九年级物理全册 第十六章 第三节 测量电功率课件 （新版）沪科版.ppt

第三节测量电功率 体验 电功率的计算及测量活动 观察手电筒上的小灯泡的铭牌 1 小灯泡的3 8v表示的含义是 0 5a的含义是 2 根据标注的电压和电流值 结合电功率的公式可求得小灯泡的电功率是w 3 把该小灯泡先接入只有一节干电池的电路 再接入只有两节干电池的电路 此时小灯泡的发光亮度将变 选填 亮 或 暗 此时小灯泡的电功率将变 选填 大 或 小 提示 1 额定电压为3 8v额定电流为0 5a 2 p ui1 9 3 亮大 1 测量小灯泡功率的原理是什么 2 小灯泡的亮度与小灯泡的电功率有什么关系 3 如何利用电能表测量小灯泡的电功率 探究测量小灯泡的电功率1 实验原理 通过 体验 可知 要知道小灯泡在不同电压下的电功率大小 需要测量小灯泡两端的和通过小灯泡的 所以测量电功率的原理是 提示 在 体验 活动中 根据公式p ui 代入数据可求出小灯泡的额定功率 故测量小灯泡的电功率 在测得电压和电流的前提下 根据p ui可以算不同电压下的电功率 参考答案 电压电流p ui 2 测量器材 1 利用测量电压 2 利用测量电流 3 在实验中 为了观察不同电压下灯泡亮度 需要多次测量和 故需要增加仪器 参考答案 1 电压表 2 电流表 3 电压电流滑动变阻器 3 实验设计及分析 1 根据所选的器材 设计实验电路图 参考答案 2 根据电路图连接实物图并回答问题 连接电路时 开关应处于状态 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应置于 提示 分析电路图 结合每个元件的连接特点 完成实物图连接 为保证电路的连接安全 在连接电路时 开关应断开 并在开关闭合前 把滑片置于变阻器的阻值最大端 以免开关闭合时 电流过大 烧毁元件 参考答案 断开 阻值最大端 如何选择电流表和电压表的量程 提示 a 电压表量程的选择要参考小灯泡的额定电压 b 电流表量程的选择 应根据小灯泡的额定电压值和所给的电阻 结合欧姆定律计算出小灯泡的额定电流 依据小灯泡的额定电流选择电流表的量程 在不知道小灯泡电阻的情况下 可以采用试触的方法 参考答案 a 依据额定电压和小灯泡的额定电流 b 根据试触法 应如何探究小灯泡的实际功率与它两端电压的关系 提示 为了探究小灯泡的实际功率随它两端电压的变化情况 以及小灯泡的亮度随实际功率的变化情况 需要用到滑动变阻器 使小灯泡两端的电压依次等于它的额定电压 为额定电压的1 2倍 低于额定电压 测出这三种情况下小灯泡的功率 参考答案 调节滑动变阻器 使小灯泡两端的电压依次等于它的额定电压 为额定电压的1 2倍 低于额定电压 3 分析实验数据 通过调节得出多组电压和电流示数及相应的灯泡亮度 如下 计算不同电压下 小灯泡的功率 填入表格 对比功率与灯泡亮度可发现 小灯泡的亮度由决定 提示 根据p ui可计算得出不同电压下的功率 分析表格可知 当小灯泡两端的电压高于额定电压时 小灯泡的实际功率大于额定功率 小灯泡比较亮 当小灯泡两端的电压等于额定电压时 小灯泡的实际功率等于额定功率 小灯泡正常发光 当小灯泡两端的电压小于额定电压时 小灯泡的实际功率小于额定功率 小灯泡发光比较暗 所以小灯泡的亮度取决于实际功率 单纯比较电流或电压的大小 无法判断小灯泡的亮度 参考答案 滑动变阻器 0 440 6250 84 实际功率 4 交流与评估 1 在实验中 滑动变阻器的作用 提示 把滑动变阻器接入电路 增大了电路中的电阻 可以限制电路中的电流 有保护电路的作用 另外 通过改变滑动变阻器的电阻 来改变小灯泡两端的电压 使小灯泡两端的电压分别等于额定电压 