九年級(jí)物理全冊(cè) 第十六章 第三節(jié) 測量電功率課件 （新版）滬科版.ppt

第三節(jié)測量電功率 體驗(yàn) 電功率的計(jì)算及測量活動(dòng) 觀察手電筒上的小燈泡的銘牌 1 小燈泡的3 8v表示的含義是 0 5a的含義是 2 根據(jù)標(biāo)注的電壓和電流值 結(jié)合電功率的公式可求得小燈泡的電功率是w 3 把該小燈泡先接入只有一節(jié)干電池的電路 再接入只有兩節(jié)干電池的電路 此時(shí)小燈泡的發(fā)光亮度將變 選填 亮 或 暗 此時(shí)小燈泡的電功率將變 選填 大 或 小 提示 1 額定電壓為3 8v額定電流為0 5a 2 p ui1 9 3 亮大 1 測量小燈泡功率的原理是什么 2 小燈泡的亮度與小燈泡的電功率有什么關(guān)系 3 如何利用電能表測量小燈泡的電功率 探究測量小燈泡的電功率1 實(shí)驗(yàn)原理 通過 體驗(yàn) 可知 要知道小燈泡在不同電壓下的電功率大小 需要測量小燈泡兩端的和通過小燈泡的 所以測量電功率的原理是 提示 在 體驗(yàn) 活動(dòng)中 根據(jù)公式p ui 代入數(shù)據(jù)可求出小燈泡的額定功率 故測量小燈泡的電功率 在測得電壓和電流的前提下 根據(jù)p ui可以算不同電壓下的電功率 參考答案 電壓電流p ui 2 測量器材 1 利用測量電壓 2 利用測量電流 3 在實(shí)驗(yàn)中 為了觀察不同電壓下燈泡亮度 需要多次測量和 故需要增加儀器 參考答案 1 電壓表 2 電流表 3 電壓電流滑動(dòng)變阻器 3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析 1 根據(jù)所選的器材 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖 參考答案 2 根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖并回答問題 連接電路時(shí) 開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài) 閉合開關(guān)前 滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于 提示 分析電路圖 結(jié)合每個(gè)元件的連接特點(diǎn) 完成實(shí)物圖連接 為保證電路的連接安全 在連接電路時(shí) 開關(guān)應(yīng)斷開 并在開關(guān)閉合前 把滑片置于變阻器的阻值最大端 以免開關(guān)閉合時(shí) 電流過大 燒毀元件 參考答案 斷開 阻值最大端 如何選擇電流表和電壓表的量程 提示 a 電壓表量程的選擇要參考小燈泡的額定電壓 b 電流表量程的選擇 應(yīng)根據(jù)小燈泡的額定電壓值和所給的電阻 結(jié)合歐姆定律計(jì)算出小燈泡的額定電流 依據(jù)小燈泡的額定電流選擇電流表的量程 在不知道小燈泡電阻的情況下 可以采用試觸的方法 參考答案 a 依據(jù)額定電壓和小燈泡的額定電流 b 根據(jù)試觸法 應(yīng)如何探究小燈泡的實(shí)際功率與它兩端電壓的關(guān)系 提示 為了探究小燈泡的實(shí)際功率隨它兩端電壓的變化情況 以及小燈泡的亮度隨實(shí)際功率的變化情況 需要用到滑動(dòng)變阻器 使小燈泡兩端的電壓依次等于它的額定電壓 為額定電壓的1 2倍 低于額定電壓 測出這三種情況下小燈泡的功率 參考答案 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 使小燈泡兩端的電壓依次等于它的額定電壓 為額定電壓的1 2倍 低于額定電壓 3 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 通過調(diào)節(jié)得出多組電壓和電流示數(shù)及相應(yīng)的燈泡亮度 如下 計(jì)算不同電壓下 小燈泡的功率 填入表格 對(duì)比功率與燈泡亮度可發(fā)現(xiàn) 小燈泡的亮度由決定 提示 根據(jù)p ui可計(jì)算得出不同電壓下的功率 分析表格可知 當(dāng)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時(shí) 小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率 小燈泡比較亮 當(dāng)小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時(shí) 小燈泡的實(shí)際功率等于額定功率 小燈泡正常發(fā)光 當(dāng)小燈泡兩端的電壓小于額定電壓時(shí) 小燈泡的實(shí)際功率小于額定功率 小燈泡發(fā)光比較暗 所以小燈泡的亮度取決于實(shí)際功率 單純比較電流或電壓的大小 無法判斷小燈泡的亮度 參考答案 滑動(dòng)變阻器 0 440 6250 84 實(shí)際功率 4 交流與評(píng)估 1 在實(shí)驗(yàn)中 滑動(dòng)變阻器的作用 提示 把滑動(dòng)變阻器接入電路 增大了電路中的電阻 可以限制電路中的電流 有保護(hù)電路的作用 另外 通過改變滑動(dòng)變阻器的電阻 來改變小燈泡兩端的電壓 使小燈泡兩端的電壓分別等于額定電壓 高于額定電壓 低于額定電壓 探究小燈泡實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系 參考答案 