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人教版九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率获奖课件ppt
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这是一份人教版九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率获奖课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了测定小灯泡的电功率，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
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。
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。
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，培养科学使用用电器的意识。
用伏安法测量小灯泡电功率的方法和步骤； 区分额定功率与实际功率。
设计实验方案、实验步骤并得出实验结论。
1. 电功率：电流单位时间内所做功的多少叫电功率。
2. 电功率单位:
瓦特 (W) 、千瓦（KW）
3．额定电压：用电器正常工作时的电压U额。 额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率P额。
额定电流：用电器在额定电压下工作时的电流I额。
4. 一日光灯标有 “220V 30W”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220伏； “18W” 是该灯泡在额定电压下工作时的额定功率18瓦。
5. 一小灯标有“3.8V 0.3A”的字样，表示什么意义?
“3.8V” 是指该灯正常工作时的电压，即额定电压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。
6．额定功率与实际功率
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?
这节课我们进行实验 —“测定小灯泡的电功率” 。
②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。
④为了改变灯泡两端的电压，应该使用滑动变阻器。
③使小灯两端的电压分别等于、低于、略高于额定电压，测出这三种情况下的实际电功率，并观察小灯的发光情况。
测量小灯泡的电功率。
电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）
①根据小灯泡的额定电压，确定电源电压，确定电流表、电压表的量程。 ②本实验要测定额定电压为“2.5V 0.3A”的小灯泡的电功率，可以参照下表选择器材的规格。
①改变小灯泡两端的电压。以便测量小灯泡在不同电压下的实际功率。②保护电路。当连入电路的阻值最大时，电流最小，可以起到保护电路的作用。
小电灯与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。
①按照电路图连接电路。注意断开电键，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 I，将U、I 记录在表格中。
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I，分别将U、I 记录在表格中。
④闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（略高于额定电压），记下此时对应的电流表示数I，分别将U、I 记录在表格中。
小灯泡的额定电压是“2.5V”
①小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W②小灯泡的实际电功率随两端的电压增大而增大 ③小灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率， 实际电功率越大，小灯越亮。
小灯泡的额定电压是“2.5V”
以电压为横坐标，电流为纵坐标画出小灯的电流与电压的关系图像。
通过图像发现：通过小灯的电流与电压并不成正比，原因是 小灯的电阻随着温度的升高而增大。
U实 表示实际电压， P实表示实际功率
课堂小影院《实验—测定小灯泡的电功率》
【例1】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华在实验中所用电源电压为6伏，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，小灯泡上标有“0.25A”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电流表的示数正好是0.25安。 ①实验过程中，判断小灯泡正常发光的方法是：________。 ②小灯泡的额定功率为多少瓦？
一、测定小灯泡的电功率
①因为小灯泡上标有“0.25A”字样是指灯的额定电流， 所以当电流表示数为0.25安时，小灯正常发光.
【例1】电源电压为6伏，变阻器上标有“20Ω 2A”，小灯标有“0.25A”字样，把变阻器的滑片P移至中点时，电流表的示数正好是0.25安。 ②小灯泡的额定功率为多少瓦？
②滑片P移至中点，变阻器连入电路的阻值 R=10Ω，电流表的示数是0.25安，小灯正常发光。变阻器两端电压： UR= IR=0.25A×10Ω =2.5V 灯泡的额定电压： U额=U-UR=6V-2.5V=3.5V 灯泡的额定功率： P=U额I额=3.5V×0.25A=0.875W
可以根据电路图进行分析计算：
【例2】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。 ①实验原理： 。 ②小华在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为 瓦。 ③继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图所示，这时小灯泡的实际功率为 瓦。
【例2】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。 ①实验原理： 。 ②小华在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为 瓦。
