6.4 第2课时　测量小灯泡的电功率 课件 2023－2024学年教科版物理九年级上册

P＝UI 电压 电流 保护电路 改变灯泡两端的电压 C (如图所示) 短路 1.8 A 0.75 每消耗1 kW•h的电能，电能表的转盘转3 000转 关闭家里其他用电器，只让客厅灯发光 0.002 7.2×103 120 (如图所示) B 0.625 温度 (如图所示) 0.3 8.3 0.75 减小 0.072 第2课时　测量小灯泡的电功率 重难点解读 1．“伏安法”测小灯泡的电功率与“伏安法”测小灯泡的电阻的实验区别 ①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理是P＝UI，测小灯泡电阻的实验原理是R＝eq \f(U,I)； ②测量小灯泡电功率要求多次实验是为了比较灯泡的亮度与电功率大小的关系，测量小灯泡电阻要求多次实验是为探究温度对灯丝电阻的影响。 2．实验电路常见故障及解决的方法 故障1：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。 判断：①电源、电流表、开关或变阻器损坏；②接线柱接触不良；③连接导线断了 故障2：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转。 判断：可能①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良；②电流表和电压表的位置互换了。 故障3：电流表与电压表的指针偏转角度很小。 判断：可能①电流表与电压表的量程都选择过大；②电源电压不高。 故障4：滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化。 判断：滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻。 易错易混 在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不一定是小灯泡开路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致电路中的电流很小，小灯泡无法发光 1．实验原理：P＝U I，测出灯泡两端的电 压和通过灯泡的电 流，就可以算出小灯泡的功率。 2．滑动变阻器的作用：保护电 路；改变灯泡 两端的电压，使灯泡两端电压略低于或等于或略高于灯泡的额定电压。 知识点1：伏安法测灯泡的电功率 1．在测量小灯泡的电功率的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是 ( ) A．变阻器总电阻太大　　　　　B．电压表量程选大了 C．电源电压太低 D．灯泡灯丝断了 2．某同学在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取两节干电池作为电源，使用的小灯泡额定电压为2.5 V。 (1)请用笔画线代替导线，将如图甲所示的电路连接完整。 (2)电路连接完成后，闭合开关，他发现灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则该故障可能是由灯泡短路 (选填“开路”或“短路”)引起的。 (3)故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时灯泡两端电压为1. 8V；若要使灯泡正常发光，他应将图甲中滑片P向A (选填“A”或“B”)端移动。 (4)移动滑片，使电压表示数为2.5 V，此时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为0.7 5W。 3．小华家的电能表如图所示，3 000 r/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3 000转。小华想知道客厅灯的电功率，他用电能表进行了测量，他需关闭家里其他用电器，只让客厅灯发光，测得1 min内电能表转盘转了6转，则客厅灯1 min消耗的电能为0.0 02kW·h，合7.2×1 03J，灯的电功率是1 20W。 4．(广安中考)某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为10 Ω)，电流表有“0～0.6 A”“0～3 A”两个量程，电压表有“0～3 V”“0～15 V”两个量程。 (1)请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。 (2)实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是9 A．电流表开路　　　 B．小灯泡开路 C．滑动变阻器开路 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两电表示数，记录数据。实验小组根据实验数据绘制的U－I图像如图乙所示，根据图像可计算出小灯泡的额定功率是0.625 W。 (4)实验小组发现小灯泡的U－I图像不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随温度 变化而变化。 5．(武威中考)小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5 V的小灯泡电功率时，电源电压为3 V，若所用器材均能满足实验需要。 (1)用笔画线替代导线，将实物电路连接完整； (2)实验过程中，当电压表示数为2.5 V时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为0.3 A，小灯泡正常发光时的电阻为8.3 Ω，小灯泡的额定功率为0.75 W； (3)小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED (发光二极管)的额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的I－U图像如图丙所示，由图像可知LED灯的电阻随电压的增大而减小 (选填“增大”“不变”或“减小”)。查阅资料知道该LED的额定电压为3 V ，结合图像可得该LED的额定功率为0.072 W。 6．在“伏安法测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压由4节新干电池串联而成，小灯泡的额定电压是3.8 V。实验过程中电压表0～15 V的量程损坏了，请你在不添加任何器材的前提下，设计出测小灯泡额定功率的实验电路图，并简述实验步骤。 答：电路图如图所示。 实验步骤：①按电路图连接电路，电压表使用0～3 V的量程； ②闭合开关S，调节滑片P使电压表示数为2.2 V，读出此时电流表的示数； ③根据P＝UI计算出小灯泡的额定功率。 $$