实验课：测量小灯泡的电功率(上课用)

1、三、测量小灯泡的电功率三、测量小灯泡的电功率1学习目标学习目标1知识与技能知识与技能（1）会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。）会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。（2）加深对用电器的额定功率和实际功率理解，了解）加深对用电器的额定功率和实际功率理解，了解实际功率与额定功率大小之间的关系。实际功率与额定功率大小之间的关系。2过程与方法过程与方法（1）经历）经历“测量小电灯的功率测量小电灯的功率”的探究实验活动，能的探究实验活动，能区分用电器的额定功率和实际功率，了解实际功率与区分用电器的额定功率和实际功率，了解实际功率与额定功率大小之间的关系，培养分析概括能力。额定功率大小之间的关系，培养

2、分析概括能力。（2）用多种方法测量用电器的电功率，培养发散思维）用多种方法测量用电器的电功率，培养发散思维能力。能力。3情感、态度与价值观情感、态度与价值观（1）积极投入）积极投入“测量小灯泡的功率测量小灯泡的功率”的活动，培养自的活动，培养自主探究意识和兴趣。主探究意识和兴趣。（2）积极参与讨论、交流和探究学习过程，进一步培）积极参与讨论、交流和探究学习过程，进一步培养科学素养和合作精神。养科学素养和合作精神。 温故知新温故知新(1)我们在前一节学习了电功率的概念和它的计算方法我们在前一节学习了电功率的概念和它的计算方法,那么电功率表示那么电功率表示_,电功率计算方法有电功率计算方法有:_(

3、2)_是额定电压，是额定电压，_是额定功率。是额定功率。（3）一只灯泡标有）一只灯泡标有“220V 40W”，它的含义是：，它的含义是：_。（4）回想）回想“测量小灯泡的电阻测量小灯泡的电阻”的实验，回答：的实验，回答： a、本实验的实验原理：、本实验的实验原理：_b、本实验要测的物理量、本实验要测的物理量_c、实验电路图：、实验电路图：d、滑动变阻器在本实验中的作用：、滑动变阻器在本实验中的作用：_电流做功快慢P=w/t; p=UI用电器正常工作时的电压用电器正常工作时的电压用电器在额定电压下的功率用电器在额定电压下的功率该灯泡的额定电压是220V,额定功率是40WR=U/IU; I改变小灯

4、泡改变小灯泡两端的两端的电压和电压和电流电流实验目的：实验目的：电功率的公式电功率的公式P=UI实验原理：实验原理：4学会测量小灯泡的电功率学会测量小灯泡的电功率设计实验设计实验 ： 1、为了测定小灯泡的功率，必须测出哪些有关、为了测定小灯泡的功率，必须测出哪些有关的物理量？的物理量？ 2、测这些物理量需要哪些实验器材？、测这些物理量需要哪些实验器材？ 3、如何改变小灯泡两端的电压？、如何改变小灯泡两端的电压？ 4、实验中注意观察什么现象？、实验中注意观察什么现象？ 5、怎样组成电路？、怎样组成电路？U; I小灯泡一个、电池组、开关、滑动变阻器、小灯泡一个、电池组、开关、滑动变阻器、电压表、电

5、压表、 电流表、以及导线若干。电流表、以及导线若干。利用滑动变阻器利用滑动变阻器电压改变时，灯泡亮度的变化电压改变时，灯泡亮度的变化设计记录表格：设计记录表格：实实验要求验要求发光发光情情况况电流电流（A）电压电压（V）电功率电功率（W）1小小灯泡在灯泡在额定额定电压电压下下工作工作正正常常0.30.32.52.50.750.752小小灯泡两灯泡两端电端电压压是额是额定电定电压的压的1.2倍倍很很亮亮0.40.43 31.21.23小小灯泡两灯泡两端电端电压压低于低于额定额定电压电压暗暗0.20.22 20.40.4（1）不同电压下，小灯泡的功）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯

6、率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。泡功率越大。 （2）小灯泡的亮度由小灯泡的）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。小灯泡越亮。实验步骤 （1）按电路图连接电路。）按电路图连接电路。（2）闭合开关）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片前，滑动变阻器的滑片P的的位置放置在使其电阻最大的一端。位置放置在使其电阻最大的一端。（3）调节滑动变阻器的滑片）调节滑动变阻器的滑片P的位置，先后的位置，先后使电压表的示数等于、略大于和小于小灯泡使电压表的示数等于、略大于和小于小灯泡的额定电压，观察小灯的亮度，并将实验数的额定电压，观察小灯的亮度，并将实验数据填

