18.3 测量小灯泡的电功率 课件 2024－2025学年人教版物理九年级全一册

第3节 测量小灯泡的电功率 知识目标 学习重点 1.会通过“伏安法”测量小灯泡的实际功率。 2.通过实验,知道小灯泡的电功率随它两端电压的变 化规律。 3.通过实验,知道灯的亮度由实际电功率决定。 用“伏安 法”测量小灯泡 实际功率的方法 和步骤。 知识点1:伏安法测定小灯泡的电功率 1. 实验目的:测量小灯泡在不同电压下的实际电功率,比较灯的亮度。 2. 实验原理:用 改变小灯泡两端的电压;用 测量小灯泡两端的电压;用 测量通过小灯泡的电流;根据公 式 计算小灯泡的实际电功率。 3. 实验电路图及表格设计: (如图) 滑动变阻器 电压表 电流表 P=UI 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 亮度 1 2 3 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 亮度 4. 实验步骤: (1)按照电路图连接实验器材,闭合开关前, 滑动变阻器的滑片滑 到 。 (2)闭合开关, 调节滑动变阻器, 使小灯泡两端的电压等于额定电压U 额, 观察 , 记下电压值和电流值,算出它的电功率, 这个功率就是它的 功率。 (3)调节滑动变阻器, 使小灯泡两端的电压低于额定电压, 观察 , 记下电压值和电流值,算出它的 功率。 (4)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压略高于额定电压, 观察 , 记下电压值和电流值,算出它的 功率。 最大阻值处 小灯泡的亮度 额定 小灯 泡的亮度 实际 小 灯泡的亮度 实际 注意: (1)实验中需要使小灯泡两端的电压略高于小灯泡的额定电压,故电压表 的量程要大于灯泡的额定电压。即电压表的量程选择由U额决定,U额< 3 V,选择0~3 V的量程;U额>3 V,选择0~15 V的量程。 (2)电流表的量程选择要计算。根据I=或I=,I<0.6 A,选择0~0.6 A 的量程;I>0.6 A,选择0~3 A的量程。 5. 学生分组实验。 6. 分析实验结果: (1)U实=U额,I实 I额,P实 P额,灯正常发光。 (2)U实>U额,I实 I额,P实 P额,灯很 。 (3)U实<U额,I实 I额,P实 P额,灯较 。 = = > > 亮 < < 暗 归纳: (1)不同电压下,小灯泡的 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 决定,实际功率越大,小灯泡 越亮。 实际功率 实际功率 7. 思考: (1)本实验中,滑动变阻器的作用是 。 (2)本实验中, 需要求电功率的平均值吗? 答: ,因为 。 (3)能否用本实验测的数据求出小灯泡的电阻? 答: 。 小灯泡在不同电压下灯丝的电阻相同吗?答: ,因为 。 改变电路中电流和电压 不需要 灯 泡在不同的电压下的实际功率不同 能 不同 灯丝电 阻随温度升高而增大 在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压是6 V,小灯泡的额定 电压是2.5 V,实验电路如图甲所示。 甲 (1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整,要求向右 调节滑片,灯泡变亮,连线不能交叉。 (2)连接好电路后,要先将滑动变阻器滑片P移至 (选填“A”或 “B”)端后,开关才能 ,发现小灯泡不亮,电流表、电压表均 有示数但很小。接下来的操作是 (选填字母)。 A. 更换小灯泡 B. 检查电路是否开路 C. 检查电路是否短路 D. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光 A 闭合 D (3)图乙是根据实验数据绘制成的I-U图象。当P在某位置时,电压表示 数为1.5 V,灯泡电阻为 ,灯泡发光 (选填“较暗”或 “较亮”);要使灯正常发光,应将滑片P向 (选填“A”或“B”) 端移动,灯泡的额定功率为 W。 10 较暗 B 0.5 乙 (4)根据图象可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐 ,原因是 。 增大 灯 丝的电阻随温度的升高而增大 (1)利用电压表、电流表测量小灯泡的电功率,原理:P=UI,当U=U额 时,实际功率等于额定功率。 (2)电压表的量程由U额决定,U额<3 V,选择0~3 V的量程。 (3)小灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯越亮;灯的实际功 率小,可能看不到发光。 某同学做“测量小灯泡的电功率”实验,他正确连接好电 路,闭合开关时记录了第1组数据,当小灯泡正常发光时记录了第2组数 据,把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭,并记录了第3组数据, 如表所示。则下列判断错误的是( D ) 实验次数 电压表示数 电流表示数 小灯亮暗程度 1 1.3 V 0.16 A 暗 2 2.5 V 0.26 A 正常发光 3 4.5 V 0 A 不发光 D A. 他所用小灯泡的额定电压为2.5 V B. 他所用小灯泡的额定功率为0.65 W C. 他所用电源的电压为4.5 V D. 