①“测小灯泡的电功率”的实验原理是 P=UI ②把滑片P移至中点时，变阻器连入电路的阻值R=10Ω，电压表的示数 UL= 2.5伏 ，小灯正常发光变阻器两端电压：UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V 灯泡的额定电流：I额=IR= UR/R=2V/10Ω=0.2A 灯泡的额定功率：P=ULI额=2.5V×0.2A=0.5W
③继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图 所示，这时小灯泡的实际功率为 瓦。
③此时电压表是小量程，其分度值是0.1V，示数是2.4V 电流表也是小量程，其分度值是0.02A，示数是0.16A 故此时的实际功率是 P实=UI=2.4V×0.16A=0.384W
【例3】小红做“测定小灯泡的电功率”实验，实验室提供了若干节干电池，滑动变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω 1Α”字样、B标有“20Ω 2Α”字样），待测小灯标有“0.3A” 字样。她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。 ①测定小灯的额定功率需要观察并记录的两个物理量是 和 。实验中，可根据观察到 的现象，判定该小灯正常发光。
①测定小灯泡的额定功率实验中，由P=UI可知， 要观察并记录的两个物理量是小灯泡的额定电压和额定电流； 由题知小灯泡上标有0.3A字样，这是它的额定电流，所以当 电流表示数为0.3A时，灯泡正常发光。
当电流表示数为0.3A时
【例3】实验室提供若干节干电池，变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω 1Α”字样、B标有“20Ω 2Α”字样），小灯标有“0.3A” 字样。她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。 ②小红发现闭合电键后，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。为测出该小灯的额定功率，她设想对实验器材进行调整，可能的调整方案有： 方案一： ；方案二： 。
②由题知，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。说明当变阻器的阻值最大时，通过灯泡的电流大于额定电流；为了降低灯泡电流使灯泡正常发光，可以降低电源电压，即可以 减小干电池节数；
为了减小电流，还可以增大电路中的最大电阻，所以还可以将 滑动变阻器A换成滑动变阻器B。
伏安法测电阻 R=U/I
多次测量的 目的不同
测小灯泡在不同电压下的电功率，观察灯泡的亮暗程度，不需要求平均值。
伏安法测电阻要进行多次测量取平均值减小误差。
测定小灯泡电功率常见的几种电路
②小华在测量中，测量器材中的电压表（或电流表）已损坏，你能否帮他完成实验吗？
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
上面学习的是测定小灯泡电功率的正确电路。但是在实际测量中可能会遇到一些特殊情况，应该用特殊的方法测量。
①小红想测量标有额定电压为“3.8V”小灯的额定功率，电源电压为4.5伏。但是电压表的大量程0～15V已损坏，你能帮她想出测量方法吗？
下面学习测定小灯泡电功率的几种特殊方法。
在该电路中，若向右移动变阻器的滑片，变阻器连入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，小灯两端的电压也变小，即电压表、电流表的示数都同时变小。
①指电压表与小灯并联。②移动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数同时变大或同时变小。
就是这节课前面学过的电路。
电压表与滑动变阻器并联（如图）
例如向右移动变阻器的滑片时，变阻器连入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，小灯两端的电压也变小，但是变阻器两端的电压变大。 所以电压表的示数变大，电流表的示数变小。
此时移动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数一个变大，而另一个变小（指针偏转方向是相反的）。
电源电压U=UL+UR
在这种电路中，电压表第一次与小灯（或变阻器）并联，后来再与另一元件变阻器（或小灯）并联。
在滑动变阻器滑片的位置不变时（或电路中的电流相等时），此时电源电压为两电压表示数之和。
【例4】小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源、小灯泡（标有“0.28A”字样）、电流表、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图所示。他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。 请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。
【解析】①小华正确连接电路时，是指： 变阻器与灯泡串联，电压表与灯泡并联，如图1所示； 由图知：灯泡两端的电压为3V，电路中的电流为0.24A
【例4】小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图所示。
【解析】 ②由图知：变阻器滑片至某一位置时，灯泡两端的电压为3V，电压表已经满最大量程，不能继续实验。
【例4】电压表（只有0~3伏档完好），正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图所示。他经思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
②重新连接电路后，由表格数据可知：电压表的示数减小时，电路中的电流变大，所以电压表并联在滑动变阻器两端，如图2所示。
【例4】小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图所示。他经思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
【例4】请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。
③对比前后两次实验的电路进行分析: 由表中数据知，当电路中电流为0.24A时，变阻器两端的电压为3V； 因为原来正确连接电路（图1），电流为0.24A时，灯泡两端电压也为3V， 所以电源电压 U=UL+U滑=3V+3V=6V
