16.3 测量电功率 学案 2022-2023学年沪科版九年级物理全一册

16.3 测量电功率 知识精讲 一．伏安法测量小灯泡的电功率 在实验上，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用电功率的公式计算小灯泡的电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为“伏安法”。 1．实验步骤： （1）要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处，开关断开，根据电路图连接实验电路； （2）闭合开关，移动滑片的位置，控制灯泡两端的电压，读出电流表的示数I并记录。 2．实验结论： （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。 （3）灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮。 二．单表法测小灯泡的电功率 所谓单表法是指在实验上只有电流表，或者电压表，按照串并联电路的电流电压规律，设计合适的实验电路，来测量小灯泡的电功率。典型的单表法有如下几种情况： 1．只有电压表和定值电阻R，电阻R和小灯泡（额定电压为2.5V）串联，电路图如图所示：               V                   S1 S2 S3 a b R R1 （1）断开开关S2，闭合开关和，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电压表的示数为2.5V使小灯泡正常发光； （2）保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，断开开关S3，闭合开关和，读出电压表的示数； （3）计算出小灯泡的电功率为：。 2．只有电流表和定值电阻R，电阻R和小灯泡（额定电压为2.5V）并联，电路图如图所示： A L a b R （1）断开开关S3，闭合开关和，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电流表的示数，此时小灯泡正常发光，将数据记录在表格中； （2）断开开关S2，闭合开关S3，保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，将电流表读数I2记录在表格中； （3）则小灯泡的功率为。 三．实验探究小灯泡的亮度 小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。实验上探究小灯泡的明暗，本质上是研究电功率的影响因素。主要分为以下的情况： 1．同一灯泡，电流越大，实际功率越大，灯泡亮度越大； 2．串联电路中，不同的两个灯泡，电流相同，电阻越大，实际功率越大，灯泡越亮（ ）； 3．并联电路中，不同的两个灯泡，电压相同，电阻越小，实际功率越大，灯泡越亮（ ）。 三点剖析 一．核心考点 1．利用伏安法测量小灯泡的额定功率★★ 2．利用单表法测量小灯泡的额定功率★★★ 3．比较小灯泡的亮度★     二．重难点和易错点 1．利用伏安法测量小灯泡的额定功率，主要熟练分析滑动变阻器的作用，能够根据实物图画出等效电路图，并学会分析实验中的可能故障。 2．利用单表法测量小灯泡的额定功率的实验，主要思路是确定灯泡的电流和灯泡两端的电压。在只有电流表或只有电压表的情况下，需要根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，分流原理和分压原理，通过等量替换等方式，计算出小灯泡的实际功率。同时，需要掌握滑动变阻器在电路中的作用，多个开关的合并使用以及单刀双掷开关的使用。 3．判断小灯泡的亮度，关键在于比较小灯泡的实际功率。 伏安法测小灯泡的电功率 例题1、 某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。 （1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整 （2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是________（选填“A”、“B”、“C”或“D”） A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了 C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了 （3）排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为________A，小灯泡的额定功率为________W。 （4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）端滑动。 （5）测量小灯泡的电功率________（选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是________________________________。 （6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测________（选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯泡电功率偏大的。 随练1、 “测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2