高于额定电压 低于额定电压 探究小灯泡实际功率和额定功率的关系 参考答案 保护电路 改变小灯泡两端的电压 2 小灯泡两端的电压能否超过额定电压很多 提示 电压过高会烧坏小灯泡 参考答案 不能 3 在此实验中 能否多次测量求小灯泡功率的平均值 提示 由于实验中测出的电功率是在不同的电压下测出的 电功率的值是相对于不同电压来说的 应分别求出各自电压下的电功率 只有额定电压下的电功率才是额定功率 所以求平均值没有意义 参考答案 多次测量目的是寻找小灯泡的实际功率随它两端电压的变化规律 所以不能多次测量求平均值 1 实验原理 p 2 实验设计 1 用 测出小灯泡正常工作时的电压 2 用 测出小灯泡正常工作时的电流 3 通过调节 使小灯泡的电压分别高于 低于 小灯泡两端的 电压 观察小灯泡的亮度 记下电压表 电流表示数 ui 电压表 电流表 滑动变阻器 额定 3 实际功率与小灯泡亮度的关系 暗 正常发光 亮 拓展延伸 伏安法测功率 与 伏安法测电阻 的实验器材与电路图相同 不同之处 实验原理不同 数据的处理方式不同 伏安法测电阻 要多次实验求平均值 而用电器的电功率在不同的电压下是不同的 不能求平均值 考点伏安法测小灯泡的电功率 典例 如图甲是小红在 测量小灯泡的电功率 实验时连接的电路 小灯泡的额定电压为3 8v 电源电压恒为6v 1 请用笔画线代替导线 将甲图电路连接完整 2 当开关闭合 变阻器滑片p向左移动时 电流表示数 电压表示数 选填 变大 变小 或 不变 3 调节滑动变阻器使灯泡正常发光 电流表的示数如图乙所示 此时电路电流为a 小灯泡的额定功率为w 4 如果电压表的0 15v量程被损坏 只有0 3v量程能正常使用 要求利用原有器材测出小灯泡的额定功率 请在下面的虚线框中画出你设计的电路图 思路导引 解答本题的三个关键点 关键点1 电压表量程的选择 关键点2 滑动变阻器在电路中的作用 关键点3 灯泡额定功率为p额 u额i额 精讲精析 本题考查测量小灯泡电功率的实验探究 1 测量小灯泡电功率 应测通过小灯泡的电流和两端的电压 故电压表应和小灯泡并联 则电压表的 接线柱应和小灯泡左端接线柱相连 或和滑动变阻器右下接线柱相连 2 当开关闭合 变阻器滑片p向左移动时 滑动变阻器接入电路的阻值变大 电路中电流变小 即电流表示数变小 电压表示数ul irl rl可认为不变 i变小 故ul变小 3 由图乙读得小灯泡正常发光时通过的电流i额 0 32a 则小灯泡的额定功率p额 u额i额 3 8v 0 32a 1 216w 4 若电压表的0 15v量程被损坏 只有0 3v量程能正常使用 小于3 8v 故电压表不能直接测小灯泡两端的电压 应测滑动变阻器两端的电压 当滑动变阻器两端的电压u 6v 3 8v 2 2v时 小灯泡正常发光 读得此时电流表的示数 即可计算出小灯泡的额定功率 答案 1 电路如图所示 2 变小变小 3 0 321 216 4 电路图如图所示 方法归纳 电功率的测量 1 利用电流表和电压表测量 实验原理 p ui 2 用电能表测量用电器电功率 具体方法 a 记下电能表每kw h的转数n b 关闭其他用电器 只让待测用电器工作 c 用停表或钟表测量待测用电器工作时电能表圆盘转n转所用的时间t d 计算待测用电器的实际功率 1 在做 测量小灯泡电功率 的实验中 某班四位同学所连接的电路图如图所示 其中连接正确的是 解析 选b 本题考查判断电路的连接情况 a图中电压表不能与灯泡串联 故a错 c图中电压表未接入电路 且电流表正负接线柱接反 故c错 d图中电压表只用了一个接线柱 未接入电路 不能使用 故d错 只有b图中的电路连接正确 故选b 2 在今年的实验技能考试中 