④由表格数据，当电路中电流0.28A等于小灯的额定电流时，正常发光 此时变阻器两端的电压 U滑=2.2V 则灯泡的额定电压 U额=U-U滑=6V-2.2V=3.8V 灯泡的额定功率 P额=U额I额=3.8V×0.28A=1.064W
小明同学在测量一个标有“U额”字样的小灯泡额定功率的实验中，发现电流表损坏，其他元件完好。你能否再添加一些简易器材，测出小灯泡的额定功率吗？
下面学习利用电压表测小灯泡额定功率的方法——伏阻法。
①除已有的器材外，只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和另一块电压表即可（或一个电压表测量2次）。设计的电路图如下：
如图所示，小灯L、定值电阻R0与滑动变阻器组成串联电路，电压表分别与小灯、定值电阻R0并联。
其中虚线框内的元件组合体相当于电流表，电流为 I=U0/R0。
②合上开关，移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压为额定电压U额；③滑片不动，再读出此时R0两端的电压为U0。
灯泡两端电压为U额，小灯泡正常发光，通过定值电阻的电流即小灯的额定电流 IL＝ I0＝ U0/R0 则小灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝ U额U0/R0
使定值电阻R0、小灯泡、滑动变阻器组成串联电路，电压表及三只开关的连接如图所示；利用串联电路中电流处处相等的特点，来确定通过小灯泡的额定电流。
①除已有的器材外，只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和另两个开关即可。设计的电路图如下：
②先闭合开关S和S1，移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压为额定电压U额，记下电压表的示数U额。③再闭合开关S2，断开S1 ，再读出此时电压表的示数为U1。
R0两端的电压为 U0= U1 – U额
【例5】某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，电源电压恒为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
（1）移动滑片P，使小灯泡L发光，测出小灯泡L的相关物理量，记录和计算结果如下表，则小灯泡的额定功率为 W。由表中信息可知：灯泡实际功率越 ，灯泡越亮。
小灯泡的额定电压为2.5V
（2）另一小组用相同器材实验时，发现电流表不能正常使用。他们选用一个5欧的定值电阻R0，设计了如图所示的电路图，并进行如下实验操作，测出了小灯泡的额定功率。
①按图连接电路，检查无误后，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V；②S处于闭合状态，滑片不动，断开S1、闭合S2，读出电压表示数为1.5伏时，则小灯泡的额定功率P额为 瓦。
①按图连接电路，检查无误后，只闭合开关S、S1，调节变阻器滑片直至电压表示数为 V；
因小灯的额定电压为2.5伏，所以小灯正常发光时， R0与R变两端的电压为U0R= U– U额=4.5伏-2.5伏=2伏
②滑片不动，断开S1、闭合S和S2，电压表示数为1.5伏时，则小灯泡的额定功率P额为 瓦。
小明同学在测量标有“U额”小灯泡额定功率的实验中，发现电压表损坏，其他元件完好。你能否再添加一些简易器材，测出小灯泡的额定功率吗？
下面学习利用电流表测小灯泡额定功率的方法——安阻法。
①除已有的器材外，只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和两个开关即可。设计的电路图如下：
使定值电阻R0与小灯泡并联，电流表及三只开关的连接如图所示；利用并联电路中各支路两端电压相等的特点，确定小灯泡两端的电压，根据P＝UI计算电功率。
②先闭合开关S和S2，断开S1，移动变阻器的滑片，使电流表A的示数为 ，这是通过R0的电流。
③再闭合开关S和S1，断开S2，保持滑片位置不变，再读出此时电流表的示数为 I ，这是通过小灯与R0的电流。
【例6】小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5 V”字样。
①请你在图甲电路中用笔画线代替导线，将电路连接完整。
②某次实验过程中电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向 (填“A”或“B”)端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
③小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法，其电路图如图丙所示。已知定值电阻R0为5Ω，小红调节变阻器滑片，先使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数为0.3A，就测量出小灯泡的额定功率为_______W。
①请你在图甲电路中用笔画线代替导线，将电路连接完整。见图，注意：小灯泡与变阻器串联，电压表与小灯泡并联。
③小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法，其电路图如图所示。已知定值电阻R0＝5Ω，小红调节变阻器滑片，先使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为_______W。
测定小灯泡电功率常见的故障分析
常见滑动变阻器的使用问题
①把铜棒上的两个接线柱接入电路，则变阻器连入电路中的阻值为 0，移动滑片时，不能改变电阻 ；②把电阻线圈上的两个接线柱接入电路，连入电路中的阻值为变阻器的最大阻值，移动滑片时，不能改变电阻 。
① 此时灯泡比较亮，电流表示数较大，移动滑动变阻器滑片，电表示数及灯泡亮度无变化。
② 此时灯泡比较暗，电流表示数较小，移动滑动变阻器滑片，电表示数及灯泡亮度无变化。
三、测定小灯泡电功率常见的故障分析
电路常见故障的分析判断
电流表、电压表“+”、“-”接线柱接反。
①电流表、电压表的量程选择过大； ②电源电压过低。
①量程选择过小；②电路中可能出现短路。
1. 小明在测量小灯泡电功率实验中，测得小灯泡的三次电功率分别为0.6W、0.36W、0.72W ，他认为小灯泡的额定功率应为三次功率的平均值，你认为小明的说法是否正确？为什么？
小灯泡在不同的电压下功率是不同的，小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡的平均功率是没有意义的。 所以小明的说法不正确。
