15.3 用电器的正确使用 课件 2026-2027学年物理沪粤版 九年级上册

该初中物理课件围绕用电器的额定功率与实际功率展开，通过“观察灯泡亮度变化”实验导入，引导学生从电压变化与亮度关系出发，逐步建立额定电压、额定功率等概念，搭建“实验现象—概念形成—公式应用”的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过伏安法测功率实验培养学生设计方案、分析数据的能力，结合铭牌解读和实际功率计算深化物理观念。采用“实验—结论—应用”教学法，学生能直观理解实际功率决定亮度，教师可依托随堂练习中的生活实例提升教学实效。

第十五章 电能与电功率 15.3 用电器的正确使用 新课讲授 随堂练习 课堂小结 1.知道用电器的额定功率与实际功率. 2.能用电功率公式计算额定功率和实际功率. 3.学会用“伏安法”设计并进行实验，测量小灯泡在不同电 压下的电功率. 学习目标 2 新课讲授 实验：观察灯泡的亮度变化 1. 实验过程 （1）观察灯泡上标示的电压值，U=3.8V。 （2）根据实验电路图连接实物电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别等于3.8V、小于3.8V、大于3.8V。观察灯泡的亮度。 （3）更换标示电压为2.5V的灯泡，重复实验。 2.实验数据 灯泡两端电压 等于3.8 V 小于3.8 V 大于3.8 V 灯泡的亮度 正常发光 较暗 较亮 3.实验结论 当加在灯泡上的电压等于灯泡上标示的电压时，灯泡能正常发光； 若略大于标示的电压，灯泡较亮； 若小于标示的电压，灯泡较暗。 额定电压与额定功率 知识点1 1.相关概念 （1）额定电压、额定电流：用电器正常工作时的电压值和电流值，一般标注在用电器铭牌上，常用U额、I额表示。 （2）额定功率：用电器在额定电压下工作时所消耗的功率，一般标注在用电器铭牌上用P额表示。 P额 = U额 I额 （3）实际电压：在实际使用时，加在用电器上的电压，有时略高于或略低于额定电压，用电器也能工作。用电器实际工作时的电压值，常用U实表示。 （4）实际功率：用电器在实际电压下工作时所消耗的功率，常用P实表示。 P实 = U实 I实 普通照明灯 此灯泡的额定电压是220 V 此灯泡的额定功率是100 W 2.灯泡的铭牌解读 此灯泡的额定电流是I 额===0.45A 在用电器的铭牌上，一般标有该用电器的额定电压和额定功率。 3.实际功率与额定功率的关系 注意：一个用电器只有一个额定电压和额定功率（唯一）；但可有多个实际电压和相对应的实际功率（不唯一）。 知识点2 1. 实验原理：P=UI（伏安法）。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，由P=UI 求电功率。 2.实验电路 实验：测量小灯泡的电功率 3. 实验过程 （1）按电路图连接实物电路，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置。闭合开关，接通电路。 （2）调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，记录电流表、电压表的示数和灯泡的亮度。 （3）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压约高出额定电压的，记录电流表、电压表的示数和灯泡的亮度。 （4）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压是额定电压的，记录电流表、电压表的示数和灯泡的亮度。 （5）根据实验数据，计算出不同情况下灯泡的电功率。 4.注意事项 （1）连接电路时：开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，先连接“主电路”，检查无误后，再把电压表并联在小灯泡两端。 （2）滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流。 （3）加在小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多，否则会烧坏小灯泡。 （1）测出等于、略高于和低于额定电压时小灯泡的实际功率，是为了研究小灯泡的亮度与实际功率的关系。 （2）计算小灯泡的额定功率时，只能是额定电压下消耗的功率，不能对所测得的多组电功率求平均值。 点拨 多次测量小灯泡电功率的目的 4. 实验结论 （1）当U实=U额时，P实=P额，灯泡正常发光；当U实>U额时，P实>P额，灯泡很亮，易烧坏；当U实<U额时，P实<P额，灯泡很暗。 （2）灯泡的亮度取决于实际功率的大小。无论额定电压、额定功率如何，实际功率越大，灯泡就越亮。 （1）保护电路：为了防止开关闭合后，电路中电流过大，在闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大。 （2）改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流：获得多组电压、电流数据，从而得出不同电压下灯泡的发光情况及电功率。 点拨 滑动变阻器在本实验中的作用 方法一 （1）由U额、P额，根据 P=可求出用电器的电阻 R= 。 （2）用电器的实际功率 P实=或P实=I实2R 。 用电器实际功率的计算 方法二 （1）若用电器的电阻不变，则P额=U额 I额=，P实=U实I实=。 （2）根据以上两式可得，=，则P实=P额。 课堂小结 1. 新趋势 教材P107素材改编[2025深圳二模]如图为某家用电器的铭牌参数图，该电器最有可能为（　A　） A. 柜机空调 B. 电灯 C. 电视机 D. 移动电话 A 随堂练习 2. 在“测定小灯泡的功率”实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数虽然有变化，却都达不到灯泡的额定电压值，其原因可能是（　C　） A. 