保護(hù)電路 改變小燈泡兩端的電壓 2 小燈泡兩端的電壓能否超過額定電壓很多 提示 電壓過高會(huì)燒壞小燈泡 參考答案 不能 3 在此實(shí)驗(yàn)中 能否多次測量求小燈泡功率的平均值 提示 由于實(shí)驗(yàn)中測出的電功率是在不同的電壓下測出的 電功率的值是相對(duì)于不同電壓來說的 應(yīng)分別求出各自電壓下的電功率 只有額定電壓下的電功率才是額定功率 所以求平均值沒有意義 參考答案 多次測量目的是尋找小燈泡的實(shí)際功率隨它兩端電壓的變化規(guī)律 所以不能多次測量求平均值 1 實(shí)驗(yàn)原理 p 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1 用 測出小燈泡正常工作時(shí)的電壓 2 用 測出小燈泡正常工作時(shí)的電流 3 通過調(diào)節(jié) 使小燈泡的電壓分別高于 低于 小燈泡兩端的 電壓 觀察小燈泡的亮度 記下電壓表 電流表示數(shù) ui 電壓表 電流表 滑動(dòng)變阻器 額定 3 實(shí)際功率與小燈泡亮度的關(guān)系 暗 正常發(fā)光 亮 拓展延伸 伏安法測功率 與 伏安法測電阻 的實(shí)驗(yàn)器材與電路圖相同 不同之處 實(shí)驗(yàn)原理不同 數(shù)據(jù)的處理方式不同 伏安法測電阻 要多次實(shí)驗(yàn)求平均值 而用電器的電功率在不同的電壓下是不同的 不能求平均值 考點(diǎn)伏安法測小燈泡的電功率 典例 如圖甲是小紅在 測量小燈泡的電功率 實(shí)驗(yàn)時(shí)連接的電路 小燈泡的額定電壓為3 8v 電源電壓恒為6v 1 請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線 將甲圖電路連接完整 2 當(dāng)開關(guān)閉合 變阻器滑片p向左移動(dòng)時(shí) 電流表示數(shù) 電壓表示數(shù) 選填 變大 變小 或 不變 3 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡正常發(fā)光 電流表的示數(shù)如圖乙所示 此時(shí)電路電流為a 小燈泡的額定功率為w 4 如果電壓表的0 15v量程被損壞 只有0 3v量程能正常使用 要求利用原有器材測出小燈泡的額定功率 請(qǐng)?jiān)谙旅娴奶摼€框中畫出你設(shè)計(jì)的電路圖 思路導(dǎo)引 解答本題的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) 關(guān)鍵點(diǎn)1 電壓表量程的選擇 關(guān)鍵點(diǎn)2 滑動(dòng)變阻器在電路中的作用 關(guān)鍵點(diǎn)3 燈泡額定功率為p額 u額i額 精講精析 本題考查測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)探究 1 測量小燈泡電功率 應(yīng)測通過小燈泡的電流和兩端的電壓 故電壓表應(yīng)和小燈泡并聯(lián) 則電壓表的 接線柱應(yīng)和小燈泡左端接線柱相連 或和滑動(dòng)變阻器右下接線柱相連 2 當(dāng)開關(guān)閉合 變阻器滑片p向左移動(dòng)時(shí) 滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大 電路中電流變小 即電流表示數(shù)變小 電壓表示數(shù)ul irl rl可認(rèn)為不變 i變小 故ul變小 3 由圖乙讀得小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過的電流i額 0 32a 則小燈泡的額定功率p額 u額i額 3 8v 0 32a 1 216w 4 若電壓表的0 15v量程被損壞 只有0 3v量程能正常使用 小于3 8v 故電壓表不能直接測小燈泡兩端的電壓 應(yīng)測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓 當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓u 6v 3 8v 2 2v時(shí) 小燈泡正常發(fā)光 讀得此時(shí)電流表的示數(shù) 即可計(jì)算出小燈泡的額定功率 答案 1 電路如圖所示 2 變小變小 3 0 321 216 4 電路圖如圖所示 方法歸納 電功率的測量 1 利用電流表和電壓表測量 實(shí)驗(yàn)原理 p ui 2 用電能表測量用電器電功率 具體方法 a 記下電能表每kw h的轉(zhuǎn)數(shù)n b 關(guān)閉其他用電器 只讓待測用電器工作 c 用停表或鐘表測量待測用電器工作時(shí)電能表圓盤轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)所用的時(shí)間t d 計(jì)算待測用電器的實(shí)際功率 1 在做 測量小燈泡電功率 的實(shí)驗(yàn)中 某班四位同學(xué)所連接的電路圖如圖所示 其中連接正確的是 解析 選b 本題考查判斷電路的連接情況 a圖中電壓表不能與燈泡串聯(lián) 故a錯(cuò) c圖中電壓表未接入電路 且電流表正負(fù)接線柱接反 故c錯(cuò) d圖中電壓表只用了一個(gè)接線柱 未接入電路 不能使用 故d錯(cuò) 只有b圖中的電路連接正確 故選b 2 在今年的實(shí)驗(yàn)技能考試中 