15.3 怎样使用电器正常工作（课件）-2024-2025学年沪粤版九年级物理上册

第十五章　电能与电功率 15.3 怎样使用电器正常工作 九年级上册•沪粤版 第1课时 额定电压与额定功率 第2课时 测量小灯泡的电功率 1.了解不同用电器的额定功率，能结合实际，说出用电器多铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义。（重点） 2.能区别额定电压与实际电压，额定功率与实际功率。（难点） 学习目标 第1课时 额定电压与额定功率 小明从商场买回来一个白炽灯，发现它上面标有“3 V 1.5 W”的字样，将小灯泡接在4 V、3 V、2 V的电压下，观察灯泡的亮度。 4 V电压下，灯泡较亮 3 V电压下，灯泡亮度正常 2 V电压下，灯泡较暗 学习导入 1.观察灯泡的亮度变化 （1）设计一个能“改变小灯泡的亮度”的电路 ，需要哪些器材？ （2）画出你设计的电路图: 灯泡、电源、开关、导线、滑动变阻器，电压表 一、研究额定电压与额定功率 课程讲授 （3）进行实验、收集证据： ① 改变电路中滑动变阻器的电阻，在观察电压表示数变化的同时，观察灯泡的亮度变化情况。 ② 分别用两个不同的灯泡进行实验，并把观察到的现象填写在下表中。 ①当灯泡两端的实际电压等于其标出的电压时，灯泡 _____发光。 ②当灯泡两端的电压略高于标出的电压时，灯泡____ （选填 “能”或“不能”）正常发光；与正常发光相 比，灯泡的 发光亮度偏______（选填“亮”或 “暗”）。 ③当灯泡两端的电压略低于标出的电压时，灯泡____（选填“能”或“不能”）正常发光；与正常发光相比， 灯泡的发光亮度偏_____（选填“亮”或“暗”）。 正常 不能 亮 不能 暗 （4）实验结论： 2.额定电压、额定电流、额定功率 （1）用电器正常工作时的电压值叫作额定电压； （2）用电器正常工作时的电流值叫作额定电流； （3）用电器在额定电压下工作时消耗的功率叫作额定功率。 例1.灯泡上标有“PZ 220V 100W”字样，它的含义是什么？ 练一练 灯泡的额定电压是220 V; 灯泡的额定功率是40 W。 例2.一只标有“2.5 V　0.3 A”的小灯泡，如果把它接入2 V的电路中使用，测得通过它的电流是0.25 A，则这只灯泡的额定功率是多少？ 分析：小灯泡上标注的是小灯泡的额定电压和额定电流 额定功率：P额＝U额I额＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W 练一练 一只“3 V 1.5 W”的小灯泡接在4 V、3 V、2 V的电压下都能发光，这是为什么？ 二、实际电压和实际功率 （1）用电器实际工作时的电压叫作实际电压； （2）用电器实际工作时的电流叫作实际电流； （3）用电器在实际电压下消耗的电功率叫作实际功率。 实际电压、实际电流、实际功率 　　结论：灯泡的亮度由 决定的 实际功率 实际电压与额定电压、实际功率与额定功率有没有可能相同？ 用电器在额定电压下工作时，这时的实际电压就等于额定电压，实际功率就等于额定功率。 想一想 用电器两端的电压能无限增大吗？ 不能，当用电器两端的电压增大时，通过它的电流随之增大，用电器的功率也跟着增大，当电压超过一定数值时，就会损坏用电器。 想一想 例 将“220 V 60 W”的灯泡分别接入220 V和200 V的电路中，求灯泡的电阻以及对应电压下的实际功率。 练一练 已知：U额=220V，P额=60W，U实=200V， 求：R，P实 解：由 当灯泡接在220 V电路中时，灯泡的实际功率就是它的额定功率即P额=60 W 当灯泡接在200 V电路中时，灯泡的实际功率 答：灯泡的电阻为807Ω； 当灯泡接在220 V电路中时，灯泡的实际功率为60W； 当灯泡接在200 V电路中时，灯泡的实际功率为50W。 小结 （1）进行计算时，一般不考虑温度对电阻的影响，可认为同一用电器(电热器)在不同电压下的电阻是相同的； （2）用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的P实、U实可以有多个，但具有同体性、同时性。 课堂小结 电功率 额定值 实际值 用电器正常工作时的电压值叫作额定电压 用电器正常工作时的电流值叫作额定电流 用电器在额定电压下工作时消耗的功率叫作额定功率 用电器实际工作时的电压值叫作实际电压 用电器实际工作时的电流值叫作实际电流 用电器在实际电压下工作时消耗的功率叫作实际功率 1.小灯泡的额定电压为6.3V，当小灯泡两端的电压为6.3V时， 用电流表测得通过小灯泡的电流如图所示，则测得此时通 过小灯泡的电流为　　A，小灯泡的额定功率为　　　W。 课堂练习 0.3 1.89 2.有两个电阻，R1=5Ω，R2=10Ω，如果把它们串联接入电路中， 则通过它们的电流之比I1∶I2=　　　　，它们消耗的电功率 之比P1∶P2=　　　　。 1∶1　 1∶2 3.某白炽灯上标有“PZ220-60”字样，该灯不工作时，其额定 电压是　　　V，额定功率是　　W；实际电压是　　V， 实际功率是　　　W。 220　 60 0　 0　 4.铭牌上标有“220V　11W”的节能灯，正常工作时的电流 为　　 A，若它每天正常工作2小时，那么一个月消 耗　 kW·h的电能(一个月按30天计算)。 0.05　 0.66 1.学会测小灯泡的额定功率和实际功率。（重点） 2.加深对电功率的理解。（难点） 3.巩固电流表、电压表、滑动变阻器的使用操作技能。 学习目标 第2课时 测量小灯泡的电功率 一个小灯泡,铭牌上只有额定电压2.5V，没有电功率，你能想办法测量小灯泡的电功率吗?怎样测量? 学习导入 测量电功率可以使用专用的功率表，但是在非专业的实验中，常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。 