資源簡介

(共22張PPT)
九年級物理全一冊 人教版
第十八章 電功率
第3節 測量小燈泡的電功率
1.學會測算小燈泡的實際功率和額定功率，進一步練習使用電流表、電壓表、滑動變阻器。
2.通過實驗，知道小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化而變化的規律。
學習目標
現在有一個小燈泡,銘牌上只有額定電壓2.5V能看清，你們能根據我們所學過的知識來測量小燈泡的額定電功率嗎 怎樣測量
思考
新知導入
測量小燈泡的電功率
你知道可以有什么方法測量小燈泡電功率呢？
P =
W
t
測量工具：電能表、秒表
P =UI
測量工具：電壓表、電流表
實驗原理
思考一下
【思考】如何改變小燈泡兩端的電壓？
通過滑動變阻器改變燈兩端電壓
【實驗原理】
根據公式P = UI （伏安法測電功率）
1. 設計實驗
小燈兩端的電壓與通過的電流
利用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，電流表測出經過小 燈泡的電流，根據公式P = UI可以計算出小燈泡的電功率，這種測量方法也叫做伏安法。
【實驗電路圖】
在電路中，將滑動變阻器與小燈泡串聯，電壓表并聯在小燈泡兩端，電流表串聯在電路中。通過調節滑動變阻器的滑片，可以改變小燈泡兩端的電壓及通過的電流。
【實驗器材】
電源、小燈泡(“2.5V”，“0.3A”)、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關、導線。
【實驗步驟】
（1）按照電路圖連接電路。
（2）檢查電路后試觸，確認電路狀態無誤。
閉合開關，開始按照要求獲取數據和
觀察記錄小燈泡發光情況。
（3）用公式P=UI及數據計算小燈泡
的額定功率和實際功率。
小燈泡兩端的電壓變化范圍：2.0V~3.0V
電源：3節干電池
電壓表選“0~3V”量程
電流表選“0~0.6A”量程
實驗過程中的電流不超過0.6A，滑動變阻器選擇“20Ω，2A”。
【注意事項】
連接電路時，開關要斷開
閉合開關前，滑片置于最大阻值處
電流從電壓表、電流表正接線柱流入，負接線柱流出
滑動變阻器選擇“一上一下”接法
【進行實驗】
調節滑動變阻器的滑片使小燈泡兩端電壓分別為2.5V（U額）、2.0V（0.8U額）、3.0V（1.2U額）。
【視頻欣賞】
【實驗記錄表格】
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
燈泡發光情況
3.0
0.32
0.96
較亮
2.5
2.0
0.3
0.26
0.75
0.52
較暗
正常發光
小燈泡規格為“2.5V”，“0.3A”
P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W
P=UI
測量額定電功率
【分析與論證】
（1）分析實驗數據，可以發現小燈泡兩端的實際電壓越高，小燈
泡的實際功率越大，燈泡越亮。
（2）小燈泡的亮度直接由它的實際電功率決定。
（3）小燈泡的實際功率有多個，額定功率只有一個。
P額=UI=2.5V×0.3A=0.75W
· 當U實=U額時，P實=P額，小燈泡正常發光。
· 當U實＜U額時，P實＜P額，小燈泡的亮度比正常發光暗。
· 當U實＞U額時，P實＞P額，小燈泡的亮度比正常發光亮。
總結：燈的亮度由實際功率決定。對同一個燈泡，其亮度隨實際功率的增大而大。
相同點：電路連接形式相同；直接測量的物理量相同；
　　　　實驗所用器材（除定值電阻和小燈泡外）相同。
不同點：實驗目的不同；實驗原理不同。
R=
U
I
P =UI
比較一下
伏安法測量電阻
伏安法測量小燈泡電功率
（1）小華同學想探究發光二極管的發光情況。他選擇了額定電壓為6V的發光二極管換下小燈泡接入電路。閉合開關時，發光二極管的亮度和小燈泡正常發光差不多，電流表指針偏小，且調節滑動變阻器的滑片時，發光二極管的亮度和電流表示數幾乎不變。這時小華將電流表換成量程更小的靈敏電流計，
同時為了多測幾組數據將滑動變阻器
更換最大阻值比較大的滑動變阻器。
想想做做
（2）小華測出幾組數據后作出了發光二極管的U-I圖像如圖所示，他發現在亮度相當的情況下，發光二極管的功率要比小燈泡小的多，分析原因。
【分析】根據U-I圖像可知，發光二極管發光時，電流為20mA左右， 電功率P=UI=6V×0.02A=0.12W，所以功率比小燈泡小的多，亮度相當，說明二極管的效率很高。
因為普通的燈泡發光時，電能主要轉化為內能，很小一部分轉化為光能，而大部分的內能散發到了空氣中，浪費了大量的電能；
新型的二極管光源，可以將電能直接轉化為光能，效率高，只有很小一部分轉化為內能，所以是近年來大力發展的新型光源．
【拓展1】甲燈標有“PZ 220 V 40 W”，乙燈標有“PZ 220 V 100 W”，將兩盞燈并聯接在220 V 電路中，比較兩燈的亮度。
燈泡亮度的比較
知識延伸
結論：U實 = U額 時，P額 大的燈泡亮。
【拓展2】將上述兩燈串聯接在 220 V電路中，比較兩燈的亮度。
結論：U實 ≠ U額 時，P額 小的燈泡亮。
比較兩盞燈的亮度，應比較它們的實際功率，實際功率大的燈泡亮。
燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率，實際功率越大，燈泡
越亮。小燈泡的實際功率有多個，額定功率只有一個。
實驗步驟
實驗結論
實驗器材
實驗原理
測量小燈泡的電功率
P = UI
電源、電壓表、電流表、 小燈泡、
滑動變阻器、開關、導線。
①根據電路圖連接實物，連接電路時開關要斷開，
變阻器的滑片要調節到阻值最大端。
②閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使小燈兩端的電壓分別等于、低于、略高于額定電壓，記錄電壓表、電流表的示數，觀察小燈泡的發光情況。
③計算出小燈泡的實際功率，并記錄在表格中。
課堂小結
1. 李芳家的電能表上標著“3000revs/（kW·h）”。她用這個電能表來測量某用電器的功率：她把家中的其他用電器都與電源斷開，僅讓這個用電器工作，1 min內電能表的轉盤轉了15轉。該用電器的額定功率是多少？
解：1 min電流
= = 5×10-3 kW·h
P= == 0.3kW=300W
課堂練習
2. 某學校共有電燈100盞，都用60 W 的普通照明燈泡，平均每天用電4 h。如果都改用40 W 的日光燈，不但可以省電，而且比原來更亮了。該校一年（365天）可節約多少度電？
照明燈泡每天4小時，一年（365天）消耗的電能
日光燈每天4小時，一年（365天）消耗的電能
該校一年可節約電能

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