7、入下表：据填入下表：（4）根据记录数据计算出电功率，对比分析）根据记录数据计算出电功率，对比分析得出结论。得出结论。（5）整理器材。）整理器材。温馨提示：连接本电路应温馨提示：连接本电路应注意注意什么？什么？（1）电源电压应）电源电压应高高于小灯泡的额定电压，但不于小灯泡的额定电压，但不能能高出高出太多。太多。（2）连接电路过程中开关应处于）连接电路过程中开关应处于断开断开状态。状态。（3）滑动变阻器在开关闭合时，应处于）滑动变阻器在开关闭合时，应处于阻值最阻值最大大位置。位置。（4）电压表、电流表的正负接线柱的接法、量）电压表、电流表的正负接线柱的接法、量程的选择要正确。（程的选择要正确。（

8、根据小灯泡的额定电压、根据小灯泡的额定电压、额定电流来确定额定电流来确定）（5）连接顺序：）连接顺序：从正极开始，先连主电路，最从正极开始，先连主电路，最后连电压表。后连电压表。 温馨提示温馨提示： 我们这次试验，要分别测量以下三种情况下小灯我们这次试验，要分别测量以下三种情况下小灯泡的实际功率。泡的实际功率。（1）使小灯泡在额定电压下发光，）使小灯泡在额定电压下发光，观观察小灯泡的察小灯泡的 亮度，亮度， 测出小泡的功率。测出小泡的功率。（2）使小灯泡两端的电压略低于额定电压的）使小灯泡两端的电压略低于额定电压的1.2倍，倍， 观察小灯泡的亮度，测出它的功率。观察小灯泡的亮度，测出它的功率。

9、（3）使小灯泡两端的电压低于额定电压，）使小灯泡两端的电压低于额定电压，观观察小察小 灯泡的亮度，测出它的功率。灯泡的亮度，测出它的功率。 这就必须要利用滑动变阻器改变灯泡两端的电压。这就必须要利用滑动变阻器改变灯泡两端的电压。滑动变阻器的作用：保护电路滑动变阻器的作用：保护电路 控制灯泡两端的电压达到额定电压和实际电压控制灯泡两端的电压达到额定电压和实际电压温馨提示温馨提示灯泡两端的电压越高，灯泡越容易烧坏，灯泡两端的电压越高，灯泡越容易烧坏，为了减小灯泡损坏率，我们对课本上所为了减小灯泡损坏率，我们对课本上所说说“约为额定电压的约为额定电压的1.2倍倍”，明确要求，明确要求为为略小于额定电

10、压的略小于额定电压的1.2倍倍。并且此步并且此步要求迅速准确读数，断开开关后，要求迅速准确读数，断开开关后，再记录数据，减小高压下灯泡的工再记录数据，减小高压下灯泡的工作时间。作时间。分析和论证分析和论证1、小灯泡的额定功率是多少？、小灯泡的额定功率是多少？2、小灯泡的实际功率是否总是与额定功率相同？、小灯泡的实际功率是否总是与额定功率相同？什么时候相同？请你总结一下小灯泡的电功率什么时候相同？请你总结一下小灯泡的电功率与电压的关系。与电压的关系。 3、小灯泡的亮度由什么决定？、小灯泡的亮度由什么决定？11（1）当）当U实实=U额额时，则时，则P实实=P额额 （2）当）当U实实U额额时，则时，

11、则P实实U额额时，则时，则P实实P额额 灯泡的实际功率灯泡的实际功率结论（1）不同电压下，小灯泡的电）不同电压下，小灯泡的电功率（功率（ ）。实际电压越大，）。实际电压越大，小灯泡电功率越（小灯泡电功率越（ ）。）。（2）小灯泡的亮度由小灯泡的）小灯泡的亮度由小灯泡的（ ）决定，（）决定，（ ）越大，小灯泡越亮。越大，小灯泡越亮。12不同不同大大实际功率实际功率实际功率实际功率14实验中常见的故障实验中常见的故障（1）一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电）一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数。试分析电路中可能出现的故障。流表无示数，但电压表

