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第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
第1课时 测量小灯泡的电功率
物理观念
1. 深化对额定功率和实际功率的认识。
2.进一步认清实际电压和实际功率、额定电压和额定功率的关系。
科学思维
1.通过探究实验，判断用电器的实际功率随着其两端的实际电压的变化而变化；
2.培养学生科学推理与科学论证能力，以及运用知识分析解决生活和生产中的新问题的能力。
难点
重点
科学探究
1.进一步练习使用电流表和电压表，通过电流和电压的测量间接测量电功率；
2.通过实验探究，获得探究体验，感知用电器工作情况的决定因素。
科学态度与责任
培养合作学习的意识，培养学生自主、科学探究的能力，促进科学思维的发展。
通过上节课的学习，知道用电器的实际功率与用电器两端的实际电压有关，那么如何知道用电器工作时的实际功率大小呢？实际功率和额定功率之间有着怎样的关系呢？
回忆旧知
调光台灯是我们书桌上的标配，我们顺手一扭旋钮，灯光就随你的意思变亮或者变暗。是什么决定了灯光的亮暗？我们通过上节课的学习，知道灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，那么怎样来测量灯泡的电功率呢？
思考
这个小灯泡的额定电压为 3.8 V，如何知道这个小灯泡的额定功率？我们能否用实验测出它的电功率？
储水式电热水器的额定电压和额定功率分别是多少？
（1）读取用电器的铭牌，可以知道用电器的额定功率；
（2）测出用电器工作时的电流和电压，用P＝UI 算出用电 器的实际功率；
（3）知道用电器所消耗的电功和通电时间，用P＝算出用电器的电功率。
你能想出几种办法来知道热水器电功率的大小？
任务一、探讨如何确定用电器的实际功率
如果给你额定电压分别为 2.5 V和 3.8 V的小灯泡各一只，你能测出它们在不同电压下的电功率吗？
①在实验室中，测量电功率的原理是什么？
交流与讨论
实验原理：P＝UI
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
思考
②为了测量小灯泡的电功率，需要测出哪些有关的物理量 必须用到哪些器材？
交流与讨论
电源、导线、开关、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
③如何改变小灯泡两端的电压？
交流与讨论
可以用电压表测出小灯泡两端的电压U，用电流表测出通过小灯泡的电流I，通过移动滑动变阻器的滑片来改变小灯泡两端的电压。
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
④连接怎样的电路？你能画出实验电路图吗？
交流与讨论
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
⑤连接电路时应注意哪些问题？
交流与讨论
连接电路时开关应断开，
滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
⑥实验中你需要记录哪些实验数据？请设计出记录表格。
交流与讨论
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
小灯泡的规格 电压表示数U/V 电流表示数I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的电功率P/W
2.5 V
3.8 V
要求：部分小组同学用额定电压为 2.5 V的小灯泡做实验，另外部分小组同学用额定电压为 3.8 V的小灯泡做实验。
当U实＝U额时, P实＝P额，小灯泡正常工作；
当U实＞U额时, P实＞P额， 小灯泡容易被烧坏；
当U实＜U额时, P实＜P额，小灯泡不能正常工作。
实验结论：
不同电压下，小灯泡的实际功率不同，实际电压越大，小灯泡实际功率越大，小灯泡越亮。
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
交流与讨论
① 灯泡正常发光时的功率是什么功率？
小灯泡的亮度由什么决定？
小灯泡正常发光时的功率是小灯泡的额定功率；灯泡的亮度由灯泡的实际电功率决定，加在灯泡两端的电压越大，灯泡的电功率越大，灯泡越亮。
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
交流与讨论
② 调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于或 略高于额定电压时，小灯泡的功率是什么功率？ 能说是小灯泡的额定功率吗？为什么？
不能，灯泡的功率是实际功率，不是额定功率。
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
交流与讨论
③ 实验中，能像测导体的电阻一样求小灯泡的平 均功率吗？
不能，求平均功率无意义。小灯泡的电功率随着两端电压的变化而变化。
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
交流与讨论
④ 通过计算，发现小灯泡的电阻是变化的，你认 为是什么因素影响了小灯泡的电阻呢？
灯泡的电阻受温度的影响。
总结：用电器的实际功率与其实际电压有关。
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
任务二、测量小灯泡三种情况下的电功率
①连接好电路，在闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数。电路中可能出现的故障是什么？
小灯泡断路或电流表和电压表的位置接反了。
②连接好电路后，闭合开关后发现小灯泡特别亮。这说明了什么？
这说明在闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片放置在使其电阻为最大的一端。
③滑动变阻器在本实验中的作用是什么？
保护电路；改变灯泡两端的电压，以便测出不同电压下灯泡的功率。
测量电功率
其他测量方法—电能表测量电功率：P＝
实验原理—P=UI
实验电路图
实验结论
实验方法—伏安法
当U实=U额时，P实=P额；当U实＞U额时，P实大于P额；当U实＜U额时，P实＜P额
小灯泡亮度随实际功率的改变而改变
—
1．用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样，闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（　　）
C
A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表的示数几乎 等于电源电压，电流表几乎无示数，可能是小灯泡断路
B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C．当小灯泡的实际电压为3V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动
D．电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
2．“伏安法测电阻”和“伏安法测小灯泡的电功率”是电学中两个重要的实验，小聪同学对两个实验进行了梳理和对比，下列说法正确的是（　　）
A．两个实验的原理相同
B．滑动变阻器在两个实验中的作用仅是保护电路
C．两个实验进行多次测量的目的不同
D．两个实验都采用了控制变量法
C
3．小华同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压为4.5 V、7.5V和9 V中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小灯泡标有“4.5V”字样，小灯泡的额定功率小于1.5W。他按图连接好电路，先将变阻器的滑片移至　 　（填“A”或“B”）端，然后闭合开关S，再移动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10 Ω）。小华所用的电源电压为　 　V，小灯泡的额定功率为　 　W。

A
7.5
1.35
4．“测定小灯泡电功率”的实验原理是 　 　。按如图所示电路图连接电路，电压表的“+”接线柱应与待测小灯泡L（标有“2.5V”字样）靠近电源 　 　极的一端相连；闭合开关S前，滑片P应置于变阻器的 　 　（填“a”或“b”）端。开关S闭合后，移动滑片P，当观察到电压表示数为 　 　时，可判断小灯L正常发光。

P＝UI
正
b
2.5V
5．2024年中考实验考试训练中，小李利用如图甲所示的器材测量定值电阻R的阻值，其中电源电压为3V。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大，导线不交叉；
（2）闭合开关，不论怎么移动滑片，小李发现电流表都没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是 　 　 ；
（3）电路连接正确后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则被测电阻的阻值是 　 　Ω；
电阻R断路
5
（4）小李想利用甲图探究电流与电阻的关系，他依次选用阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验，第一次实验时，电流表的示数是0.4A。当取下5Ω的定值电阻，换接上10Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压为　 　V不变，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（填“左”或“右”）移动；
（5）小李将甲图中的电源电压换成6V，电阻换成小灯泡（小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），利用器材测量该灯泡的额定功率：
2
左
①为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用　 　；
A．“10 Ω 0.5 A”的滑动变阻器
B．“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器
②实验过程中，当电压表的示数为2V时，要使灯泡正常发光，应向 　 　（填“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光，若此时电流表的示数为0.24 A，小灯泡的额定功率是 　 　W。
B
右
0.6
1.作业：完成对应练习
2.在家注意观察家用照明灯的亮度与用电峰谷的关系。

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