2. 在测量标有“2.5V 0.5A”字样小灯泡电功率的实验中， ①电源应至少选择____节干电池； ②要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为 __________________________________________________。 ③某次实验时电压表的示数如图所示，则小灯泡的 额定功率为 W。
调节变阻器滑片使电压表的示数为2.5V，记下电流表的示数
①电源电压应该大于小灯的额定电压2.5伏；③因为电压表的示数为2.5伏，等于小灯的额定电压，所以小灯泡的额定功率为 PL＝ULIL＝2.5V×0.5A＝1.25W
3．小华在“测定小灯泡电功率”实验中，所用小灯标有“2.5V”字样，可供使用的电源有1.5V、3V和4.5V三种规格，实验电路如图所示。
① 实验时，应选用电压为 的电源；闭合电键前，变阻器的滑片P应移到最 端（选填“左”或“右”）。 ② 实验过程中，移动变阻器滑片P的目的是： 。 ③ 实验过程中，判断小灯泡正常发光的方法是： 。
改变小灯两端的电压，使之在不同电压下发光
当电压表示数为2.5伏时，小灯正常发光
电源电压应该大于小灯的额定电压，所以电源电压为3伏或4伏。
4．小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压3V且保持不变，滑动变阻器标有“3A 10Ω ”的字样，所用小灯泡是额定电压为“2.0V ”和“2.5V”中的一个。 ①小明同学连接的电路如图所示，图中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。 ②连接电路，闭合开关S时，滑动变阻器上的滑片应移到 端。 ③闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在变阻器的中点位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.2A，则该实验中所用小灯泡的额定功率为 W。
4．电源电压3V，变阻器标有“3A 10Ω ”的字样，所用小灯泡是额定电压为“2.0V”和“2.5V”中的一个。 ①电路如图所示，图中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。 ②连接电路，闭合开关S时，变阻器上的滑片应移到 端。
①见图。电压表用小量程。②连接电路时，闭合开关S时，滑动变阻器上的滑片应移到阻值最大一端，即左端。
4．电源电压3V，变阻器标有“3A 10Ω”的字样，所用小灯泡是额定电压为“2.0V”和“2.5V”中的一个。 ③移动变阻器滑片，当滑片在变阻器的中点位置时，小灯正常发光，此时电流表示数为0.2A，则该实验中小灯泡的额定功率为 瓦。
③当滑片在变阻器的中点位置时，则变阻器连入电路的电阻为：R滑＝5Ω小灯泡正常发光，此时额定电流为0.2A变阻器两端电压：UR＝IR滑＝0.2A×5Ω＝1V灯的额定电压为：UL＝ U- UR＝ 3V－1V＝2V则小灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝2V×0.2A＝0.4W
5. 小黄同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源、待测小灯泡（标有“0.25A”字样）、电流表、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样）、电键及导线若干。小灯的额定功率估计为0.9瓦左右。该同学正确连接电路，实验步骤正确。当闭合电健时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。接着他边思考便实验，同时对电路进行调整，直至小灯正常发光。
①求电源电压 。（写出过程）②观察到电流表示数为0.25安时，电压表示数如图所示，此时电压表读数为 伏。 ③请根据相关信息，求出小灯的额定电功率。 （本小题需写出计算过程）。
①求电源电压。（写出过程）
5. 待测小灯泡（标有“0.25A”字样）、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样），小灯的额定功率估计为0.9瓦左右。该同学正确连接电路，实验步骤正确。当闭合电健时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。
①正确连接电路，实验步骤正确。当闭合电健时，变阻器连入电路的阻值R=20欧 此时灯两端的电压U灯=2伏，电路电流I=0.2安 变阻器两端的电压UR＝IR＝0.2安×20欧＝4伏电源电压 U源＝U灯+UR＝2伏+4伏＝6伏
②观察到电流表示数为0.25安时，电压表示数如图所示，此时电压表读数为 伏。 ③请根据相关信息，求出小灯的额定电功率。
5. 待测小灯泡标有“0.25A”字样、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样），小灯的额定功率约0.9瓦左右。该同学正确连接电路，实验步骤正确。接着他边思考便实验，同时对电路进行调整，直至小灯正常发光。
②灯的额定功率约0.9瓦，额定电压约U额=P额/I额=0.9瓦/0.25安=3.6伏 小灯正常发光时，电压表的示数为2.5伏，故电压表并联在变阻器两端. 其变阻器两端的电压为 UR=2.5伏 小灯两端的额定电压为 U额＝U源 -UR＝6伏-2.5伏＝3.5伏 小灯的额定功率为 P额＝U额I额＝3.5伏×0.25安=0.875瓦
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。
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。
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，培养科学使用用电器的意识。
用伏安法测量小灯泡电功率的方法和步骤； 区分额定功率与实际功率。
设计实验方案、实验步骤并得出实验结论。
1. 电功率：电流单位时间内所做功的多少叫电功率。
2. 电功率单位:
瓦特 (W) 、千瓦（KW）
3．额定电压：用电器正常工作时的电压U额。 额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率P额。
额定电流：用电器在额定电压下工作时的电流I额。
4. 一日光灯标有 “220V 30W”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220伏； “18W” 是该灯泡在额定电压下工作时的额定功率18瓦。
5. 一小灯标有“3.8V 0.3A”的字样，表示什么意义?
