18.3 测量小灯泡的电功率-2022-2023学年九年级物理全一册典中点·课时夺冠（人教版）

人教版九年级 第十八章《电功率》 18.3 测量小灯泡的电功率 【知识梳理】 1.实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡额定电压下的额定功率和不在额定电压下的实际功率，并加以比较。 2.实验原理：根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。 3.实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡（2.5V和3.8V小灯泡各一只）、开关、导线若干。 4.设计并进行实验： （1）按照如图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。 （2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。 （3）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压略小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。 （4）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。 （5）整理好实验器材。 （6）用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。 实验序号 电压/V 电流/A 电功率/W 小灯泡亮度 1 2.5/3.8 2 2.0/3 3 3.0/4.5 5.分析与论证 （1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。 （2）小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 6、实验结论 （1）当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光。 （2）当U实＜U额时，P实＜P额，小灯泡发光较暗。 （3）当U实＞U额时，P实＞P额，小灯泡发光较亮。 【易错点】 1.连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流未知，则要采用试触的方法判断。 2.连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。 3.闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。 4.灯泡额定功率不能求平均值，因为灯泡只有在额定电压下的功率才是额定功率，额定功率只有一个。 【规律总结】 伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。 相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。 不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；②数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。 【典例分析】 （2022·湖南娄底·中考真题）小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0~3V、0~15V），开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1（10Ω 0.5A），R2（20Ω 0.5A）。 （1）如图甲所示是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打"×"并补画出正确的连线；______ （2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是______； A．灯泡短路        B．灯泡断路        C．滑动变阻器短路        D．滑动变阻器断路 （3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是______A； （4）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器______；（选填“R1”或“R2”） （5）小明根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为______W。 【答案】     见解析     B     0.14     R2     0.625 【解析】（1）[1]伏安法测量小灯泡的电功率电路图中，电源、开关、小灯泡、电流表、滑动变阻器应该串联，电压表应并联在小灯泡的两端，而图中电流表并联在了电路中，电压表串联在了电路中，修改如图： （2）[2]正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中发生断路故障；电压表有示数，说明电压表与电源的两端形成通路，则可能的故障为灯泡断路。 （3）[3]电流表指针如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.14A。 （4）[4]小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源电压为6