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第六章 电功率
第4节 灯泡的电功率
家中的电灯、电视机、洗衣机、电冰箱、微波炉、空调器、计算机等，都是用电器。它们都有一个标有电压和电功率的铭牌，它表示什么意义呢？
情境导入
1. 额定电压与额定功率
(1)额定电压：用电器正常工作时的电压。
(2) 额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率。
知识点
额定功率
1
感悟新知
2. 实际电压与实际功率
(1)实际电压：用电器实际工作时的电压。实际电压可以等于额定电压，也可以高于或低于额定电压。
(2)实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。实际功率可以等于其额定功率，但是，若实际电压高于额定电压，则实际功率大于额定功率，用电器有可能损坏；若实际电压低于额定电压，则实际功率小于额定功率，用电器不能正常工作。
3. 用电器的铭牌 以白炽灯的铭牌为例，如图1所示。
(1)220 V——用电器的额定电压。
(2)100 W——用电器的额定功率。
知识详解
额定功率与实际功率的联系与区别：
物理量 额定功率 实际功率
区别 定义 用电器在额定电压下工作时的功率 用电器在实际电压下工作时的功率
是否变化 不随实际电压的改变而改变 随实际电压的改变而改变
联系 U 实>U 额，P 实>P 额； U 实=U 额，P 实=P 额； U 实2 乙所示，
例1
则灯泡L 正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是______Ω； 当电路中的电流为0.4 A 时，灯泡L 的实际功率是______ W。
6
1.6
解题秘方：理解额定电压和额定功率的定义，是求用电器正常工作时电流的前提；求灯泡的实际功率，找准已知电流对应的电压值是关键。
解析：灯泡L 与滑动变阻器R 串联，串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，所以灯泡L 正常发光时，R 两端的电压UR=U－UL=9 V－6 V=3 V，由图2 乙可知，此时电路中的电流IL=0.5 A，滑动变阻器接入电路中的电阻R= ===6 Ω；当电路中的电流为0.4 A 时 ，由图2 乙可知，灯泡L 两端的电压UL′=4 V，则灯泡L 的实际功率PL′=UL′IL′=4 V×0.4 A=1.6 W。
技巧点拨
解答涉及灯泡铭牌及图像提供条件类串联电路问题，分析时要注意以下关键问题：
1. 这类题目通常有两个隐含条件：
(1)题目中“灯泡L正常发光” 表示灯泡L两端电压等于它的额定电压。
(2)串联电路中各处的电流相等也是一个隐含条件。
2. 当用I-U 图像提供关于灯泡的有关信息时，一定要注意灯丝电阻是变化的，计算对应电流下的实际功率，要由图像找出对应的电压值，然后用公式P=UI计算灯泡的实际功率。
1. 实验目的 探究小灯泡电功率与电压的关系。
2. 实验原理 P=UI。
3. 测量工具 电压表和电流表(伏安法)。
4. 电路图(如图3 所示)
知识点
实验：测量小灯泡的电功率
2
5. 实验操作的基本要求
(1)接线过程中，开关处于断开状态；
(2) 闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调至最大，这样能更好地保护电路；
(3) 电路连接小技巧：连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡的两端。
6. 滑动变阻器在本实验中的作用
(1) 改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，从而实现多次测量；
(2)保护电路。
深度理解
1. 深入认识多次测量的目的(对比思想)
实验 多次测量目的
测量定值电阻的阻值 求平均值，减小误差
测量小灯泡的电阻 测量不同电压下灯丝的电阻，研究灯丝电阻与温度的关系
测量小灯泡的电功率 研究小灯泡的电功率与电压的关系
7. 实验分析的基本要求
(1)与前面综合性实验相同，注意常见故障的分析；
(2) 实验目的是“探究小灯泡电功率与电压的关系”，
求平均电功率是没有意义的；
(3) 归纳实验结论的技巧：结合实验目的来归纳，归纳出的结论不能与实验目的无关。
2. 小灯泡电功率的测量结果为什么不能求平均值？
答：在不同电压下，小灯泡的功率是不同的，只有在额定电压下，小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小灯泡的电功率。
[中考·南充改编] 某同学计划利用如图4 甲所示的器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压是2.5 V。
例2
(1)实验中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接。
解：如图5所示。
解析：图4 甲中，电压表测量的是小灯泡和滑动变阻器串联后的总电压，测量小灯泡电功率的实验中，电压表要测量小灯泡两端的电压。
(2) 闭合开关前滑动变阻器的滑片位置应放在______(填“A”或“B”)端。
B
解析：闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在接入电路
的阻值最大的B 端。
(3)实验数据如下表所示，在完成第1 次实验后，若还需测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器滑片向______　(填“A”或“B”)端移动，
实验次数 电压 电流 电功率 灯泡亮暗情况
1 2.0 V 0.28 A 0.56 W 较暗
2 2.5 V 正常发光
3 2.8 V 0.34 A 0.95 W 较亮
A
直到电压表示数为2.5 V，若此时电流表的示数如图4 乙所示，则小灯泡的额定功率为______ W。
0.8
解析：由表格中的数据可知，第1 次实验时，小灯泡两端的电压为2.0 V，小于其额定电压2.5 V；若还需测量小灯泡的额定功率，则需减小滑动变阻器接入电路的阻值，将滑动变阻器的滑片向A 端移动，直到电压表示数为2.5 V，如图4 乙所示，电流表的量程为0~0.6 A，示数为0.32 A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5 V×0.32 A=0.8 W。
(4)分析表格中信息可得：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。
越大
解析：分析表格中信息可得：在电路安全范围内，小灯
泡两端实际电压越大，消耗的电功率越大，灯泡越亮。
(5)小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压成正比的结论， 这种说法是______( 填“ 正确” 或“ 错误”) 的， 理由是_________________
____________。
错误
解析：由表格中数据可知，实验过程中，通过灯泡的电流和灯泡两端的电压不成正比，所以小明的说法是错误的，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。
灯丝电阻随温度的
升高而增大
特别提醒
1. 连接电路时， 开关要断开，电流表、电压表及滑动变阻器的接法和电表量程的选择必须正确。
2. 接通电路前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，使电路中电流最小，保护电路。
技巧点拨
计算小灯泡的额定功率时，先找出额定电压和额定电压下的电流，然后利用公式P=UI 进行计算。
深度理解
测量小灯泡的电功率实验中， 得出的实验结论为：
1. 当U 实大于U 额时，P 实大于P 额，灯泡发光较亮；
2. 当U 实等于U 额时，P 实等于P 额，灯泡正常发光；
3. 当U 实小于U 额时，P 实小于P 额，灯泡发光较暗。
1. 【2023·广西】小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的(　　)
A．额定电压变大
B．实际电压变大
C．额定功率变小
D．实际电压变小
B
2. 灯泡L1、L2分别标有“220 V　100 W”“220 V 40 W”的字样，将它们接入220 V的电路中，则(　　)
A．L1、L2并联时，L1比L2亮
B．L1、L2并联时，亮度相同
C．L1、L2串联时，L1比L2亮
D．L1、L2串联时，亮度相同
A
3. 【2023·吉安模拟】“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
实际功率
额定功率
灯泡的电功率
测量小灯泡的电功率
器材
原理
方法
课堂小结