯泡总不亮，且电流表无示数，电压表示数接近不亮，且电流表无示数，电压表示数接近3 V3 V，则故障原因，则故障原因可能是可能是_._.(3)(3)排除故障后，当电压表示数为排除故障后，当电压表示数为_V_V时，小灯泡正时，小灯泡正常发光常发光.此时电流表示数如图所示，其值为此时电流表示数如图所示，其值为_A._A.小灯小灯泡的额定功率为泡的额定功率为 _W._W.【解析解析】(1)(1)伏安法测电功率实验中，电压表要与小灯泡并伏安法测电功率实验中，电压表要与小灯泡并联且注意选择适当的量程联且注意选择适当的量程.电流表要与小灯泡串联电流表要与小灯泡串联.由于连由于连接要求是，滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻接要求是，滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小，应该连接滑动变阻器右下的接线柱变小，应该连接滑动变阻器右下的接线柱.(2)(2)由题意可知灯泡不亮，且电流表无示数由题意可知灯泡不亮，且电流表无示数.说明电路处于说明电路处于断路状态，电压表示数接近断路状态，电压表示数接近3 V3 V，说明电压表串联在电路中，说明电压表串联在电路中，断路位置是与电压表并联的那部分电路，可能是小灯泡与断路位置是与电压表并联的那部分电路，可能是小灯泡与灯座接触不良灯座接触不良.(3)(3)小灯泡正常发光时两端电压为小灯泡正常发光时两端电压为2.5 V2.5 V，电压表测量小灯，电压表测量小灯泡两端电压，所以电压表示数是泡两端电压，所以电压表示数是2.5 V.2.5 V.在读电流表示数时，在读电流表示数时，要看清量程和分度值，电流表示数为要看清量程和分度值，电流表示数为0.26 A.0.26 A.根据电功率公根据电功率公式式P=UI=2.5 VP=UI=2.5 V0.26 A=0.65 W.0.26 A=0.65 W.答案：答案：(1)(1)(2)(2)小灯泡与灯座接触不良小灯泡与灯座接触不良(3)2.5 0.26 0.65(3)2.5 0.26 0.656.6.如图是测量小灯泡如图是测量小灯泡(2.5 V 0.3 A)(2.5 V 0.3 A)额定电功率的电路，额定电功率的电路，请你把实物电路连接完整请你把实物电路连接完整.【解析解析】为了调节小灯泡两端的电压和保护电路，滑动变为了调节小灯泡两端的电压和保护电路，滑动变阻器应与小灯泡串联，而且应阻器应与小灯泡串联，而且应“一上一下一上一下”连接；小灯泡连接；小灯泡的额定电压为的额定电压为2.5 V2.5 V，额定电流为，额定电流为0.3 A0.3 A，所以电压表应选，所以电压表应选0 03 V3 V的量程，电流表应选的量程，电流表应选0 00.6 A0.6 A的小量程的小量程.答案：答案：7.7.如图甲电路所示，电源电压为如图甲电路所示，电源电压为9 V9 V且保持不变，小灯泡标且保持不变，小灯泡标有有“6 V 6 W6 V 6 W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙如图乙.求：当电流表的示数为求：当电流表的示数为0.7 A0.7 A时，小灯泡的电功率时，小灯泡的电功率为多少瓦为多少瓦?【解析解析】由图象可知，当小灯泡的电流为由图象可知，当小灯泡的电流为0.7 A0.7 A时，其两端时，其两端的电压为的电压为3 V3 V，所以此时小灯泡的实际功率，所以此时小灯泡的实际功率P P实实=U=U实实I I实实=3 V=3 V0.7A=2.1 W.0.7A=2.1 W.答案：答案：2.1 W2.1 W不会计算灯泡的额定功率不会计算灯泡的额定功率【典例典例】(2010(2010南昌中考南昌中考)在在“测定测定2.5 V2.5 V小灯泡功率小灯泡功率”的的实验中，小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如实验中，小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如表所示表所示.请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是定功率是_W._W.若小灯泡两端的实际电压为若小灯泡两端的实际电压为3 V3 V，则小，则小灯泡的实际功率灯泡的实际功率_额定功率额定功率(选填选填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”).).【易错答案易错答案】0.570.57或或0.240.24或或0.840.84U/VU/V1.51.52.52.53 3I/AI/A0.160.160.250.250.280.28【纠错剖析纠错剖析】答案：答案：0.625 0.625 大于大于0.24 W0.24 W或者或者0.84 W0.84 W不理解实际功率不理解实际功率和额定功率之间和额定功率之间的关系，错误把的关系，错误把1.5 V1.5 V或者或者3 V3 V电电压下的电功率压下的电功率0.24 W 0.24 W 或者或者0.84 W0.84 W作为额定作为额定功率功率小灯泡两端的实际电小灯泡两端的实际电压为压为3 V3 V时，小灯泡的时，小灯泡的实际功率为实际功率为P P3 3=U=U3 3I I3 3=3=3 V0.28 AV0.28 A=0.84 W=0.84 W，大于额定功，大于额定功率率0.625 W.0.625 W.课堂小结课堂小结小灯泡小灯泡电功率的电功率的测量测量实验的实验的操作过程操作过程和分析和分析