12、有示数。试分析电路中可能出现的故障。 （2）另一位同学连接好电路后，闭合开关时发现小灯泡特别亮。）另一位同学连接好电路后，闭合开关时发现小灯泡特别亮。这说明什么问题？这说明什么问题？ （3）实验中另一位同学连接的电路闭合后，发现小灯泡特别亮。）实验中另一位同学连接的电路闭合后，发现小灯泡特别亮。无论如何移动滑动变阻器的滑片无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表的指针虽有偏转，发现电流表的指针虽有偏转但不变化，而电压表的示数则始终等于电源电压值，产生上述现但不变化，而电压表的示数则始终等于电源电压值，产生上述现象的原因是什么？象的原因是什么？（4）实验中有一位同学在闭合开关后调节滑动变阻器，

13、发现电）实验中有一位同学在闭合开关后调节滑动变阻器，发现电压表示数减小，灯泡变亮；电压表示数增大，灯泡变暗，产生上压表示数减小，灯泡变亮；电压表示数增大，灯泡变暗，产生上述现象的原因是什么？述现象的原因是什么？小灯泡断路滑动变阻器没调到阻值最大处滑动变阻器同时用了上面两个接线柱电压表与滑动变阻器并联了形成性测试15（1）在测量小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器起）在测量小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器起什么作用？什么作用？ （2）在此实验中，如何选取电流表、电压表的量）在此实验中，如何选取电流表、电压表的量程？程？（3）使用用电器时，为什么应让它在额定电压下）使用用电器时，为什么应让它在额定电压

14、下工作？加在用电器上的电压超过或低于额定电压时，工作？加在用电器上的电压超过或低于额定电压时，会出现什么现象？会出现什么现象？改变电路中的小灯泡两端的电压改变电路中的小灯泡两端的电压分别根据小灯泡的额定电流和额定电压分别根据小灯泡的额定电流和额定电压因为用电器只有在额定电压下才能正常工作，加在用电因为用电器只有在额定电压下才能正常工作，加在用电器上的电压超过或低于额定电压时都不能正常工作，而器上的电压超过或低于额定电压时都不能正常工作，而且电压过高时，会缩短用电器使用寿命，甚至烧坏用电且电压过高时，会缩短用电器使用寿命，甚至烧坏用电器。器。实验拓展实验拓展：测小灯泡的电功率和：测小灯泡的电功率

15、和用伏安法测电阻两实用伏安法测电阻两实验有相似之处，也有明显区别，列表对比分析如下：验有相似之处，也有明显区别，列表对比分析如下：实验实验名名称称测测小灯泡电阻小灯泡电阻测测小灯泡的功率小灯泡的功率原原理理R RU/IP PUI器器材材电电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关、导导线、被测的电阻或小灯泡线、被测的电阻或小灯泡电路电路图图同同上上同同上上分分析析对对比分析测量结果。比分析测量结果。结结论论测测电阻采取多次测量求平均值的方法求导电阻采取多次测量求平均值的方法求导体体的的电阻，而测电功率不能求平均值电阻，而测电功率不能求平均值伏安法测电阻要多次测量

16、求平均值减小误差，伏安法测电阻要多次测量求平均值减小误差，而测小灯泡的电功率为何不能也求平均值而测小灯泡的电功率为何不能也求平均值呢？呢？ 随随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变，小灯泡的功率也在改变，不同的的改变，小灯泡的功率也在改变，不同的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值是没有意义。为了比较在不同电压下均值是没有意义。为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况，所以电功率不小灯泡的功率和发光情况，所以电功率不能求平均值。能求平均值。

17、1.在在“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”的实验中的实验中,已知小已知小灯泡的额定电压为灯泡的额定电压为3.8V1、电源至少应选用、电源至少应选用_节干电池串联节干电池串联.2、连接电路时电压表应选用、连接电路时电压表应选用_量程量程.VASP3、闭合开关、闭合开关,发现小灯泡两端电发现小灯泡两端电压只有压只有1.8V,若要测出小灯泡的若要测出小灯泡的额定功率额定功率,滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片P应应向向_端移端移,才能使电压表示数为才能使电压表示数为_V.4、若此时电流表读数如右图、若此时电流表读数如右图,该该小灯泡的额定功率为小灯泡的额定功率为_W.5、若实验中电源电压恒为、若