P = W t P =UI 秒表 电压表 电能表 电能表 24 测量小灯泡的电功率。 P = UI （伏安法测电功率） 电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。 1.实验目的： 2.实验原理： 3.实验器材： 课程讲授 测量小灯泡的电功率 25 4.实验电路图 （1）移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压（约 1.2U额） 。 （2）记录电压值，电流值，同时观察比较灯的亮度有何区别。 5.实验要求 （1）改变灯泡两端的电压，以便测量小灯泡在不同电压下的实际功率。 滑动变阻器的作用： （2）保护电路。 　　小灯泡的额定电压是_______V。 2.5 6.实验数据记录表 次数 电压U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 电功率P/W 灯泡亮度 1 2 3 设计实验数据记录表 28 （1）将电压表和电流表指针调零，断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数依次为 2.0 V、2.5 V 和 3.0 V，依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I，分别将U、I记录在表格中； （3）观察并比较三次小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中。 7.实验步骤 29 　　小灯泡的额定电压是_______V。 2.5 次数 电压U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 电功率P/W 灯泡亮度 1 2.0 0.2 10.0 0.4 发光较弱 2 2.5 0.24 10.4 0.6 发光正常 3 3.0 0.25 12.0 0.75 发光较强 结论： 1.多次测量的目的： 寻找普遍规律 2.以上三组功率数据能不能求平均值： 实际功率随实际电压变化，求平均值无意义 3.以上三组灯丝电阻能不能求平均值： 小灯泡电阻随温度变化，求平均值无意义 1.灯泡的实际功率随着实际电压的增大而增大 2.实际功率越大，灯泡的亮度越大 8.数据分析 设计实验数据记录表 30 （1）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。 （2）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。 9.实验结论 U实 = U额 P实 =P额 灯正常发光 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_____ ＜ ＞ 暗 亮 常见故障 原因分析 闭合开关，电灯不亮，电压表、电流表无示数 闭合开关，电灯不亮，电流表无示数，电压表明显偏转。 电流表、电压表的指针偏转角度很小 电路连接正确，调不到额定电压 电灯变量时，电压表的示数变小 10.故障分析 (1)电路开路， (2)电源不提供电压。 (1)灯泡断路， (2)电流表、电压表位置接反。 (1)电流表、电压表的量程选择过大； (2)电源电压过低。 电源电压过低 电压表接在了滑动变阻器两端 （1）本次实验与伏安法测电阻相比较，有哪些异同？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？ （2）在实验的设计、操作和分析的过程中，你发现了什么新的问题？ 11.交流与协作 33 练一练 ①三次电阻 （选填“能”或“不能”）求平均值， 理由 。 实验序号 电压(V) 电流(A) 电阻(R) 电功率(P) 1 3.0 0.24 12.5 0.72 2 3.8 0.30 12.7 1.14 3 4.5 0.34 13.2 1.53 不能 灯丝的电阻随温度的升高而增加 ②由表中的数据还可以分别计算出小灯泡的功率，三次功率 （选填同上） 求平均值，理由是： 。 不能 不同电压下灯泡的功率不同，求平均值无意义 例1.在测量小灯泡电阻的实验中，记录了如下数据，已知小灯泡的额定电压为3.8V： ②由表中的数据还可以分别计算出小灯泡的功率，三次功率 （选填同上）求平均值，理由： 。 练一练 ①三次电阻 （选填“能”或“不能”）求平均值， 因为： 。 实验序号 电压(V) 电流(A) 电阻(R) 电功率(P) 1 3.5 0.30 11.7 1.05 2 3.5 0.28 12.5 0.98 3 3.5 0.30 11.7 1.05 能 同一状态下灯丝的电阻求平均值可以减小误差 能 同一状态下的功率求平均值可以减小误差 例2.在测量小灯泡正常发光时的功率的实验中，记录了如下数据，已知小灯泡的额定电流为0.3A： 实验原理： 伏安法 实验方法： 注意事项： 电压表、电流表、滑动变阻器的连接和使用 实验结论： 小灯泡亮度随功率的改变而改变 P=UI 测量小灯泡的功率 课堂小结 1.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_________。 灯泡开路 （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 2.小灯泡上标有“6 V 3 W”字样，将这盏灯接到3 V电压下，它比正常发光时___（选填“亮”或“暗”），这时它的实际功率为_____W。 暗 0.75 3．把“220V 40W”灯泡接在110V的电路中，求灯泡的实际功率。 解：由 P=UI、I=U/R 得 41 Lavf58.20.100 $$