“3.8V” 是指该灯正常工作时的电压，即额定电压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。
6．额定功率与实际功率
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?
这节课我们进行实验 —“测定小灯泡的电功率” 。
②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。
④为了改变灯泡两端的电压，应该使用滑动变阻器。
③使小灯两端的电压分别等于、低于、略高于额定电压，测出这三种情况下的实际电功率，并观察小灯的发光情况。
测量小灯泡的电功率。
电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）
①根据小灯泡的额定电压，确定电源电压，确定电流表、电压表的量程。 ②本实验要测定额定电压为“2.5V 0.3A”的小灯泡的电功率，可以参照下表选择器材的规格。
①改变小灯泡两端的电压。以便测量小灯泡在不同电压下的实际功率。②保护电路。当连入电路的阻值最大时，电流最小，可以起到保护电路的作用。
小电灯与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。
①按照电路图连接电路。注意断开电键，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 I，将U、I 记录在表格中。
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I，分别将U、I 记录在表格中。
④闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（略高于额定电压），记下此时对应的电流表示数I，分别将U、I 记录在表格中。
小灯泡的额定电压是“2.5V”
①小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W②小灯泡的实际电功率随两端的电压增大而增大 ③小灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率， 实际电功率越大，小灯越亮。
小灯泡的额定电压是“2.5V”
以电压为横坐标，电流为纵坐标画出小灯的电流与电压的关系图像。
通过图像发现：通过小灯的电流与电压并不成正比，原因是 小灯的电阻随着温度的升高而增大。
U实 表示实际电压， P实表示实际功率
课堂小影院《实验—测定小灯泡的电功率》
【例1】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华在实验中所用电源电压为6伏，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，小灯泡上标有“0.25A”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电流表的示数正好是0.25安。 ①实验过程中，判断小灯泡正常发光的方法是：________。 ②小灯泡的额定功率为多少瓦？
一、测定小灯泡的电功率
①因为小灯泡上标有“0.25A”字样是指灯的额定电流， 所以当电流表示数为0.25安时，小灯正常发光.
【例1】电源电压为6伏，变阻器上标有“20Ω 2A”，小灯标有“0.25A”字样，把变阻器的滑片P移至中点时，电流表的示数正好是0.25安。 ②小灯泡的额定功率为多少瓦？
②滑片P移至中点，变阻器连入电路的阻值 R=10Ω，电流表的示数是0.25安，小灯正常发光。变阻器两端电压： UR= IR=0.25A×10Ω =2.5V 灯泡的额定电压： U额=U-UR=6V-2.5V=3.5V 灯泡的额定功率： P=U额I额=3.5V×0.25A=0.875W
可以根据电路图进行分析计算：
【例2】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。 ①实验原理： 。 ②小华在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为 瓦。 ③继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图所示，这时小灯泡的实际功率为 瓦。
【例2】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。 ①实验原理： 。 ②小华在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为 瓦。
①“测小灯泡的电功率”的实验原理是 P=UI ②把滑片P移至中点时，变阻器连入电路的阻值R=10Ω，电压表的示数 UL= 2.5伏 ，小灯正常发光变阻器两端电压：UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V 灯泡的额定电流：I额=IR= UR/R=2V/10Ω=0.2A 灯泡的额定功率：P=ULI额=2.5V×0.2A=0.5W
③继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图 所示，这时小灯泡的实际功率为 瓦。
③此时电压表是小量程，其分度值是0.1V，示数是2.4V 电流表也是小量程，其分度值是0.02A，示数是0.16A 故此时的实际功率是 P实=UI=2.4V×0.16A=0.384W
【例3】小红做“测定小灯泡的电功率”实验，实验室提供了若干节干电池，滑动变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω 1Α”字样、B标有“20Ω 2Α”字样），待测小灯标有“0.3A” 字样。她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。 ①测定小灯的额定功率需要观察并记录的两个物理量是 和 。实验中，可根据观察到 的现象，判定该小灯正常发光。
