初中物理沪科版（2024）九年级全册第三节 测量电功率完美版课件ppt

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1. 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 表和滑动变阻器.2. 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.3. 学会用“单表法”测量小灯泡的额定功率.4. 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.
小明做实验时发现实验室所使用的小灯泡，因为磨损，铭牌中有一个参数看不清.
2.5 V ？W
通过铭牌可知，缺少的参数是小灯泡的额定功率，实验中我们需要测量小灯泡的额定功率和实际功率!
为了保护电路，同时要调节灯泡两端电压，需要在电路图中增加一个____________.
【电表量程、滑动变阻器规格选取】
(1)电压表的量程如何选取呢？
a. 为了确保电压表的安全，所用量程的最大测量值要______小灯泡的额定电压；
b. 为了保证测量结果的精确性，应使电压表量程的最大测量值尽可能接近小灯泡的 额定电压.所以当小灯泡的额定电压是2.5 V，则应选择 ______ 量程.
(2)电流表的量程如何选取呢？
a. 若知道小灯泡额定电压和额定功率，则可以计算出额定电流的大小，电流表量程 略_____额定电流大小即可；
b. 由于小灯泡铭牌磨损，不能求出额定电流大小，为了避免电流过大，损坏电流表， 可用_______确定电流表量程.
(3)滑动变阻器的规格如何选取呢？
①为了保护滑动变阻器，需要使滑动变阻器允许通过的最大电流_____(选填“大于”“等于”或“小于”)小灯泡的额定电流.
测量小灯泡的额定功率和不同电压下的功率，所以至少需要进行3次测量
——实验中要测量哪些物理量，如何设计实验表格？
(1)根据设计电路图连接电路；
2. 进行实验与收集证据
注意事项：①连接电路前电表调零；②连接电路时开关需断开；③连接好电路后需要检查电路；④闭合开关前，滑动变阻器滑片 需要移至最大阻值处.
(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为低于2.5 V和高于2.5 V (不超过额定电压的1.2倍) ，观察小灯泡的发光情况，记下电压表示数U 和 对应的电流表示数 I，记录在表格中.
避免因电压过高而损坏小灯泡.我们研究高于额定电压的情况时，使小灯泡两端的电压稍高于额定电压即可，并且时间尽可能短一些
(2)闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5 V，观察小灯泡的 发光情况，记下电压表示数U和对应的电流表示数I.
2.5 0.26 0.65
2 0.22 0.44
2.9 0.28 0.81
根据表中数据可知，小灯泡的额定功率为0.65 W
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；
通过与同学们的交流与合作，你能回答下面的问题吗？
①小灯泡正常发光时的功率是什么功率？
②调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略高于或略低于其额定电压时，小灯泡的功率是什么功率？能否说这是小灯泡的额定功率？为什么？
小灯泡正常发光时的电压为额定电压，其在额定电压的工作的功率为额定功率.
实际功率. 不能说这是小灯泡的额定功率，这是因为小灯泡的额定功率是在额定电压下工作时的电功率.
③请将此电路与测定值电阻阻值的实验电路相比较，说出两个实验 有何相同点和不同点？
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.滑动变阻器的作用相同(保护电路；改变灯泡或电阻两端的电压)
实验目的不同；实验原理不同.
⑤小灯泡的电功率测量结果为什么不能求平均值 ?
在不同电压下，灯泡的功率是不同的； 只有在额定电压下，灯泡的功率才等于额定功率，计算小灯泡电功率的平均值没有意义. 该实验测出多组数据的目的是测量不同电压下灯泡的电功率.
测量不同电压下灯丝的电阻
测量不同电压下小灯泡的实际功率
(1)保护电路(2)改变电阻两端的电压
(1)保护电路(2)改变小灯泡两端的电压
例1 实验小组想测量一只标有“2.5 V”字样小灯泡的额定功率，电源电压为4.5 V.
甲 乙
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接完整.
在本实验中，电压表应测小灯泡两端的电压，图中电压表测电源电压，不符合实验操作，应使电压表测小灯泡两端的电压
(2)改正错误后，闭合开关前，同学们调节的滑动变阻器的滑片位置如下图所示，其中已经调整好的是______；实验中滑动变阻器除了保护电路，还有______________________作用.
在闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，即滑动变阻器的滑片应在最左端
在测量小灯泡的电功率实验中，滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡两端的电压
(3)闭合开关，当滑片移动到某一位置时，电压表示数为2 V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向_____(选填“左”或“右”)移动，直至小灯泡正常发光.(4)当小灯泡正常发光时， 电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是____W.
