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人教版
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物理
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九年級（下）
第18章
第3節
測量小燈泡的電功率
1.進一步熟悉電流表、電壓表和滑動變阻器的使用，會運用它們測算小燈泡的實際電功率和額定電功率；
2.通過實驗，體驗小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化而變化的規律；
3.通過實驗認識用電器正常工作和不正常工作對用電器的影響，培養科學使用用電器的意識。
【重點】伏安法測量小燈泡電功率的方法和步驟。
【難點】實驗方案、實驗步驟的設計和實驗結論的得出。
學習目標
比較不同電壓下燈泡的發光情況
新知導入
怎么測量燈泡的電功率呢？
只知道額定電壓
不知道額定功率
新知導入
不同情況下小燈泡的電功率
小燈泡兩端的電壓等于額定電壓
小燈泡兩端的電壓小于額定電壓
小燈泡兩端的電壓大于額定電壓
額定功率
實際功率
實際功率
新知導入
知識點
“伏安法”
測量小燈泡的電功率
1
P
=
U
I
電壓表
電流表
伏安法
用電流表和電壓表測量小燈泡的額定功率和實際功率。
實驗目的
實驗原理
新知探究
開關
電源
實驗器材
電壓表
電流表
小燈泡
滑動變阻器
導線
新知探究
S
L
A
V
P
實驗實物圖
實驗電路圖
新知探究
滑動變阻器的作用
1.保護電路；
2.改變小燈泡兩端的電壓，使其分別等于、低于或高于額定電壓，以便測得小燈泡在不同電壓下的不同電功率并比較小燈泡的發光情況。
新知探究
①移動變阻器的滑片使小燈泡兩端的電壓分別為額定電壓、
低于額定電壓、高于額定電壓（約
1.2U額）
；
②記錄電壓表和電流表的示數，觀察比較燈的亮度有何區別。
實驗方案
實驗數據記錄表格
次數
電壓U/V
電流I/A
發光情況
電功率P/W
1
2
3
小燈泡的額定電壓是____V。
2.5
2.5
2.0
3.0
新知探究
①
將電壓表和電流表指針調零，斷開開關，按照電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。
②閉合開關，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數依次為等于額定電壓、低于額定電壓和高于額定電壓，依次記下電壓表示數U和對應的電流表示數I，分別將數據和小燈泡的發光情況記錄在表格中；
實驗步驟
③根據實驗測量數據，計算小燈泡的額定功率和實際功率；
④分析并比較電功率的大小與小燈泡發光情況的關系。
新知探究
新知探究
新知探究
實驗數據記錄與分析
次數
電壓U/V
電流I/A
發光情況
電功率P/W
1
2.5
0.24
正常發光
0.60
2
3
2.0
0.20
偏暗
0.40
3.0
0.28
過亮
0.84
實驗數據記錄與分析
次數
電壓U/V
電流I/A
發光情況
電功率P/W
1
U實=U額
I實=I額
正常發光
P實=P額
2
3
U實<
U額
I實<
I
額
偏暗
P實額
U實>
U額
I實>
I
額
過亮
P實>P
額
①
小燈泡兩端的實際電壓越高，電功率越大，燈泡越亮；
②小燈泡的額定功率只有一個，實際功率可以有多個。
同一類型燈泡的亮度由其實際功率決定。
新知探究
思考討論
某同學在表格中設計了平均電功率一欄，這樣合理嗎？
次數
電壓U/V
電流I/A
發光情況
電功率P/W
1
2
3
2.5
2.0
3.0
平均電功率P/W
這三次的電功率是三個不同電壓下的電功率，求平均值沒有意義！
新知探究
不
同
點
相同點
測電阻
測電功率
①實驗器材、電路圖、電路的連接形式相同；
②記錄的數據（電壓表和電流表的示數）相同；
③使用滑動變阻器的目的相同（改變燈泡兩端的電壓和它的電流）。
伏安法測量小燈泡的電阻與電功率的對比
實驗目的
實驗原理
P＝UI
測小燈泡的電阻，認識溫度對電阻的影響
測小燈泡的電功率，加深對額定功率和實際功率的理解
R＝
U
I
新知探究
常見故障
原因分析
閉合開關，燈泡不亮，電流表、電壓表無示數
①電源、電流表、導線、開關或滑動變阻器損壞；
②接線柱接觸不良
閉合開關，燈泡不亮，電流表幾乎無示數，電壓表示數很大，等于電源電壓
①燈泡斷路；②電流表、電壓表位置接反
電流表有示數，電壓表無示數
燈泡短路
電流表與電壓表的指針向零刻度左側的方向偏轉
電流表或電壓表的“+”“-”
接線柱接反
電流表與電壓表的指針偏轉角度很小
①電流表或電壓表的量程選擇過大；
②電源電壓過低；
③滑動變阻器接入阻值過大
新知探究
常見故障
原因分析
電流表指針超過最大刻度
①電流表或電壓表量程選擇過小；
②電路中出現短路；
③滑動變阻器接入電路阻值太小
移動滑動變阻器滑片時，電表示數及燈泡亮度無變化
滑動變阻器連接時，沒有遵循“一上一下”的接線原則，滑動變阻器相當于定值電阻或導線
無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表的示數總小于燈泡的額定電壓
電源電壓過低
燈不亮，電流表與電壓表稍有偏轉
①電源電壓過低；
②變阻器連入電路的電阻過大
新知探究
選擇亮度與小燈泡亮度相當的發光二極管，測量加在它兩端的電壓和通過它的電流，計算它的電功率。調節加在它兩端的電壓，獲得幾組數據。
將所得的電功率數值與小燈泡相比，在亮度相當的情況下，哪一個的電功率較小？