18、实验中电源电压恒为6V而电压表而电压表015V的量程已经损坏，怎样较为准确的量程已经损坏，怎样较为准确地测出灯泡的额定功率地测出灯泡的额定功率_30.6（画出实验电路图，简要地说出测量方法）（画出实验电路图，简要地说出测量方法）2.图是某同学测定图是某同学测定2.5V小灯泡的额定功率的电路图小灯泡的额定功率的电路图1、在实验中至少要两次调节滑动变阻器，第一次、在实验中至少要两次调节滑动变阻器，第一次调节是为了使调节是为了使_，滑片，滑片P应该向应该向_端移动，然后接通电路。第二次调节是为端移动，然后接通电路。第二次调节是为了使了使_，观察小灯泡的发光情况，这次调节时，观察小灯泡的发光情况，这次

19、调节时首先要观察首先要观察_的读数，当电压表的读数，当电压表的读数是的读数是_伏特时符合要求，同时记下伏特时符合要求，同时记下伏特表、电流的表读数，算出小灯泡的额定功率。伏特表、电流的表读数，算出小灯泡的额定功率。3.为了测定电压是为了测定电压是2.5v的小灯泡的功率，某同学在实验时的小灯泡的功率，某同学在实验时测得的数据如下表。在整理数据计算功率时发现其中一次测得的数据如下表。在整理数据计算功率时发现其中一次实验结果与其它两次实验结果相差很大，经检查，原来是实验结果与其它两次实验结果相差很大，经检查，原来是有一个电流的示数读错了。该同学选用的电流表的量程是有一个电流的示数读错了。该同学选用的

20、电流表的量程是0-0.6安培档，表头刻度如下图所示。试分析：安培档，表头刻度如下图所示。试分析：(1)数据表中第数据表中第_次电流的读数错了，正确的应次电流的读数错了，正确的应是是_.(2)第第_次实验测得的是小灯泡的额定功次实验测得的是小灯泡的额定功率。率。(3)小灯泡额定功率小灯泡额定功率P额额=_次数次数电压电压(V)(V)电流电流 (A)(A)1 12.002.00 1.001.00 2 22.502.500.250.253 33.003.000.300.30 4.在在“测量小灯泡电功率的实验测量小灯泡电功率的实验”中，某班四位中，某班四位同学所连接的电路如图所示，其中连接正确的是同学

21、所连接的电路如图所示，其中连接正确的是315V0.63A315V0.63A15V0.63A15V0.63AABCD5.测定小灯泡额定功率的实验器材如图测定小灯泡额定功率的实验器材如图8所示，其所示，其中小灯泡上标有中小灯泡上标有“38V”的字样，它的电阻约的字样，它的电阻约10。（1）请你用笔画线代替导线，把图）请你用笔画线代替导线，把图8中的器材连中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）。接成实验电路（导线不要交叉）。图9图8（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提出以下猜想

22、：出以下猜想：A可能是灯丝断了可能是灯丝断了B可能是小灯泡短路可能是小灯泡短路C可能是变阻器开路可能是变阻器开路 究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。把其序号填写在对应的空格里。电流表电流表电压表电压表判断结果判断结果示数不为零示数不为零示数为零示数为零示数为零示数为零示数不为零示数不为

23、零示数为零示数为零示数为零示数为零A可能是灯丝断了可能是灯丝断了B可能是小灯泡短路可能是小灯泡短路C可能是变阻器开路可能是变阻器开路（3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图泡正常发光，此时电流表示数如图9所示，则通所示，则通过小灯泡的电流为过小灯泡的电流为_A，小灯，小灯泡的额定功率为泡的额定功率为_W。图9图86.某同学在做某同学在做“测定小灯泡功率测定小灯泡功率”的实验中，连接的实验中，连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P过程中过程中发现，灯泡变亮时，电压表示数反而减小，灯泡发现

24、，灯泡变亮时，电压表示数反而减小，灯泡变暗时，电压表示数反而增大。经检查所用器材变暗时，电压表示数反而增大。经检查所用器材均完好。均完好。（1）你认为图中与上述实验现象相符的电路图是）你认为图中与上述实验现象相符的电路图是_。VAAVBA（2）若按该同学所连接的电路进行实验，结果）若按该同学所连接的电路进行实验，结果两表的示数如图两表的示数如图14（已知电源电压为（已知电源电压为6V），则），则电流表的示数为电流表的示数为_A，电压表的示，电压表的示数为数为_V；测得小灯泡的实际功率；测得小灯泡的实际功率为为_W。 在做在做“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”实验时，实验时，选用的器材有电