實(shí)驗(yàn)桌上準(zhǔn)備的器材有 學(xué)生電源 電壓表 電流表 滑動(dòng)變阻器 開關(guān) 待測小燈泡及導(dǎo)線若干 在做測量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)時(shí) 小明在連接電路的過程中 由于疏忽 把兩表的位置給顛倒了 其他連接正確無誤 當(dāng)開關(guān)閉合后 所產(chǎn)生的現(xiàn)象是 a 電流表將被燒壞b 電壓表將被燒壞c 電壓表有讀數(shù) 電流表的讀數(shù)幾乎為0d 電流表有讀數(shù) 電壓表的讀數(shù)幾乎為0 解析 選c 本題考查電路故障的判斷 當(dāng)把電壓表和電流表的位置給顛倒后 由于電壓表串聯(lián)在電路中 且電壓表的阻值特別大 所以導(dǎo)致電路中的電流很小 所以電壓表有讀數(shù) 電流表的讀數(shù)幾乎為零 故選c 3 為了測量小燈泡的電功率 在具體實(shí)驗(yàn)操作中 手和眼的分工應(yīng)該是 a 手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 眼睛觀察電流表b 手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 眼睛觀察電壓表c 手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 眼睛觀察燈泡是否發(fā)光d 手按開關(guān) 眼睛觀察小燈泡 解析 選b 本題考查了測功率實(shí)驗(yàn)中的操作 測量小燈泡的電功率時(shí) 是否達(dá)到額定功率 主要看小燈泡兩端的電壓是否達(dá)到額定電壓 所以應(yīng)用手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 眼睛觀察電壓表 故選b 4 在一電路中有兩個(gè)小燈泡 觀察它們的發(fā)光情況后 發(fā)現(xiàn)亮度不同 對(duì)亮度較強(qiáng)的小燈泡 下面討論正確的是 a 通過它的電流一定大b 它的電阻一定大c 它的額定功率一定大d 它的實(shí)際功率一定大 解析 選d 本題考查了用電器的工作狀態(tài)不同的影響因素 燈泡的亮度取決于實(shí)際功率 亮度越強(qiáng)的燈泡 實(shí)際功率越大 故選d 5 在 測量小燈泡的功率 的實(shí)驗(yàn)中 小明要測量一個(gè)標(biāo)有 2 5v 字樣的小燈泡的額定功率 通過實(shí)驗(yàn)得到這個(gè)小燈泡的u i關(guān)系圖像 如圖所示 由圖可知 小燈泡的額定功率p w 當(dāng)u 1 5v時(shí) 小燈泡的電阻r 解析 本題考查了根據(jù)圖像計(jì)算電功率 小明要測量的小燈泡的額定電壓為2 5v 由題圖可知 小燈泡的額定電流為0 25a 所以額定功率為p ui 2 5v 0 25a 0 625w 當(dāng)u 1 5v時(shí) 通過小燈泡的電流為0 2a 根據(jù)公式答案 0 6257 5 6 有兩個(gè)定值電阻r1 12 r2 24 串聯(lián)后接在某電源上 r1 r2兩端的電壓之比為 r1 r2消耗的電功率之比為 如果并聯(lián)后接在同一電源上 通過r1 r2的電流之比為 r1 r2消耗的電功率之比為 解析 本題考查電功率與電阻的關(guān)系 兩電阻串聯(lián) 通過它們的電流相等 則它們兩端的電壓之比等于它們的電阻之比 根據(jù)p ui可知 電功率之比等于它們兩端的電壓之比 如果并聯(lián)在同一電源上 它們兩端的電壓相同 根據(jù)u ir可知 通過的電流與定值電阻的電阻成反比 根據(jù)p ui知 電功率之比和電流之比相同 答案 1 21 22 12 1 7 某同學(xué)在 測定小燈泡額定功率 的實(shí)驗(yàn)中 所用電源電壓為6v 小燈泡l的額定電壓為2 5v 他按圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)時(shí) 他調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置 觀察小燈泡發(fā)光的情況 并記錄電表的示數(shù) 如表所示 請(qǐng)回答下列問題 1 請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線 根據(jù)圖甲所示的電路圖 將圖乙所示實(shí)物圖連接完整 2 分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 可知小燈泡l的額定功率為w 3 小施同學(xué)分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后 發(fā)現(xiàn)還能求得小燈泡的電阻 于是他分別算出了所給的三種情況下小燈泡的電阻并取平均值 你認(rèn)為小施同學(xué)的做法對(duì)嗎 請(qǐng)說明理由 解析 本題考查了測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn) 1 由表格中電流數(shù)據(jù)可知 電流表選擇0 0 6a 在電路圖中 滑片向右移動(dòng)時(shí)電阻變大 則實(shí)際連接時(shí)也需要滑片向右移動(dòng)時(shí)電阻變大 所以可以連接c 或d 和電流表的0 6a量程 2 小燈泡的額定電壓為2 5v 因此選取表格中的電流0 2a 則p ui 2 5v 0 2a 0 5w 3 燈絲溫度