18.3测量小灯泡的电功率课件-2023-2024学年人教版物理初中九年级全册

第三节 测量小灯泡的电功率 第18章 U实 = U额 P实 P额 U实＜U额 P实 P额 灯比正常发光_____ U实＞U额 P实 P额 灯比正常发光_____ 灯有可能被______ = ＞ 暗 亮 烧毁 一、知识回顾 ＜ 灯泡正常发光 知识点一 测量小灯泡的电功率 问题一：怎样测量小灯泡的电功率？ 测量工具：电能表、秒表 测量工具：电压表、电流表 实验原理 知识点一 测量小灯泡的电功率 问题二：怎样改变小灯泡两端的电压？ L1 L1 改变电源电压 通过滑动变阻器改变灯泡两端电压 知识点一 测量小灯泡的电功率 实验电路图： V A L P S 伏安法测电功率 实验器材： 电源、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线 知识点一 测量小灯泡的电功率 问题三：怎样设计实验记录表格？ 测量量：电压、电流 计算量：电功率 现 象：灯泡的亮度 U/V I/A P/W 发光情况 知识点一 测量小灯泡的电功率 认识实验器材： 小灯泡上标有“2.5V，0.3A” 调节滑动变阻器的滑片使小灯泡两端电压分别为2.5V(U额)、2.0V(0.8U额)、3.0V（1.2U额） 知识点一 测量小灯泡的电功率 U/V 2.5 2.0 3.0 I/A P/W 发光情况 实验记录表格： “2.5V，0.3A” 知识点一 测量小灯泡的电功率 选择合适的实验器材： 小灯泡两端电压变化范围： 2.0V～3.0V 电源：3节干电池 电压表选“0～3V”量程 电流表选“0～0.6A”量程 知识点一 测量小灯泡的电功率 选择合适的实验器材： “20Ω，2A” 知识点一 测量小灯泡的电功率 主要实验步骤： （1）按照电路图连接电路。 （2）检查电路后试触，确认电路状态无误。闭合开关，开始按要求获取数据和观察记录小灯泡发光情况。 （3）用公式P=UI及数据计算小灯泡的额定功率和实际功率。 知识点一 测量小灯泡的电功率 注意事项： 连接电路时，开关要断开 知识点一 测量小灯泡的电功率 注意事项： 电流从电压表、电流表正接线柱流入，负接线柱流出 知识点一 测量小灯泡的电功率 注意事项： 滑动变阻器选择“一上一下”接法 知识点一 测量小灯泡的电功率 注意事项： 闭合开关前，滑片置于最大阻值处 知识点一 测量小灯泡的电功率 U/V 2.5 2.0 3.0 I/A P/W 发光情况 实验记录与数据处理： 小灯泡的额定电压是2.5V。 知识点一 测量小灯泡的电功率 结论： ①小灯泡的实际功率随电压的增大而增大 ②小灯泡的亮度取决于实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。 知识点一 测量小灯泡的电功率 交流与合作： ②计算实验中小灯泡实际功率的平均值，有意义吗？ ③考虑到电压表不是理想电表，则测量出的灯泡电功率偏？ ①实验过程中滑动变阻器的作用是什么？ 知识点一 测量小灯泡的电功率 比较三个实验的异同： V A L P S V A R P S 伏安法测电阻 测小灯泡的电阻 相同点： V A L P S 测小灯泡的电功率 知识点一 测量小灯泡的电功率 比较三个实验的异同： V A L P S V A R P S 伏安法测电阻 测小灯泡的电阻 不同点： V A L P S 测小灯泡的电功率 1.测出小灯泡的额定功率应是(　　) A.小灯泡发光最亮的一次 B.小灯泡发光最暗的一次 C.小灯泡达到额定电压正常发光的一次 D.随便哪一次都可以 C 【典例赏析】 2.在“测定小灯泡的功率”的实验中，要测定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，在实验操作过程中，手和眼的分工应该是(　　) A.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看电流表的示数 B.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看电压表的示数 C.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看小灯泡的亮度 D.手按开关，眼睛看电流表的示数和小灯泡的发光情况 B 知识点二：其他方法测电功率 怎样测量家庭电路中灯泡的电功率？ 一、原理： 二、测量方法： 1、测出用电器在时间 t 内电能表转盘转动的转数 n ; 3、算出电功率。 2、算出用电器消耗的电能 W ； 知识点二：其他方法测电功率 1、某家庭电路中，电能表上标有“3000r/ kw·h”的字样，为了测一台电风扇的电功率，关闭其它用电器，只让电风扇工作1min，发现电能表的转盘转动了5转，则该电风扇的电功率是多大？ 2、杨浩宇同学观察他家中的电能表上标有2400r / kw·h。他利用此电能表来测家中彩色电视机的电功率。关闭其它用电器，只让电视机工作，测得电能表转盘转动10转用了120秒钟，则他家的彩色电视机的功率是多少瓦？ 100W 125W 练习 1.如图所示，将已知阻值的定值电阻R0、小灯泡和电压表等接入电路； 2.用电压表测出电阻R0两端的电压U1，求出通过R0的电流I，即通过灯泡的电流为I＝U1/R0； 3.再用电压表测出灯泡两端的电压U2，运用公式P＝UI 即可求出灯泡的电功率P＝U2(U1/R0)。 伏阻法测量电功率： 1.按电路图连接电路； 2.闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表A1、A2的示数分别为I1、I额； 3.小灯泡额定功率为：P额=I1R0I额（U额=I1R0）。 安阻法测量电功率： 1.按电路图连接电路； 2.闭合开关S，让开关S1与“1”端闭合，调节滑动变阻器，使电压表V的示数等于小灯泡的额定电压U额； 3.把开关S1由“1”拨向“2”，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱R，使电压表V的示数仍然为U额； 4.记下电阻箱的示数R，则小灯泡的额定功率为： 等效替代法测量电功率： 知识点三 实验过程中的常见故障 常见故障 原因分析 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 电路断路：①电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏：②接线柱接触不良 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 ①灯泡断路；②电流表、电压表位置接反 电流表有示数，电压表无示数 ①电压表损坏或断路；②灯泡短路 电流表与电压表的指针向零刻度左侧的方向偏转 电流表、电压表的“+”“-”接线柱接反. 电流表与电压表的指针偏转角度很小 ①电流表、电压表的量程选择过大；②电源电压过低 常见故障 原因分析 电流表指针超过最大刻度 ①量程选择过小；②电路中出现短路 移动滑动变阻器滑片时，电表示数及灯泡亮度无变化 滑动变阻器连接时，没有遵循“一上一下”的接线原则，滑动变阻器相当于定值电阻或导线 无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数总小于灯泡的额定电压 电源电压过低 灯不亮，电流表与电压表稍有偏转 ①电源电压过低；②变阻器连入电路的电阻过大 3.利用如图所示的电路图进行“测量小灯泡电功率”的实验，请分析出现以下各现象时，电路可能出现的故障。(电源、开关、导线及电表均正常) (1)闭合开关，灯不亮，电压表示数接近电源电压，电流表几乎没有示 数：_______________________ ___________________________； (2)闭合开关，灯不亮，电压表示数为零，而电流表有较大示数：__________________________； (3)开关闭合，灯不亮，电压表和电流表示数均为零：________________________； 灯丝断路(或灯与灯座没有 良好接触，或灯座断路等) 灯被短路(或电压表被短路) 滑动变阻器处断路 (4)开关闭合，灯较亮，但移动滑动变阻器滑片，灯的亮度变：______________________________ ____________； (5)开关闭合，灯发出较暗的光，而移动滑动变阻器的滑片，灯的亮度不变：____________________ ________________。 同时使用滑动变阻器上方的两个 接线柱 方的两个接线柱 同时使用滑动变阻器下 课堂作业 1.下图是一位同学为测量小灯泡的功率所连的电路。这个电路有什么错误或不妥之处？应该怎样纠正？请你画出正确的电路图。 3.有一个小灯泡标有5.0 V字样，要测定它的额定功率。已知小灯泡正常发光时的电阻值约为10 Ω，电源电压为6 V。 (1)请你用笔画线代替导线，连接完成实验电路。 解：如图所示。 课堂作业 (2)闭合开关前，滑动变阻器滑片应该在________(填“a”或“b”)端。 (3)某次连接线路后，闭合开关灯不亮，电流表有示数，电压表没有示数，猜想以下3种故障，其中可能的是(　　) A.可能是灯丝断了 B.可能是开关接线处断路 C.可能是小灯泡的灯座短路 a C (4)为避免出现上述故障时损坏电流表，选择的滑动变阻器的最大阻值应不小于________Ω。 (5)排除故障后，移动变阻器滑片，观察当_______表示数为________时，再记录另一个电表的示数，可以计算小灯泡的额定功率。 10 电压 5V 甲图是某同学设计的测量小灯泡额定功率的电路图,已知电源电压保持不变,且大于小灯泡的额定电压UL,定值电阻的阻值为R0 1、该同学的操作过程如下： 闭合开关S1,将开关S2接1,然后将滑动变阻器的滑片移至最 端,记下电压表的示数U1．将滑片移至最 端,开关S2改接到2,调节滑片,直至 ．将S2又改接到1,记下此时电压表的示数U2． 2、根据以上测量结果可知, 小灯泡L的额定功率表达式为 。 右 左 电压表示数为UL (U1-U2)R0 , （U1-UL)U2UL 当闭合开关S1,将开关S2接1,滑动变阻器的滑片移至最右端时,电路中只有R0，此时电压表所测的就是电源电压，即U1=U总 当滑片移至最左端,开关S2改接到2时,小灯泡与滑动变阻器串联，调节滑片,直至电压表示数为UL时，此时小灯泡正常发光。 将S2又改接到1,此时R0与滑动变阻器串联，电压表测得R0两端的电压为U2． 所以此时电路中的电流I1= U2 R0 U滑=U1-U2 R滑= U1-U2 U2 R0 R滑= U1-U2 U2 R0 当滑片移至最左端,开关S2改接到2时,小灯泡中的电流IL=I滑 I滑= U1-UL R滑 = U1 — UL U1-U2 R0 U2 = （U1 - UL ）U2 (U1-U2) R0 所以小灯泡的额定功率为P=UI= （U1 - UL ）U2 UL (U1-U2) R0 $$