測(cè)量電功率【教材精研+能力拓展】 九年級(jí)物理下冊(cè) （上海滬教版）

8.1.3測(cè)量電功率第8章

電能與磁教師xxx滬教版

九年級(jí)第二學(xué)期測(cè)量小燈泡的電功率測(cè)量小燈泡電功率中常見(jiàn)故障分析測(cè)量小燈泡電功率的幾種常見(jiàn)電路010302CONTANTS目錄測(cè)量小燈泡的電功率01

如圖所示，有一個(gè)小燈泡，銘牌上

只有額定電壓3.8V，沒(méi)有電功率，你們能

想辦法測(cè)量出小燈泡的電功率嗎?3.8V這節(jié)課我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)—“測(cè)定小燈泡的電功率”。情景引入怎么測(cè)量小燈泡的電功率？本次實(shí)驗(yàn)選擇哪一種方法呢？P=WtP=UI情景引入1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定小燈泡的額定功率和實(shí)際功率。2．實(shí)驗(yàn)原理：P=UI3．應(yīng)該測(cè)量的物理量：4．實(shí)驗(yàn)器材：額定電壓為2.5V的小燈泡一個(gè)，3V電源，開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，除此以外，還需要電壓表、電流表。測(cè)量小燈泡的電功率電壓和電流。新知探究5．電路設(shè)計(jì)新知探究1．根據(jù)電路圖連接電路連接電路時(shí)，應(yīng)注意：

(3)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大。(2)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約10Ω，則電壓表、電流表應(yīng)選擇的量程分別是0~3V、0~0.6A。(1)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)新知探究2．閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V，記下電流表的示數(shù)。

3．調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)小于2.5V(可調(diào)到2V)，記下電流表的示數(shù)。4．調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)略大于2.5V(最大只能調(diào)到3V)，記下電流表的示數(shù)。新知探究實(shí)驗(yàn)視頻新知探究小電燈的規(guī)格電壓表的示數(shù)U/V電流表的示數(shù)I/A小電燈的亮度小電燈的功率P/W額定電壓U額=2.5V2.52.02.90.260.220.28正常發(fā)光發(fā)光較弱發(fā)光較強(qiáng)0.650.440.81實(shí)驗(yàn)記錄表新知探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)當(dāng)U實(shí)=U額，P實(shí)=P額，燈泡正常發(fā)光。(2)當(dāng)U實(shí)>

U額，P實(shí)>

P額，較正常發(fā)光暗。(3)當(dāng)U實(shí)<

U額，P實(shí)<

P額，較正常發(fā)光亮。(4)不同電壓下，小燈泡的功率不同，實(shí)際電壓越大，小燈泡功率越大。

(5)小燈泡的亮度由小燈泡的實(shí)際功率決定，實(shí)際功率越大，小燈泡越亮。

新知探究小明在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得小燈泡的三次電功率為0.6W、0.36W、0.72W，他認(rèn)為小燈泡的額定功率應(yīng)為三次功率的平均值，你認(rèn)為小明的說(shuō)法是否正確？為什么？燈泡在不同的電壓下功率是不同的，小燈泡的額定功率應(yīng)是在額定電壓下的功率。所以求小燈泡的平均值是沒(méi)有意義的。交流與評(píng)估新知探究實(shí)驗(yàn)電路連接正確，但是實(shí)驗(yàn)中無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡都不能正常發(fā)光(始終比較暗)。小燈泡兩端的電壓比較小，而當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零時(shí)，小燈泡兩端的電壓是電源電壓，可見(jiàn)，問(wèn)題是電源的電壓太低。做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源電壓一定要比小燈泡額定電壓大20%以上。新知探究實(shí)驗(yàn)中最可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的是哪幾個(gè)環(huán)節(jié)?在哪方面容易出現(xiàn)較大的誤差?在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作和分析過(guò)程中，你發(fā)現(xiàn)了哪些新的問(wèn)題?甲燈標(biāo)有“PZ220V100W”，乙燈標(biāo)有“PZ220V40W”，將兩盞燈串聯(lián)接在220V電路中，比較兩燈的亮度?，F(xiàn)象：乙燈亮。知識(shí)拓展：燈泡亮度的比較結(jié)論：當(dāng)U實(shí)≠

U額時(shí)，P額小的燈泡亮。新知探究甲燈標(biāo)有“PZ220V100W”，乙燈標(biāo)有“PZ220V40W”，兩燈并聯(lián)接在220V電路中，比較兩燈的亮度。比較兩盞燈的亮度，應(yīng)比較它們的實(shí)際功率，實(shí)際功率大的燈泡亮?，F(xiàn)象：甲燈亮。結(jié)論：當(dāng)U實(shí)＝U額時(shí)，P額大的燈泡亮。新知探究問(wèn)題反思1.連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)是否處于斷開(kāi)狀態(tài)。2.滑動(dòng)變阻器滑滑片是否滑到最大阻值處，滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用是什么；3.電流表電壓表的正負(fù)接線柱是否接反了；4.是否通過(guò)試觸進(jìn)行量程選擇；5.是否認(rèn)真檢查電路確認(rèn)無(wú)誤后才閉合開(kāi)關(guān)新知探究例題1．在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)滑動(dòng)變阻器連接電路中的電阻變大時(shí)，電壓表的讀數(shù)也隨著變大，反之，隨著變小，則發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是（）A．電壓表的正、負(fù)接線柱接錯(cuò)了B．電壓表的量程選擇不合適C．電壓表壞了D．電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)D典型例題例題2.