①测定小灯泡的额定功率实验中，由P=UI可知， 要观察并记录的两个物理量是小灯泡的额定电压和额定电流； 由题知小灯泡上标有0.3A字样，这是它的额定电流，所以当 电流表示数为0.3A时，灯泡正常发光。
当电流表示数为0.3A时
【例3】实验室提供若干节干电池，变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω 1Α”字样、B标有“20Ω 2Α”字样），小灯标有“0.3A” 字样。她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。 ②小红发现闭合电键后，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。为测出该小灯的额定功率，她设想对实验器材进行调整，可能的调整方案有： 方案一： ；方案二： 。
②由题知，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。说明当变阻器的阻值最大时，通过灯泡的电流大于额定电流；为了降低灯泡电流使灯泡正常发光，可以降低电源电压，即可以 减小干电池节数；
为了减小电流，还可以增大电路中的最大电阻，所以还可以将 滑动变阻器A换成滑动变阻器B。
伏安法测电阻 R=U/I
多次测量的 目的不同
测小灯泡在不同电压下的电功率，观察灯泡的亮暗程度，不需要求平均值。
伏安法测电阻要进行多次测量取平均值减小误差。
测定小灯泡电功率常见的几种电路
②小华在测量中，测量器材中的电压表（或电流表）已损坏，你能否帮他完成实验吗？
二、测定小灯泡电功率常见的几种电路
上面学习的是测定小灯泡电功率的正确电路。但是在实际测量中可能会遇到一些特殊情况，应该用特殊的方法测量。
①小红想测量标有额定电压为“3.8V”小灯的额定功率，电源电压为4.5伏。但是电压表的大量程0～15V已损坏，你能帮她想出测量方法吗？
下面学习测定小灯泡电功率的几种特殊方法。
在该电路中，若向右移动变阻器的滑片，变阻器连入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，小灯两端的电压也变小，即电压表、电流表的示数都同时变小。
①指电压表与小灯并联。②移动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数同时变大或同时变小。
就是这节课前面学过的电路。
电压表与滑动变阻器并联（如图）
例如向右移动变阻器的滑片时，变阻器连入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，小灯两端的电压也变小，但是变阻器两端的电压变大。 所以电压表的示数变大，电流表的示数变小。
此时移动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数一个变大，而另一个变小（指针偏转方向是相反的）。
电源电压U=UL+UR
在这种电路中，电压表第一次与小灯（或变阻器）并联，后来再与另一元件变阻器（或小灯）并联。
在滑动变阻器滑片的位置不变时（或电路中的电流相等时），此时电源电压为两电压表示数之和。
【例4】小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源、小灯泡（标有“0.28A”字样）、电流表、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图所示。他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。 请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。
【解析】①小华正确连接电路时，是指： 变阻器与灯泡串联，电压表与灯泡并联，如图1所示； 由图知：灯泡两端的电压为3V，电路中的电流为0.24A
【例4】小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图所示。
【解析】 ②由图知：变阻器滑片至某一位置时，灯泡两端的电压为3V，电压表已经满最大量程，不能继续实验。
【例4】电压表（只有0~3伏档完好），正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图所示。他经思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
②重新连接电路后，由表格数据可知：电压表的示数减小时，电路中的电流变大，所以电压表并联在滑动变阻器两端，如图2所示。
【例4】小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图所示。他经思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
【例4】请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。
③对比前后两次实验的电路进行分析: 由表中数据知，当电路中电流为0.24A时，变阻器两端的电压为3V； 因为原来正确连接电路（图1），电流为0.24A时，灯泡两端电压也为3V， 所以电源电压 U=UL+U滑=3V+3V=6V
④由表格数据，当电路中电流0.28A等于小灯的额定电流时，正常发光 此时变阻器两端的电压 U滑=2.2V 则灯泡的额定电压 U额=U-U滑=6V-2.2V=3.8V 灯泡的额定功率 P额=U额I额=3.8V×0.28A=1.064W
小明同学在测量一个标有“U额”字样的小灯泡额定功率的实验中，发现电流表损坏，其他元件完好。你能否再添加一些简易器材，测出小灯泡的额定功率吗？