实验桌上准备的器材有 学生电源 电压表 电流表 滑动变阻器 开关 待测小灯泡及导线若干 在做测量小灯泡的电功率实验时 小明在连接电路的过程中 由于疏忽 把两表的位置给颠倒了 其他连接正确无误 当开关闭合后 所产生的现象是 a 电流表将被烧坏b 电压表将被烧坏c 电压表有读数 电流表的读数几乎为0d 电流表有读数 电压表的读数几乎为0 解析 选c 本题考查电路故障的判断 当把电压表和电流表的位置给颠倒后 由于电压表串联在电路中 且电压表的阻值特别大 所以导致电路中的电流很小 所以电压表有读数 电流表的读数几乎为零 故选c 3 为了测量小灯泡的电功率 在具体实验操作中 手和眼的分工应该是 a 手移动滑动变阻器的滑片 眼睛观察电流表b 手移动滑动变阻器的滑片 眼睛观察电压表c 手移动滑动变阻器的滑片 眼睛观察灯泡是否发光d 手按开关 眼睛观察小灯泡 解析 选b 本题考查了测功率实验中的操作 测量小灯泡的电功率时 是否达到额定功率 主要看小灯泡两端的电压是否达到额定电压 所以应用手移动滑动变阻器的滑片 眼睛观察电压表 故选b 4 在一电路中有两个小灯泡 观察它们的发光情况后 发现亮度不同 对亮度较强的小灯泡 下面讨论正确的是 a 通过它的电流一定大b 它的电阻一定大c 它的额定功率一定大d 它的实际功率一定大 解析 选d 本题考查了用电器的工作状态不同的影响因素 灯泡的亮度取决于实际功率 亮度越强的灯泡 实际功率越大 故选d 5 在 测量小灯泡的功率 的实验中 小明要测量一个标有 2 5v 字样的小灯泡的额定功率 通过实验得到这个小灯泡的u i关系图像 如图所示 由图可知 小灯泡的额定功率p w 当u 1 5v时 小灯泡的电阻r 解析 本题考查了根据图像计算电功率 小明要测量的小灯泡的额定电压为2 5v 由题图可知 小灯泡的额定电流为0 25a 所以额定功率为p ui 2 5v 0 25a 0 625w 当u 1 5v时 通过小灯泡的电流为0 2a 根据公式答案 0 6257 5 6 有两个定值电阻r1 12 r2 24 串联后接在某电源上 r1 r2两端的电压之比为 r1 r2消耗的电功率之比为 如果并联后接在同一电源上 通过r1 r2的电流之比为 r1 r2消耗的电功率之比为 解析 本题考查电功率与电阻的关系 两电阻串联 通过它们的电流相等 则它们两端的电压之比等于它们的电阻之比 根据p ui可知 电功率之比等于它们两端的电压之比 如果并联在同一电源上 它们两端的电压相同 根据u ir可知 通过的电流与定值电阻的电阻成反比 根据p ui知 电功率之比和电流之比相同 答案 1 21 22 12 1 7 某同学在 测定小灯泡额定功率 的实验中 所用电源电压为6v 小灯泡l的额定电压为2 5v 他按图甲所示的电路进行实验 实验时 他调节滑动变阻器滑片的位置 观察小灯泡发光的情况 并记录电表的示数 如表所示 请回答下列问题 1 请你用笔画线代替导线 根据图甲所示的电路图 将图乙所示实物图连接完整 2 分析表中实验数据 可知小灯泡l的额定功率为w 3 小施同学分析表中实验数据后 发现还能求得小灯泡的电阻 于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值 你认为小施同学的做法对吗 请说明理由 解析 本题考查了测量小灯泡电功率的实验 1 由表格中电流数据可知 电流表选择0 0 6a 在电路图中 滑片向右移动时电阻变大 则实际连接时也需要滑片向右移动时电阻变大 所以可以连接c 或d 和电流表的0 6a量程 2 小灯泡的额定电压为2 5v 因此选取表格中的电流0 2a 则p ui 2 5v 0 2a 0 5w 3 灯丝温度