变阻器的电阻太大 B. 电压表的量程太大 C. 电源电压太低 D. 电流表的量程太大 C 3. [2025达州]如图所示为定值电阻R和灯泡L的U-I图像，灯泡L的额定电压为2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　B　） A. 电源电压为2.5V B. 灯泡L额定功率为0.75W C. R与灯泡L的电功率之比为5∶3 D. 灯泡L的U-I图像为图线B B 4. 某彩色电视机的铭牌如图所示，其额定电功率为 　110　W，额定电流是 　0.5　A，当它正常工作时，60s内消耗的电能为 　6600　J。 110　 0.5　 6600　 5．如图所示电路中，电源电压恒为4 V，R为定值电阻，小灯泡L的规格为“6 V　3.6 W”。闭合开关S，电流表的示数为1.2 A，则小灯泡的电阻为________Ω，其实际功率为________W，电阻R的电功率为________W。(忽略灯丝电阻的变化) 10 1.6 3.2 6．小明用电能表和秒表测电热水壶的实际电功率。只让规格为“220 V　1 000 W”的电热水壶单独工作，测得在200 s内电能表的转盘恰好转81圈。此时该电热水壶的实际功率为________W，两端的实际电压为________V。 810 198 7. [2025绥化]如图所示，电源电压恒定，将定值电阻R1、R2按图甲、图乙两种方式接入电路，电阻R1在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W，则R1∶R2＝ 　2∶1　。图乙中电阻R2消耗的电功率为  　18　W。 2∶1　 18　 8. 小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 　　　 （1） 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 　b　（选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 　开路　（选填“短路”或“开路”）。 b　 开路　 （2） 排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 　 　V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 　6.25　Ω，小灯泡的额定功率为 　1　W。 （3） 图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而 　增大　（选填“增大”或“减小”）。 1.2　 6.25　 1　 增大　 （4） 受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答： 　选电压表；因为温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路的分压原理可知，电阻丝两端的电压越大　。 选电压表；因为温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电 路的分压原理可知，电阻丝两端的电压越大　 9. 如图所示，电源电压为12V不变，灯泡L上标有“10V　5W”的字样。滑动变阻器的最大阻值为20Ω。（不考虑温度对小灯泡电阻的影响） （1） 求灯泡L的电阻。 解：（1） 根据P＝可得灯泡L的电阻RL＝＝＝20Ω （2） 闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P使小灯泡正常发光，求滑动变阻器接入电路中的阻值。 解：（2） 闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，移动滑动变阻器的滑片P使小灯泡正常发光，由欧姆定律可得电路的电流IL＝＝＝0.5A，I滑＝IL＝0.5A，由串联电路电压的规律，变阻器的电压U滑＝U－UL＝12V－10V＝2V，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的阻值R滑＝＝＝4Ω （3） 闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，求灯泡的实际功率。 解：（3） 闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，R滑大＝20Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律得，此时电路中的电流I'＝＝＝0.3A，灯泡的实际功率P实＝I'2RL＝（0.3A）2×20Ω＝1.8W 10. 小明学完电学知识后对家里一可调亮度的手电筒进行研究，查阅资料后获知手电筒由两节新干电池供电，灯泡额定电压为2.5 V，小明利用电表进行测试，如图甲，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片 P从最右端向左滑，并记录了 灯泡的I－U图像如图乙。求： (1)灯泡额定功率。 【解】(1)由图乙可知，灯泡两端电压为额定电压2.5 V时，电流为0.25 A，灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W。 (2)滑动变阻器的最大阻值。 (3)电路以最小总功率工作2 min消耗的电能。 【解】当电流最小时，电路的总功率最小，工作2 min消耗的电能W＝UImint＝3 V×0.1 A×2×60 s＝36 J。 【解】由图甲可知，滑动变阻器R接入电路阻值最大时，电路中的电流最小。由图乙可知，此时Imin＝0.1 A、UL＝0.5 V，电源由两节新干电池供电，则电源电压为3 V，滑动变阻器两端的电压UR＝U－UL＝3 V－0.5 V＝2.5 V，则滑动变阻器的最大阻值R＝＝＝25 Ω。 $