下面学习利用电压表测小灯泡额定功率的方法——伏阻法。
①除已有的器材外，只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和另一块电压表即可（或一个电压表测量2次）。设计的电路图如下：
如图所示，小灯L、定值电阻R0与滑动变阻器组成串联电路，电压表分别与小灯、定值电阻R0并联。
其中虚线框内的元件组合体相当于电流表，电流为 I=U0/R0。
②合上开关，移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压为额定电压U额；③滑片不动，再读出此时R0两端的电压为U0。
灯泡两端电压为U额，小灯泡正常发光，通过定值电阻的电流即小灯的额定电流 IL＝ I0＝ U0/R0 则小灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝ U额U0/R0
使定值电阻R0、小灯泡、滑动变阻器组成串联电路，电压表及三只开关的连接如图所示；利用串联电路中电流处处相等的特点，来确定通过小灯泡的额定电流。
①除已有的器材外，只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和另两个开关即可。设计的电路图如下：
②先闭合开关S和S1，移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压为额定电压U额，记下电压表的示数U额。③再闭合开关S2，断开S1 ，再读出此时电压表的示数为U1。
R0两端的电压为 U0= U1 – U额
【例5】某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，电源电压恒为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
（1）移动滑片P，使小灯泡L发光，测出小灯泡L的相关物理量，记录和计算结果如下表，则小灯泡的额定功率为 W。由表中信息可知：灯泡实际功率越 ，灯泡越亮。
小灯泡的额定电压为2.5V
（2）另一小组用相同器材实验时，发现电流表不能正常使用。他们选用一个5欧的定值电阻R0，设计了如图所示的电路图，并进行如下实验操作，测出了小灯泡的额定功率。
①按图连接电路，检查无误后，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V；②S处于闭合状态，滑片不动，断开S1、闭合S2，读出电压表示数为1.5伏时，则小灯泡的额定功率P额为 瓦。
①按图连接电路，检查无误后，只闭合开关S、S1，调节变阻器滑片直至电压表示数为 V；
因小灯的额定电压为2.5伏，所以小灯正常发光时， R0与R变两端的电压为U0R= U– U额=4.5伏-2.5伏=2伏
②滑片不动，断开S1、闭合S和S2，电压表示数为1.5伏时，则小灯泡的额定功率P额为 瓦。
小明同学在测量标有“U额”小灯泡额定功率的实验中，发现电压表损坏，其他元件完好。你能否再添加一些简易器材，测出小灯泡的额定功率吗？
下面学习利用电流表测小灯泡额定功率的方法——安阻法。
①除已有的器材外，只需再加一个阻值已知的定值电阻R0和两个开关即可。设计的电路图如下：
使定值电阻R0与小灯泡并联，电流表及三只开关的连接如图所示；利用并联电路中各支路两端电压相等的特点，确定小灯泡两端的电压，根据P＝UI计算电功率。
②先闭合开关S和S2，断开S1，移动变阻器的滑片，使电流表A的示数为 ，这是通过R0的电流。
③再闭合开关S和S1，断开S2，保持滑片位置不变，再读出此时电流表的示数为 I ，这是通过小灯与R0的电流。
【例6】小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5 V”字样。
①请你在图甲电路中用笔画线代替导线，将电路连接完整。
②某次实验过程中电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向 (填“A”或“B”)端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
③小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法，其电路图如图丙所示。已知定值电阻R0为5Ω，小红调节变阻器滑片，先使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数为0.3A，就测量出小灯泡的额定功率为_______W。
①请你在图甲电路中用笔画线代替导线，将电路连接完整。见图，注意：小灯泡与变阻器串联，电压表与小灯泡并联。
③小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法，其电路图如图所示。已知定值电阻R0＝5Ω，小红调节变阻器滑片，先使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为_______W。
测定小灯泡电功率常见的故障分析
常见滑动变阻器的使用问题
①把铜棒上的两个接线柱接入电路，则变阻器连入电路中的阻值为 0，移动滑片时，不能改变电阻 ；②把电阻线圈上的两个接线柱接入电路，连入电路中的阻值为变阻器的最大阻值，移动滑片时，不能改变电阻 。
① 此时灯泡比较亮，电流表示数较大，移动滑动变阻器滑片，电表示数及灯泡亮度无变化。
② 此时灯泡比较暗，电流表示数较小，移动滑动变阻器滑片，电表示数及灯泡亮度无变化。
三、测定小灯泡电功率常见的故障分析
电路常见故障的分析判断
电流表、电压表“+”、“-”接线柱接反。
①电流表、电压表的量程选择过大； ②电源电压过低。
①量程选择过小；②电路中可能出现短路。
1. 小明在测量小灯泡电功率实验中，测得小灯泡的三次电功率分别为0.6W、0.36W、0.72W ，他认为小灯泡的额定功率应为三次功率的平均值，你认为小明的说法是否正确？为什么？