在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中：（1）電源電壓要

小燈泡的額定電壓，串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器是為了

；（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)放在

位置上，這樣做的好處是

；（3）為了測(cè)定有“4.5V”字樣的小燈泡的功率，除了要用電壓表、電流表、小燈泡、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線外，還應(yīng)在下列器材中選用

。A．三節(jié)干電池；B．三節(jié)蓄電池；C．兩節(jié)干電池；D．兩節(jié)蓄電池。稍大于改變小燈泡兩端的電壓與電流達(dá)到多次測(cè)量的效果阻值最大防止電流過(guò)大，燒壞電路元件B典型例題例題3.

在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，連接了如圖所示的電路。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，若發(fā)現(xiàn)：（1）燈泡發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則故障原因是

；（2）燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，則故障原因是

；（3）燈泡發(fā)光，但無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)均不變，故障原因是

。

電流表短路燈泡發(fā)生短路滑動(dòng)變阻器連接方法錯(cuò)誤典型例題

例題4.

小華在“測(cè)定小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中，所用小燈標(biāo)有“2.5V”字樣，可供使用的電源有1.5V、3V和4.5V三種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。SLRPVA

①實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選用電壓為

的電源；閉合電鍵前，變阻器的滑片P應(yīng)移到最

端（選填“左”或“右”）。②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，移動(dòng)變阻器滑片P的目的是：

。③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，判斷小燈泡正常發(fā)光的方法是：

。3伏或4伏右改變小燈兩端的電壓，使之在不同電壓下發(fā)光當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5伏時(shí)，小燈正常發(fā)光電源電壓應(yīng)該大于小燈的額定電壓，所以電源電壓為3伏或4伏。典型例題測(cè)量小燈泡電功率的幾種常見(jiàn)電路01②小華在測(cè)量中，測(cè)量器材中的電壓表（或電流表）已損壞，你能否幫他完成實(shí)驗(yàn)嗎？上面學(xué)習(xí)的是測(cè)定小燈泡電功率的正確電路。但是在實(shí)際測(cè)量中可能會(huì)遇到一些特殊情況，應(yīng)該用特殊的方法測(cè)量。

想想議議①小紅想測(cè)量標(biāo)有額定電壓為“3.8V”小燈的額定功率，電源電壓為4.5伏。但是電壓表的大量程0～15V已損壞，你能幫她想出測(cè)量方法嗎？下面學(xué)習(xí)測(cè)定小燈泡電功率的幾種特殊方法。新知探究PAVLR'S

在該電路中，若向右移動(dòng)變阻器的滑片，變阻器連入電路的阻值變大，則電路中的電流變小，小燈兩端的電壓也變小，即電壓表、電流表的示數(shù)都同時(shí)變小。①指電壓表與小燈并聯(lián)。②移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表與電壓表的示數(shù)同時(shí)變大或同時(shí)變小。正確連接的電路（如圖）1就是這節(jié)課前面學(xué)過(guò)的電路。新知探究

電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)（如圖）

例如向右移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，變阻器連入電路的阻值變大，則電路中的電流變小，小燈兩端的電壓也變小，但是變阻器兩端的電壓變大。

所以電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小。2此時(shí)移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表與電壓表的示數(shù)一個(gè)變大，而另一個(gè)變?。ㄖ羔樒D(zhuǎn)方向是相反的）。AVLRSP新知探究電源電壓U=UL+UR

電壓表先后分別與小燈、滑動(dòng)變阻器并聯(lián)。3在這種電路中，電壓表第一次與小燈（或變阻器）并聯(lián)，后來(lái)再與另一元件變阻器（或小燈）并聯(lián)。在滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變時(shí)（或電路中的電流相等時(shí)），此時(shí)電源電壓為兩電壓表示數(shù)之和。新知探究伏阻法（測(cè)量器材是電壓表）4小明同學(xué)在測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“U額”字樣的小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)電流表?yè)p壞，其他元件完好。你能否再添加一些簡(jiǎn)易器材，測(cè)出小燈泡的額定功率嗎？

想一想下面學(xué)習(xí)利用電壓表測(cè)小燈泡額定功率的方法——伏阻法。新知探究①除已有的器材外，只需再加一個(gè)阻值已知的定值電阻R0和另一塊電壓表即可（或一個(gè)電壓表測(cè)量2次）。設(shè)計(jì)的電路圖如下：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案一如圖所示，小燈L、定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路，電壓表分別與小燈、定值電阻R0并聯(lián)。其中虛線框內(nèi)的元件組合體相當(dāng)于電流表，電流為I=U0/R0。新知探究②合上開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，使燈泡兩端電壓為額定電壓U額；③滑片不動(dòng)，再讀出此時(shí)R0兩端的電壓為U0。燈泡兩端電壓為U額，小燈泡正常發(fā)光，通過(guò)定值電阻的電流即小燈的額定電流