滑动变阻器的最大电阻值为30 知识点2:其他方法测小灯泡的电功率 小珍在“测量小灯泡额定电功率”的实验时,老师只给她提供了如 下器材:标有“2.5 V”的小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开 关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10 的定值电阻R0、导线若干。她 根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图甲所示的实验电路。 (1)小珍连接电路时,开关S处于 状态。 (2)闭合开关S,将S1拨到触点 (选填“a”或“b”),移动变阻器滑 片P,使电压表的示数为 V。 断开 a 2.5 (3)在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关S1拨到另 一触点,此时电压表的示数如图乙所示,其数值为 V;通过计算 可知小灯泡的额定功率是 W。 5.5 0.75 (1)缺少电流表,可以利用电压表和定值电阻求出电流。 (2)缺少电压表,可以利用电流表和定值电阻求出电压。 如图是小盛同学设计的测量小灯泡额定功率的实验电路,电 源电压为6 V保持不变,所用小灯泡的额定电压为2.5 V,小灯泡的电阻 约为10 ;定值电阻的阻值R=25 ,操作过程如下: (1)只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表 示数为I1= A。 (2)闭合开关S和S1,断开开关S2,保持滑动变阻器滑片的 位置不动,读出电流表示数为I2。 (3)小灯泡额定功率的表达式P额= (用U额、I1、I2表示)。 0.1 U额(I2-I1) 1. 如图是“测量小灯泡的额定功率”的实验电路图。在这个实验的具体 操作中,手和眼睛最合理的分工应该是( C ) A. 手移动变阻器的滑片,眼睛观察变阻器的滑片的位置 B. 手移动变阻器的滑片,眼睛观察小灯泡是否发光 C. 手移动变阻器的滑片,眼睛观察电压表的示数 D. 手移动变阻器的滑片,眼睛观察电流表的示数 C 1 2 3 4 5 2. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,某同学连接好电路,闭合开关 后,移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时, 电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,则发生这一现象的原因是 ( D ) A. 电压表的正、负接线柱接错了 B. 电压表的量程选择不合适 C. 电压表坏了 D. 电压表与滑动变阻器并联 D 1 2 3 4 5 3. 利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯 泡上标有“3.8 V”字样。闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情 况,分析错误的是( C ) C A. 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮, 电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无 示数,原因是小灯泡断路 B. 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱 C. 当小灯泡的实际电压为2.5 V时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动 D. 电压表无示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路 1 2 3 4 5 4. 在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时,小红所观察和记录的结 果如表所示。 小灯泡两端的电 压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3 通过小灯泡的电 流I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28 小灯泡的亮度 暗 亮 正常发 光 过亮 分析实验记录,她得出了以下结论 1 2 3 4 5 ①灯泡的额定功率为0.625 W; ②小灯泡的实际功率越大,亮度越亮; ③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大; ④小灯泡和阻值为2 的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时,能 正常发光。 其中正确的是( D ) A. 只有① B. 只有①② C. 只有①②③ D. ①②③④都正确 D 1 2 3 4 5 5. 小明同学在测量额定电压为“3.8 V”的小灯泡的额定功率时,发现电 压表“0~15 V”量程坏了,而“0~3 V”量程完好,实验所用其他器 材完好,所用的电源电压恒为6 V,在不更换实验器材的情况下,同学 们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图,则能完成实验的电路 图是( B ) A B C D B 1 2 3 4 5 $$