25、压为选用的器材有电压为6V6V的电源，额定电压为的电源，额定电压为2 25V5V的小灯泡（额定功率约为的小灯泡（额定功率约为1W1W），以及滑动），以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。下图变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。下图是没有连接完的实物电路。是没有连接完的实物电路。(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。（2）开始实验前，开关应）开始实验前，开关应处于处于 状态，滑动状态，滑动变阻器于处于变阻器于处于 处处 在做在做“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”实验时，实验时，选用的器材有电压为选用的器材有电压为6V6V的电源，

26、额定电压为的电源，额定电压为2 25V5V的小灯泡（额定功率约为的小灯泡（额定功率约为1W1W），以及滑动），以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。断开断开阻值最大阻值最大（3）闭合开关，他发现在移动滑动变阻器滑片）闭合开关，他发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表和电流表的示数都不会改变，的过程中，电压表和电流表的示数都不会改变，且灯泡亮度始终较暗，且灯泡亮度始终较暗，原因是原因是_ _ _ _ _ _ 在做在做“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”实验时，实验时，选用的器材有电压为选用的器材有电压为6V6V的电源，额定电压为的电源，额定电压

27、为2 25V5V的小灯泡（额定功率约为的小灯泡（额定功率约为1W1W），以及滑动），以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。滑动变阻器两个接线滑动变阻器两个接线接同时接在下面接同时接在下面 在做在做“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”实验时，实验时，选用的器材有电压为选用的器材有电压为6V6V的电源，额定电压为的电源，额定电压为2 25V5V的小灯泡（额定功率约为的小灯泡（额定功率约为1W1W），以及滑动），以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。电压表与滑动电压表与滑动变阻器并联变阻器并联（4）有一位

28、同学在连接好电路后，闭合开关，在移）有一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时电压的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大。经检表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大。经检查所用器材完好，出现这种现象的原因查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是可能是。（5）检查电路连接无误后，闭合开关，发现）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表小灯泡不亮，电压表有读数，电流表指针有读数，电流表指针几乎不动，其原因可几乎不动，其原因可能是能是 。 在做在做“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”实验时，实验时，选

29、用的器材有电压为选用的器材有电压为6V6V的电源，额定电压为的电源，额定电压为2 25V5V的小灯泡（额定功率约为的小灯泡（额定功率约为1W1W），以及滑动），以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。小灯泡断路小灯泡断路（6）检查电路连接无误后，闭合开关，小灯）检查电路连接无误后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表读数不为零，电压表读数为零，泡不亮，电流表读数不为零，电压表读数为零，其原因可能是其原因可能是 。 在做在做“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”实验时，实验时，选用的器材有电压为选用的器材有电压为6V6V的电源，额定电压为的电源，额定电压为2

30、 25V5V的小灯泡（额定功率约为的小灯泡（额定功率约为1W1W），以及滑动），以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。小灯泡短路小灯泡短路(7)改正后，闭合开关，移动滑片改正后，闭合开关，移动滑片P到某处，发现到某处，发现电压表的示数为电压表的示数为22V，要测量小灯泡的额定功，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片率，应将滑片P向向 端滑动。端滑动。当手移动变阻器滑片时，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察眼睛应观察 表示表示数的变化。（填数的变化。（填“电压表电压表”或或“电流表电流表”） 右右电压电压012300.20.40.6A0.63(8) 移动滑

31、片移动滑片P到某处，当电压表的示数为到某处，当电压表的示数为25V时，小灯泡的正常发光，此时滑动变阻器的实际时，小灯泡的正常发光，此时滑动变阻器的实际功率为功率为 瓦。瓦。6V1.05(9)(9)通过移动滑片通过移动滑片P P，测得多组数据，绘制成，测得多组数据，绘制成U U - - I I，图，图像如上图。据此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变像如上图。据此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率是阻器消耗的功率是 ( (设电源电压保持不变设电源电压保持不变) )。0.7W 在做在做“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”实验实验时，选用的器材有电压为时，选用的器材有电压为6V的电源，额定的电源，额定电压为电压为25V的小灯泡的小灯泡实验次数123电压/伏2.02.53.0电流/安0.250.300.33（10）实验后，该同学将三次实验数据记