6.2.3测量小灯泡的电功率（课件）- 【上好课】2024-2025学年九年级科学上册同步精品课堂（华东师大版）

- 2.3 测量小灯泡电功率 YF - 教学目标 一 01 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。 02 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。 03 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。 课堂引入 二 （1）一日光灯标有 “220V 18W“”的字样，表示什么意义? “220V”是它正常工作时的电压，即额定电压220V； “18W” 是该灯泡在额定电压下工作时的额定功率18W。 220V 18W 3 课堂引入 二 发光偏暗 正常发光 发光偏亮 （2）额定功率与实际功率 灯标有“36V 25W”字样 U实 < U额 P实 < P额 U实 = U额 P实 = P额 U实 > U额 P实 > P额 4 课堂引入 二 （4）一小灯标有“3.8V 0.3A”的字样，表示什么意义? 3.8V 0.3A “3.8V”是该灯正常工作时的电压，即额定电压为3.8伏； “0.3A”是该灯在额定电压下工作时的额定电流为0.3安。 5 课堂引入 二 如图所示，有一个小灯泡，铭牌上只有额定电压3.8V，没有电功率，你们能想办法测量出小灯泡的电功率吗? 3.8V 这节课我们进行实验 —“测量小灯泡的电功率” 。 6 测量小灯泡的电功率 三 （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 测量小灯泡的电功率 三 （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。 A V L R S （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。 测量小灯泡的电功率 三 实验器材：干电池2节（每节电压1.5V）、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干。 测量小灯泡的电功率 三 （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 测量小灯泡的电功率 三 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 测量小灯泡的电功率 三 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 测量小灯泡的电功率 三 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 测量小灯泡的电功率 三 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 测量小灯泡的电功率 三 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。 测量小灯泡的电功率 三 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 测量小灯泡的电功率 三 实验结论 （1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。 P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W （2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。 （3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮. 测量小灯泡的电功率 三 4、交流讨论 （1）对小灯泡的电功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值? 【分析】额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。 测量小灯泡的电功率 三 实验名称 测量小灯泡的电功率 测小灯泡电阻 相同点 ①测量的物理量都是电压和电流； ②测量的电路图(实验装置)相同； ③滑动变阻器的作用相同。 不同点 测电功率P=UI 测灯泡电阻R=U/I 实验结论不同 小灯泡的亮度由它的实际电功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 小灯泡的电阻随着灯丝温度的升高而变大。 实验原理不同 （2）本实验与伏安法测小灯泡电阻相比较，有哪些异同点？ 测量小灯泡的电功率 三 【总结】 1、滑动变阻器的作用：保护电路；改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，从而改变灯泡的电功率。 2、连接电路前，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器应滑动到阻值最大处。 3、使小灯泡正常发光的操作：移动滑片，观察电压表示数，当电压表示数等于小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光。 4、小灯泡的U-I 图像不是直线（或不同电压下小灯泡电阻不同）的原因：灯丝电阻随温度的升高而增大。 测量小灯泡的电功率 三 5、灯泡亮暗程度与实际功率的关系：小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 6、多次测量的目的 在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了研究小灯泡的亮度（或电功率）与小灯泡两端电压的关系。不能用多次测量求电功率平均值作为小灯泡的额定功率. 测量小灯泡的电功率 三 比较一下 伏安法测量小灯泡电功率的 伏安法测量电阻 相同点：电路连接形式相同；直接测量的物理量相同；实验所用器材（除定值电阻和小灯泡外）相同。 不同点：实验目的不同；实验原理不同。 R= U I P =UI 电路故障分析及判断 四 实验中出现电路故障的原因及分析： （1）电流表或电压表的指针反向偏转。 （2）电流表示数偏大，电压表无示数。 （3）电压表指示电源电压，电流表无示数。 电流表或电压表的正、负接线柱接反了。 小灯泡被短接。 小灯泡断路或电流表与电压表位置颠倒。 电路故障分析及判断 四 实验中出现电路故障的原因及分析： （4）电流表示数较大且不可变，电压表示数为电源电压。 （5）电流表示数较小且不可变，电压表示数较小。 （6）电压表和电流表均无示数。 滑动变阻器使用了上面两个接线柱或滑动变阻器被短接。 滑动变阻器使用了下面两个接线柱。 滑动变阻器断路。 电路故障分析及判断 四 实验中出现电路故障的原因及分析： （7）灯泡较亮，电压表示数低于额定电压。 电压表并联在了滑动变阻器的两端。 特殊方法测量小灯泡电功率 五 设计实验：借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。 实验器材 电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。 1、单伏法（测量器材是电压表，缺少电流表 ） 特殊方法测量小灯泡电功率 五 （1）已知小灯泡的额定电压U额 ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②闭合S、S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 灯泡的额定电流： 灯泡的额定功率： = 特殊方法测量小灯泡电功率 五 （2）已知小灯泡的额定电流I额 ①闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为I额R0 ，此时灯泡正常发光； ②闭合S，S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 ③计算 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： 特殊方法测量小灯泡电功率 五 2、单安法（测量器材是电流表，缺少电压表） 设计实验：借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。 实验器材 电源（电源电压未知），1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。 特殊方法测量小灯泡电功率 五 （1）已知小灯泡的额定电压U额。 ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为U额/R0，此时灯泡正常发光； ②闭合S 、S2 ，断开S1，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 ③灯泡的额定电流： 灯泡的额定功率： = ） 特殊方法测量小灯泡电功率 五 （2）已知小灯泡的额定电流I额 。 ①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； ②闭合S、S1，断开S2，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： = = 当堂测试 六 1、通常我们在使用电压表时，认为它的电阻无穷大．而在使用电流表时，认为它的电阻为0，实际上，电压表和电流表都有一定的内阻，它们其实是通过一个灵敏电流计表头和阻值不同的电阻串联或并联改装而成，我们可以将电表看成一个具有测量功能的电阻，如图甲、乙所示是某同学用伏安法测小灯泡电功率的部分电路，若考虑电表内阻对电路的影响，下列说法正确的是(　　) A. 若采用甲方式，电流的测量值偏大 B. 若采用甲方式，电压的测量值偏大 C. 若采用乙方式，电流的测量值偏大 D. 若采用乙方式，电压的测量值偏小 A 当堂测试 六 2、在科学实验中，对物理量进行多次测量，有的是为了通过多次测量减小误差，有的是为了通过多次实验寻找规律，其中为了通过多次测量减小误差的是( ) A.“测量小灯泡的电功率”时，测量多组对应的电压和电流值 B.“测量定值电阻的阻值”时，测量多组对应的电压和电流值 C.“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值 D.“探究串联电路各点间电压的关系”时测量多组对应的总电压和各部分电路两端的电压 B 当堂测试 六 3、小科想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示。实验中，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图乙所示。根据实验过程及电压表示数为2.0V的现象，下列说法中正确的是( ) A.为使小灯泡正常发光，需将滑片P向左移动 B.滑片P向右移动，电流表示数变小 C.小灯泡正常发光时的电阻为5Ω D.此时小灯泡的实际功率为1W D 当堂测试 六 4、如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　） A．变阻器R短路 B．变阻器R断路 C．灯L短路 D．灯L断路 D 当堂测试 六 5、如图所示为“用电流表和电压表测定小灯泡功率”的实验电路，如果小明同学在连接该电路时误将电流表和电压表的位置互换了，则闭合开关后将出现的情况是（　　） A．电压表、电流表均无示数，灯泡不亮 B．电压表有示数，电流表无示数，灯泡不亮 C．电压表、电流表均有示数，灯泡不亮 D．电压表无示数，电流表有示数，灯泡亮 B 课堂总结 七 P = UI 电源、电压表、电流表、 小灯泡、 滑动变阻器、开关、导线。 如图所示。 ①根据电路图连接实物，连接电路时开关要断开， 变阻器的滑片要调节到阻值最大端。 ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯两端的电压分别等于、低于、略高于额定电压，记录电压表、电流表的示数，观察小灯泡的发光情况。 ③计算出小灯泡的实际功率，并记录在表格中。 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 实验步骤 实验结论 实验器材 实验原理 实验电路 测量小灯泡的电功率 37 THANKS THIS IS A ART TEMPLATE ,THE TEMPLATE DESIGN BY JERRY. 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