IL＝I0＝U0/R0則小燈泡的額定功率為：

PL＝ULIL＝

U額U0/R0U額U0新知探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案二使定值電阻R0、小燈泡、滑動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路，電壓表及三只開(kāi)關(guān)的連接如圖所示；利用串聯(lián)電路中電流處處相等的特點(diǎn)，來(lái)確定通過(guò)小燈泡的額定電流。①除已有的器材外，只需再加一個(gè)阻值已知的定值電阻R0和另兩個(gè)開(kāi)關(guān)即可。設(shè)計(jì)的電路圖如下：新知探究②先閉合開(kāi)關(guān)S和S1，移動(dòng)變阻器的滑片，使燈泡兩端電壓為額定電壓U額，記下電壓表的示數(shù)U額。③再閉合開(kāi)關(guān)S2，斷開(kāi)S1，再讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1。

R0兩端的電壓為

U0=U1–U額

④計(jì)算步驟：U額U1新知探究測(cè)量小燈泡電功率中常見(jiàn)故障分析01常見(jiàn)滑動(dòng)變阻器的使用問(wèn)題

①把銅棒上的兩個(gè)接線柱接入電路，則變阻器連入電路中的阻值為0，移動(dòng)滑片時(shí)，不能改變電阻

；②把電阻線圈上的兩個(gè)接線柱接入電路，連入電路中的阻值為變阻器的最大阻值，移動(dòng)滑片時(shí)，不能改變電阻

。①此時(shí)燈泡比較亮，電流表示數(shù)較大，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，電表示數(shù)及燈泡亮度無(wú)變化。②此時(shí)燈泡比較暗，電流表示數(shù)較小，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，電表示數(shù)及燈泡亮度無(wú)變化。1新知探究

電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)。

常見(jiàn)故障

原因分析

閉合開(kāi)關(guān)，電燈不亮，

電流表無(wú)示數(shù)，電壓表明顯偏轉(zhuǎn)。燈泡斷路燈泡短路電路常見(jiàn)故障的分析判斷①小燈泡故障2AVLRSP新知探究

電流表、電壓表都有示數(shù)且較大，

燈泡發(fā)光較亮。

常見(jiàn)故障

原因分析

閉合開(kāi)關(guān)，電燈不亮，

電流表、電壓表都無(wú)示數(shù)。變阻器斷路變阻器短路電路常見(jiàn)故障的分析判斷②滑動(dòng)變阻器故障2AVLRSP新知探究常見(jiàn)故障原因分析

電流表、電壓表指針向零刻度左側(cè)方向偏轉(zhuǎn)。

電流表、電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小。電表指針超過(guò)最大刻度。

電流表、電壓表“+”、“-”接線柱接反。

①電流表、電壓表的量程選擇過(guò)大；②電源電壓過(guò)低。①量程選擇過(guò)小；②電路中可能出現(xiàn)短路。③電表使用問(wèn)題新知探究1．如圖是一位同學(xué)為側(cè)量小燈泡的功率所連的電路。這個(gè)電路有什么錯(cuò)誤或不妥之處？應(yīng)該怎樣糾正？請(qǐng)你畫(huà)出正確的電路圖。課堂練習(xí)2．利用如圖所示的器材，測(cè)量小燈泡的電功率。(1)在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻阻值應(yīng)最____，即滑片應(yīng)位于______端（填“左或右”）。大左課堂練習(xí)(2)閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則電路中可能出現(xiàn)的故障是___________。燈泡斷路(3)排除故障后，再次閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示，此時(shí)電流為_(kāi)____A，小燈泡的功率為_(kāi)____W。0.30.6課堂練習(xí)3．小燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣，將這盞燈接到3V電壓下，它比正常發(fā)光時(shí)_____（選填“亮”或“暗”），這時(shí)它的實(shí)際功率為_(kāi)______W。暗0.75課堂練習(xí)4.利用如圖所示的器材，測(cè)量小燈泡的電功率。（1）

在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻阻值應(yīng)最___，即滑片應(yīng)位于____端（填“左或右”）。大左課堂練習(xí)（2）

閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則電路中可能出現(xiàn)的故障是_________。燈泡斷路課堂練習(xí)（3）排除故障后，再次閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示，此時(shí)電流為_(kāi)___A，小燈泡的功率為_(kāi)__W。0.30.6課堂練習(xí)5.利用如圖所示的電路圖進(jìn)行“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析出現(xiàn)以下各現(xiàn)象時(shí)，電路可能出現(xiàn)的故障。(電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線及電表均正常)課堂練習(xí)(1)閉合開(kāi)關(guān)，燈不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表幾乎沒(méi)有