第十八章第3节测量小灯泡的电功率 讲义 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十八章 电功率 18.3 测量小灯泡的电功率 ★学习目标 1. 理解并掌握测量灯泡功率的方法，能测定灯泡的额定及实际功率。 2. 深化电功率知识，熟练计算灯泡的额定和实际功率，练习使用电测仪器。 3. 实验探究灯泡功率随电压变化的规律。 4. 实验了解用电器正常与异常工作状态的影响。 电功率是用电器的主要参数。电功率的大小提现了用电器接入电路后，在一段时间内用电多少（或消耗电能的快慢）。 用电器在使用前，首先需要了解它的电功率。所以，对用电器电功率的测量我们学习的基本功。 一、测量小灯泡的电功率 提出问题： ①需要测量的物理量？②实验原理是什么？③本实验所需要的实验器材有哪些？ 所需测量的物理量：灯泡两端的电压、流过灯泡的电流。 实验目的：测量小灯泡的额定电功率和不同电压下的实际电功率 实验原理：P = UI 实验器材：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）。 实验电路：根据电路图连接实验电路 实验要求： 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（2V）、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。 实验步骤： 一、根据电路图连接实物电路；（提示：按电路图将元件摆放好后再连接，连好后先检查一遍电路再进行实验） 二、闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数； 三、调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数； 四、调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。 实验数据： 小灯泡的额定电压是2.5 V。 实验结论： 小灯泡电功率随两端电压增大而增大。灯泡的亮度决定于它的实际功率； 灯泡的实际功率越大亮度就越亮。 ◎连接电路时应注意的问题： （1）连接电路时开关处于断开位置； （2）滑动变阻器的接线在闭合开关前滑片要放在最大位置； （3）注意电流表和电压表的正负接线柱，以及选择合适量程。 ◎测小灯泡功率时滑动变阻器的作用：（1）保护电路；（2）改变灯泡两端的电压。 【课堂练习】 1.在“测量小灯泡的功率”的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示。闭合开关可能出现的现象是（ )。 A．电流表烧坏，电压表示数为0； B．小灯泡烧坏； C．电流表示数为0，电压表示数为电源电压值；　 D．电流表示数为0，电压表示数为0 2.南南同学用两节干电池串联作电源来测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率，电路图如图所示，拟分别测量小灯泡两端电压为2 V、2.5 V、3 V时的实际功率。 （1）按要求连接好电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端； （2）闭合开关，移动滑片P，完成了2 V、2.5 V的测量后，南南同学发现将滑片移到A端时，V的示数也只能达到2.8 V，不能达到3 V，你认为可能的原因是__________________； （3）南南同学记录的实际数据如表所示，则其小灯泡的额定功率为________W； （4）南南同学分析1、2、3次数据，发现三次小灯泡的电阻逐渐增大，你认为造成小灯泡电阻增大的原因是灯丝___________发生了变化。 【基础知识•过关检测】 1.（多选）萌萌同学对“伏安法测电阻”和“伏安法测小灯泡的电功率”两个电学实验进行了梳理和对比，下列说法错误的是 (　　) A.两个实验的原理相同 B.两个实验进行多次测量的目的不同 C.两个实验都采用了控制变量法 D.滑动变阻器在两个实验中的作用仅是保护电路 2.在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中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值，原因可能是下述的哪种（　　) A.变阻器总阻值太大 B.电压表量程太大 C.灯泡灯丝断开 D.电源电压太低 3.在测定“额定电压为3.8 V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 （1）按图甲所示的电路图连接电路。实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是________________（填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。 （2）故障排除后，闭合开关，滑动变阻器滑片P在某处时，电压表示数为3 V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向________（填“左”或“右”） 端移动。 （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W，通电10 min小灯泡消耗的电能为________J。 （4）把这样的两个小灯泡串联在电压为6 V的电路中，电路的总功率为________W。 4.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：__________________； （4）开关闭合，灯较亮，但移动滑动变阻器滑片，灯的亮度不变： ； （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：__________________________________。 5.如图甲是小明同学做“测量灯泡电功率”实验的电路，电源电压恒为6 V，已知灯泡的额定电压为2.5 V，正常发光时灯丝的电阻估计在5-10 Ω之间。 （1）请你用笔画线代替导线，把图甲中的器材连接成实验电路。 （2）闭合开关后，发现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数，产生此现象的可能原因是___________________________（写一种即可）。  （3）排除故障后，当滑动变阻器的滑片P在某一位置时，电压表的示数如图乙所示为　　　　V，为了使灯泡正常发光，应将滑片P向_________（选填“左”或“右”）移动；当灯泡正常发光时，电流表的示数为0.3 A，则灯泡的额定功率是_________W。  （4）若实验室有两种规格的滑动变阻器，分别是甲“15 Ω　1 A”和乙“10 Ω　1.5 A”，则小明应选用_________（选填“甲”或“乙”）滑动变阻器。  6.小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约为5 Ω。 甲 乙 （1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于_________（选填“A”或“B”）端。  （2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡额定功率的数据，滑片应向_________（选填“A”或“B”）端移动。  （3）改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图所示的I⁃U图象。由图象可知，小灯泡的额定功率P额=_________W，小灯泡的电阻与其两端电压变化的规律：__________________________________。  （4）小明打算增加一个阻值为R0的电阻，用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为_____________。（用已知字母表示）  学科网（北京）股份有限公司 $$