18.3 测量小灯泡的电功率（教学课件）-2024-2025学年初中物理人教版九年级全一册

人教版初中物理九年级全一册 第3节 测量小灯泡 的电功率 第十八章 电功率 目录 新课导入 新课教学 01 02 经典例题 课堂练习 03 04 课前导入 广袤的戈壁滩上天气多变，有时风和日丽，有时狂风劲舞在风的吹动下，扇叶时而徐徐转动，时而急速回旋，整个风车田犹如一支乐队在演奏着一首气势磅礴的交响曲。 风车发出的电是由什么能转化来的？一个风车一天能发多少电？风力发电有什么好处?看来，这许多问题还真需要我们静下心来认真思考。 复习与回顾 思考：如何测量用电器的电功率？ 1.让被测用电器单独工作，用停表记录工作一段时间t内铝盘转动的圈数n，计算出测出用电器消耗的电能 W，由公式 计算出用电器的电功率。 2.用电压表测出用电器两端的电压 U，用电流表测出通过用电器的电流 I ，由公式 P = UI 计算出用电器的电功率。 本次实验我们选择哪一种方法呢？ P = W t 1. 会测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表、滑动变阻器。 2. 通过实验，体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。 3. 通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响，培养科学使用用电器的意识。 学习目标 新课教学 01 一、测量小灯泡的电功率 （1）需要测定的物理量 根据公式P=UI，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。 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，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。 1. 设计实验 （2）实验电路图 在电路中，使小灯泡与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片，可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流，使小灯泡在不同电压下发光。 （3）选择实验器材 根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有“2.5V 0.3A”，则电源至少需要2节干电池串联（电压为3V），电压表使用0～3V量程，电流表使用0～0.6A量程。 V A L 实验器材：额定电压为 2.5V 的小灯泡一个、3 V 电源、开关、滑动变阻器、导线若干、除此以外，还需要电压表、电流表。 （4）设计记录表格 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 （1）为什么要加上滑动变阻器？ 实验前先思考： （2）滑动变阻器的滑片在闭合开关前应放在什么位置？为什么？ 为了能连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值，且能保护电路，于是要加入滑动变阻器。 滑动变阻器的滑片在闭合开关前应该放在使滑动变阻器连入电路的电阻值最大的位置，这样起到保护电路的作用。 ①按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。 2. 进行实验 A V L R S ②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数 ，并观察灯泡的发光情况。 电压2.5V 电流0.26A ③ 闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 电压2.0V 电流0.22A ④闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 电压2.9V 电流0.28A 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2.5 2 2.0 3 2.9 0.44 0.65 0.81 正常 较暗 较亮 0.22 0.26 0.28 ⑤数据处理 根据公式P=UI 计算出小灯泡的额定功率和实际功率。 3. 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，小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 （2）小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W 4.实验结论 （1）当U实 = U额， P实 = P额，正常发光。 （2）当U实 > U额， P实 > P额，发光较暗。 （3）当U实 < U额， P实 < P额，发光较亮。 （4）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。 （5）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。 实验中最可能出现错误的是哪几个环节? 在哪方面容易出现较大的误差? 在实验的设计、操作和分析过程中，你发现了哪些新的问题? 5.交流与评估 讨论交流： 在测量小灯泡的功率的实验中，乐乐同学在连接滑动变阻器时，由于粗心，连接的电路闭合开关后，移动变阻器的滑片时并不能改变灯泡的亮度，请你根据以下情况来判断分别出现了何种错误？   （1）小灯泡始终都很亮时，原因： 滑动变阻器的接线拄都接在上边了。 （2）小灯泡始终都很暗时，原因： 滑动变阻器的接线拄都接在下边了。 一位同学连接好了电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，分析电路中可能出现的故障： 小灯泡断路或电流表电压表的位置接反了。 另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，这说明： 没有将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处或滑动变阻器的接线拄都接在上边了。 小晶同学的实验电路连接正确，闭合开关后发现小灯泡发光但是很暗，且无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都小于其额定电压，这说明： 电源的电压小于灯泡的额定电压。 闭合开关，移动滑片，灯泡亮度变化明显，但电流表的指针摆动较小，很难读出电流值，这说明： 电流表选用的量程偏大。 典例分析 【例题1】某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（　　） A．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率了 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．闭合开关前，滑片P应滑到B端 D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大， 小灯泡越亮 B 典例分析 A．额定电压是2.5V时，电流就是额定电流，利用P=UI即可算出小灯泡的额定功率，故A正确，不符合题意； B．闭合开关，小灯泡不发光，有可能是小灯泡短路或断路或者电路其它部分有断路，故B错误，符合题意； C．闭合开关前滑动变阻器应位于最大阻值处，即滑片滑到B端，故B正确，不符合题意； D．通过滑动滑片观察电压表和电流表示数，则小灯 泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确，不符题意。 故选B。 典例分析 【例题2】实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡，物理兴趣小组的同学通过测量小灯泡的额定功率来鉴别灯泡是否符合规格。他们准备了如下器材：电源（电压恒为6V ）、开关、滑动变阻器（“20Ω 1A”）、电流表各1个，导线若干。 （1）若要完成此实验，还需要的器材是___________；请在图所示的虚线框内画出实验电路图； 电压表 典例分析 （2）按正确的电路图连接好电路，闭合开关，发现小灯泡强烈发光后立即熄灭，造成这种现象的原因可能是___________； （3）问题解决后继续实验，当小灯泡两端电压为2.5V时， 电流表示数如图所示，电流为_____A，小灯泡的 电功率为_____W，小灯泡是否符合规格？___________； 符合 0.8 0.32 见解析 典例分析 （1）测量小灯泡的额定功率中，需要滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量灯泡电流，开关控制电路通断，故实验还需要的器材是电压表。 测量小灯泡的额定功率的电路图如图所示： （2）按正确的电路图连接好电路，闭合开关，发现小灯泡强烈发光后立即熄灭，说明闭合开关后，灯泡的电流过大，电路中电阻过小，因此原因可能是连接电路前，滑动变阻器滑片没有滑至阻值最大处。 （3）由图，电流表示数为0.32A，即灯泡正常发光的电流为0.32A。 小灯泡的电功率 P=UI= 2.5V × 0.32A=0.8W 与购买的小灯泡规格“2.5V 0.8W ” 相符，说明小灯泡符合规格。 课堂练习 1．如图是一位同学为侧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。 课堂练习 2．利用如图所示的器材，测量小灯泡的电功率。 （1）在闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最____，即滑片应位于______端（填“左或右”）。 大 左 课堂练习 （2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是___________。 灯泡断路 （3）排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2 V 时，电流表的示数如图所示，此时电流为_____A，小灯泡的功率为_____W。 0.3 0.6 课堂练习 3．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V。 （1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（缺线不完整）。请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。 （2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于____（填“A”或“B”）端。 B 课堂练习 （3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想：①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路。根据故障现象，猜想____(填序号，下同)是错误的。如果观察到电流表有示数，则猜想____是正确的。 ② ① 感谢观看 THANK YOU $$