小灯泡在不同的电压下功率是不同的，小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡的平均功率是没有意义的。 所以小明的说法不正确。
2. 在测量标有“2.5V 0.5A”字样小灯泡电功率的实验中， ①电源应至少选择____节干电池； ②要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为 __________________________________________________。 ③某次实验时电压表的示数如图所示，则小灯泡的 额定功率为 W。
调节变阻器滑片使电压表的示数为2.5V，记下电流表的示数
①电源电压应该大于小灯的额定电压2.5伏；③因为电压表的示数为2.5伏，等于小灯的额定电压，所以小灯泡的额定功率为 PL＝ULIL＝2.5V×0.5A＝1.25W
3．小华在“测定小灯泡电功率”实验中，所用小灯标有“2.5V”字样，可供使用的电源有1.5V、3V和4.5V三种规格，实验电路如图所示。
① 实验时，应选用电压为 的电源；闭合电键前，变阻器的滑片P应移到最 端（选填“左”或“右”）。 ② 实验过程中，移动变阻器滑片P的目的是： 。 ③ 实验过程中，判断小灯泡正常发光的方法是： 。
改变小灯两端的电压，使之在不同电压下发光
当电压表示数为2.5伏时，小灯正常发光
电源电压应该大于小灯的额定电压，所以电源电压为3伏或4伏。
4．小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压3V且保持不变，滑动变阻器标有“3A 10Ω ”的字样，所用小灯泡是额定电压为“2.0V ”和“2.5V”中的一个。 ①小明同学连接的电路如图所示，图中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。 ②连接电路，闭合开关S时，滑动变阻器上的滑片应移到 端。 ③闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在变阻器的中点位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.2A，则该实验中所用小灯泡的额定功率为 W。
4．电源电压3V，变阻器标有“3A 10Ω ”的字样，所用小灯泡是额定电压为“2.0V”和“2.5V”中的一个。 ①电路如图所示，图中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。 ②连接电路，闭合开关S时，变阻器上的滑片应移到 端。
①见图。电压表用小量程。②连接电路时，闭合开关S时，滑动变阻器上的滑片应移到阻值最大一端，即左端。
4．电源电压3V，变阻器标有“3A 10Ω”的字样，所用小灯泡是额定电压为“2.0V”和“2.5V”中的一个。 ③移动变阻器滑片，当滑片在变阻器的中点位置时，小灯正常发光，此时电流表示数为0.2A，则该实验中小灯泡的额定功率为 瓦。
③当滑片在变阻器的中点位置时，则变阻器连入电路的电阻为：R滑＝5Ω小灯泡正常发光，此时额定电流为0.2A变阻器两端电压：UR＝IR滑＝0.2A×5Ω＝1V灯的额定电压为：UL＝ U- UR＝ 3V－1V＝2V则小灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝2V×0.2A＝0.4W
5. 小黄同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源、待测小灯泡（标有“0.25A”字样）、电流表、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样）、电键及导线若干。小灯的额定功率估计为0.9瓦左右。该同学正确连接电路，实验步骤正确。当闭合电健时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。接着他边思考便实验，同时对电路进行调整，直至小灯正常发光。
①求电源电压 。（写出过程）②观察到电流表示数为0.25安时，电压表示数如图所示，此时电压表读数为 伏。 ③请根据相关信息，求出小灯的额定电功率。 （本小题需写出计算过程）。
①求电源电压。（写出过程）
5. 待测小灯泡（标有“0.25A”字样）、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样），小灯的额定功率估计为0.9瓦左右。该同学正确连接电路，实验步骤正确。当闭合电健时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。
①正确连接电路，实验步骤正确。当闭合电健时，变阻器连入电路的阻值R=20欧 此时灯两端的电压U灯=2伏，电路电流I=0.2安 变阻器两端的电压UR＝IR＝0.2安×20欧＝4伏电源电压 U源＝U灯+UR＝2伏+4伏＝6伏
②观察到电流表示数为0.25安时，电压表示数如图所示，此时电压表读数为 伏。 ③请根据相关信息，求出小灯的额定电功率。
5. 待测小灯泡标有“0.25A”字样、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样），小灯的额定功率约0.9瓦左右。该同学正确连接电路，实验步骤正确。接着他边思考便实验，同时对电路进行调整，直至小灯正常发光。
②灯的额定功率约0.9瓦，额定电压约U额=P额/I额=0.9瓦/0.25安=3.6伏 小灯正常发光时，电压表的示数为2.5伏，故电压表并联在变阻器两端. 其变阻器两端的电压为 UR=2.5伏 小灯两端的额定电压为 U额＝U源 -UR＝6伏-2.5伏＝3.5伏 小灯的额定功率为 P额＝U额I额＝3.5伏×0.25安=0.875瓦
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