新知探究
比較三種不同類型電燈的發光情況
在亮度相當的情況下，發光二極管的電功率小
新知探究
典例1
如圖所示是測定小燈泡電功率的實驗電
路，電路連接正確后閉合開關，發現燈不亮，
電流表指針稍有偏轉，電壓表指針幾乎不動，
產生這一現象的原因可能是（
）
A.燈泡斷路
B.滑動變阻器短路
C.燈絲電阻值過大
D.滑動變阻器連入電路阻值過大
解析：若燈泡斷路，則電流表無示數，故A錯誤；若滑動變阻器短路，則電流表、電壓表都有示數，故B錯誤；若燈絲電阻過大，電壓表有示數，故C錯誤；當滑動變阻器連入電路的阻值過大時通過燈泡的電流很小，它兩端的電壓也很小，D項正確。
D
新知探究
典例2
在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V，實驗用的是實驗室常用的雙量程電流表和電壓表。
（1）請將甲圖電路連接好；
（2）在閉合開關前，滑片應移到_______
（選填“左”或“右”）端；
（3）電路連接無誤后閉合開關，但無論怎樣移動滑片，小燈泡始終不發光且電壓表的示數都接近電源電壓，則電路故障是___________。
左
小燈泡斷路
新知探究
（4）實驗時，要使小燈泡正常發光，應移動滑片使電壓表的示數為_____V，此時電流表的示數如圖乙所示，其示數為______A，則小燈泡的額定功率是______W。
3.8
0.7
2.66
在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V，實驗用的是實驗室常用的雙量程電流表和電壓表。
典例2
新知探究
（5）實驗時，由于電壓表大量程的分度值是0.5V，所以讓小燈泡恰好正常發光難以實現。
小明思考：電壓表的小量程的分度值不
是0.1V嘛!
后利用現有器材重新設計了
一個電路從而解決了這個問題。
請畫出這個電路的電路圖。
在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V，實驗用的是實驗室常用的雙量程電流表和電壓表。
S
L
A
V
P
典例2
新知探究
知識點
利用電能表測量用電器的電功率
2
秒表
電能表
實驗原理
實驗器材
P
=
W
t
電能表
秒表
待測電燈等用電器
新知探究
實驗：用電能表測量小燈泡的電功率
新知探究
典例3
周末，媽媽在家用掛燙機熨燙衣物，善于觀察的小華發現，當家里只有掛燙機單獨使用時，30min后電能表示數由
變成了
，則這段時間掛燙機消耗的電能為_____kW·h，掛燙機的實際功率為_____W。
解析：
由表盤上兩次示數可知這段時間消耗電能：
W=124.1kW·h－123.5kW·h=0.6kW·h，
所以掛燙機的實際功率：
P
=
=
=
1.2kW=1200W。
W
t
0.6
kW·h
30
60
h
0.6
0
1
2
3
5
0
1
2
4
1
1200
新知探究
測量小燈泡的電功率
實驗原理
P
=
UI
用電能表測用電器的電功率
電路圖
實驗結論
小燈泡兩端的實際電壓越高，電功率越大，燈泡越亮
伏安法
S
L
A
V
P
課堂小結
1.在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，當手一動變阻器滑片時，眼睛應觀察（
）
A.燈泡的發光情況
B.變阻器滑片的位置
C.電壓表的示數
D.電流表的示數
C
課堂達標
2.在今年的實驗技能考試中，實驗桌上準備的器材有：學生電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、待測小燈泡及導線若干。在做測量小燈泡的電功率實驗時，小明在連接電路的過程中，由于疏忽把兩表的位置放顛倒了，其他連接正確，當開關閉合后，所產生的現象是（　　）
A．電流表被燒壞
B．電壓表被燒壞
C．電壓表有示數，電流表的示數幾乎為零
D．電流表有示數，電壓表的示數幾乎為零
C
課堂達標
3.某同學利用圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率。電源電壓保持4.5V不變，燈泡上標有“3
V
1
W”字樣（燈絲的電阻不變）。閉合開關，將滑片P滑到某一位置時，電壓表的指針指示的位置如圖乙所示。下列說法錯誤的是（　）
A．燈泡的額定功率為1
W
B．燈泡正常發光時的電阻為9
Ω
C．燈泡的實際功率為0.64
W
D．此時燈泡和滑動變阻器的阻值之比為7：8
D
課堂達標
S
課堂達標
解析：
（1）由燈泡銘牌“3V
1W”可知燈泡的額定功率是1W；
（2）燈泡正常發光時的電阻
；
（3）燈泡和滑動變阻器串聯，此時燈泡實際電壓U實=U總－U=4.5V－2.1V=2.4V，燈泡的電阻不變，所以，此時燈泡的實際功率:
；
（4）此時燈泡和滑動變阻器的阻值之比：
。
R
=
=
=9Ω
U額2
P額
(3V)2
1W
P實
=
=
=0.64W
U實2
R
(2.4V)2
9Ω
=
=
=
U燈
U滑
R燈
R滑
2.4V
2.1V
8
7
S
4.如圖所示的四個電路中，電源電壓已知，電阻R的阻值已知，根據電壓表或電流表的示數，無論直接還是間接均不能求出燈泡電功率的電路是（
）
C
課堂達標
5.某電爐在額定電壓220V下的功率為1000W，當實際電壓只有額定電壓的80%時，若電爐的電阻保持不變，此時電爐的實際功率是多少？
解：
P實
=
U實2
R
P額
=
U額2
R
課堂達標

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