资源简介

16.3 测量电功率
教学目标
1、会用伏安法测量小灯泡的额定功率与不在额定电压时的实际功率；
2、会解决电功率的一些简单的实验问题。
核心素养
实践创新
1.劳动意识：了解根据测量公式(P=III)设计实验方法，能够说出实验选用的原理，步骤等
2.技术运用：通过经理科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值。
教学重点
用“伏安法”测量小灯泡实际功率的方法和步骤
教学难点
要求学生自己设计电路图，连接电路图
教学过程
一、复习巩固
1、同学们,我们上一节学习了电功率的有关知识,你能说出什么是电功率吗 电功率的物理意义是什么？
电功率：单位时间内电流所做的功。
电功率是表示电流做功快慢的物理量。
2、电功率有哪些计算方法呢 什么是额定功率？什么是实际功率？
电功率的计算公式P=W/t P=UI
回顾四个重要概念
1.额定电压：用电器正常工作所需要的电压 。
2.额定功率：在额定电压下，用电器正常工作所消耗的功率。
3.实际电压：用电器在实际工作中的电压。
4.实际功率：在实际电压下，用电器工作所消耗的功率。
思考：
灯泡的额定电压是220V
灯泡的额定功率是40W
若不知道功率该如何计算呢？
二、新课引入
复习
在“伏安法”测电阻的实验中，我们是怎么测量和计算电阻的呢？
测量方法
测出待测电阻两端电压和通过的电流，然后利用欧姆定律的变形公式R=U/I计算得出。
提出问题：如何测量电功率？
给你一个小灯泡，怎么测量它的电功率呢？
1.根据P=W/t可以利用电能表和秒表测。
2. 测小灯泡电压和电流，利用公式P=UI计算得出电功率。
如何测量电功率
那种方法测小灯泡功率好？
1.电能表一般装在家用电路中，所以测量家用电器的实际功率比较合适。
2.根据P=UI我们只需要电压表和电流表就可以较为容易的测量出小灯泡的实际功率。
第二种方法好！
3、实验步骤：
（1）使小灯泡两端电压等于额定电压，记录电流表示数，此时灯泡正常发光。
（2）使小灯泡两端电压大于额定电压，记录电流表示数，并观察小灯泡亮度。
（3）使小灯泡两端电压低于额定电压，记录电流表示数，并观察小灯泡亮度。
实验记录表
小电灯规格 电压表示数U/V 电流表示数I/A 小电灯的亮度 小电灯的功率P/W
额定电压 2.5V 2 0.3 发光较弱 0.6
2.5 0.4 正常发光 1
3 0.5 发光较亮 1.5
4、实验结论：
U = U , P = P，灯泡亮度正常；
U > U , P > P，灯泡亮度较亮；
U < U , P < P，灯泡亮度较暗。
灯泡的亮度取决于实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮。
滑动变阻器的作用：
（1）保护电路；
（2）改变小灯泡的电压
如上图，若要使小灯泡两端电压变大，滑动变阻器滑片应向哪个方向移动？
向左
注意：本实验不能求平均功率，没有意义。
这和“伏安法测电阻”为了减小误差，多次测量求平均值是不同的。
故障现象 原因
闭合开关灯不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路
闭合开关灯不亮，电流表几乎无示数，电压表指针偏转较大 灯泡开路
电压表、电流表都有示数，但是灯泡不亮 灯泡实际功率太小
电流表、电压表的指针反方向偏转 接线柱接反了
故障分析
1.试分析下列实验现象原因。
现象1：连接好实验电路，闭合开关，发现电压表的指针反偏
电压表的正负接线柱接反了。
现象2：连接好实验电路，连好最后一根导线后，就发现灯泡很亮，且移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度不变。
连接电路时，开关没有断开；使用了滑动变阻器上面的两个接线柱
现象3：连接好电路，闭合开关，移动滑片，灯泡亮度明显变化，但电流表指针偏转很小，很难读数。
电流表的量程选的太大
现象4：连接好电路，检查电路无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数。
小灯泡处断路或电流表电压表的位置接反了。（ 造成电压表被串联在电路中）
现象5：导线发热冒烟，电流表示数很大
发生了短路
现象6：闭合开关，灯不亮，电流表、电压表无示数。
接线柱接触不良或导线断了或电源、电流表\电压表、灯损坏。
现象7：另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，这说明他在闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处.
现象8：滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，灯泡都很暗（亮），且两电表的示数及灯泡亮度没有变化
滑动变阻器的接线柱都接在下方（上方）的两个接线柱
现象9：接好电路后，在闭合开关时发现小灯泡发光但很暗，且无论怎样调节变阻器的滑片灯泡亮度随有所变化，但电压表示数总小于其额定电压。
电源电压小于灯泡的额定电压
四、课堂小结
测量电功率
1. 基本原理：用电压表测量小灯泡的电压，用电流表测量对应的电流，应用公式P＝UI计算出灯泡的电功率。
2. 常见问题的设置：
(1)将电路连接完整；
(2)分析电压表、电流表量程的选择是否合理；
(3)读数，并分析处理数据；
(4)分析发生故障的原因，并能处理故障；
(5)知道灯丝的电阻随温度而变化，能区别这里测量三次实验数据的目的与“伏安法”测定值电阻阻值不同。

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