小灯泡的额定电压为2.5 V，故需使小灯泡两端的电压增大，电路中的电流增大，由欧姆定律可知，电路总电阻应减小，故滑动变阻器接入电路阻值应减小
小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流I额=0.28 A
P额=U额I额 = 2.5 V×0.28 A= 0.7 W
在测量小灯泡的电功率实验过程，若测量仪器只有电流表或电压表，你能帮助小明在只有一个电表的情况下测量小灯泡的额定功率吗？
如果实验中测量仪器只有电压表，该如何测小灯泡的额定功率？
求小灯泡的额定功率P额
例 某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻和滑动变阻器，设计了如图所示的电路图，来测量额定电压为U额的小灯泡的额定电功率．(1)闭合开关S，S0接触点2，移动滑动变阻器的滑片， 使电压表示数为U额；(2)S0换接触点1，保持滑动变阻器的滑片位置不变， 此时电压表示数为U1；(3)则小灯泡的额定电功率PL＝___________． (用字母表示)
电压表测小灯泡和定值电阻总电压 U1=U额+U0
如果实验中测量仪器只有电流表，该如何测小灯泡的额定功率？
例 如图所示为某同学测量小灯泡额定电功率的电路图，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，主要的测量过程如下：(1)把电流表接在a处，闭合开关S，调节滑片， 使电流表示数为I额；(2)保持滑片的位置不变，断开开关，把电流表 接在b处，再闭合开关，读出电流表的示数为I1；(3)则小灯泡的额定功率PL＝______________． (用字母表示)
(I1－I额)R0 I额
电流表测干路电流，I1=I额+I0
(I1-I额)R0I额=(I1－I额)R0I额
利用家用电能表测算家用电器的电功率
如要测一只电吹风的电功率，首先要关闭家里所有的电器，只启动电吹风，利用钟表测量电吹风工作时电能表铝盘转n转所用的时间t.假定这个电能表的盘面上标着“3000 r/(kW·h)”，它表示每消耗1 kW·h的电能，表盘要转3000转.那么表盘每转1转，电流做的功为多少呢?你能由此测出电吹风在t(s)时间内所做的功及电吹风的电功率吗？
已知I额求 U额: _______________
电路图______________
已知U额求 I额: _____________
灯泡的实际电功率随两端的电压增大而_____
灯泡的亮度由灯泡的_____功率决定，灯泡实际功率越大，亮度越大.
已知I额求 U额: _____________
1. 在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率的实验中，小明根据实验数据绘制的图像如图所示，则小灯泡的额定电功率为______W.由图像可得出___________________________________________(写出一条即可)．
灯泡的电阻随两端电压的增大而增大(合理即可)　
当灯泡两端的电压为额定电压2.5 V时，流过灯泡的电流为0.25 A
P额＝U额I额＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W
2. 某小组研究小灯泡电功率，小灯泡额定电压为2.5 V，电源电压恒定不变，有规格为“10 Ω 2 A”和“20 Ω 2 A”的滑动变阻器各一个.
(1)如图所示是小组连接的部分电路，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整．(要求：滑片向右移动时，电流表示数变大).
电压表选用“0～3 V”量程
根据欧姆定律可知，滑片右移时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，即滑动变阻器右下接线柱接入电路
(2)如图甲所示，选用“10 Ω 2 A”规格的滑动变阻器进行实验. 闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片P 置于____ (填“A”或“B”)端.
为保护电路，此时滑片应位于阻值最大处
(3)接下来刚闭合开关后发现灯泡发出耀眼的光，电压表示数如图乙所示，此时灯泡两端电压为___V.为了使灯泡正常发光，接下来的操作是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
断开开关，用“20 Ω 2 A”的滑动变阻器替换“20 Ω 2 A”的滑动变阻器，并调节滑片P 到接入电路的阻值最大处；闭合开关，调节滑片P，直至观察到电压表示数为2.5 V
(4)实验中收集信息如下表
分析表格中信息可得，①小灯泡额定功率为 _____W；②在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，消耗的电功率_____，灯泡越亮.
2. 某同学在做“测量小灯泡的电功率”实验中，设计了如图所示的电路图，其中小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0.请完成下列问题：①闭合开关S、S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为____；②保持滑动变阻器滑片位置不变，____________________，读出电流表示数为I1；③小灯泡的额定功率P额＝__________(用已知量和测量量表示).
断开S2，闭合开关S、S1