1、第十八章第十八章 电功率电功率第第3节节 测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率 灯泡亮度发生了改变，表明灯泡消耗的电功率变化了，灯泡亮度发生了改变，表明灯泡消耗的电功率变化了，如何测量小灯泡的电功率呢？如何测量小灯泡的电功率呢？需知道需知道:小灯泡两端的电压小灯泡两端的电压U和通过灯泡的电流和通过灯泡的电流I用电压表测出用电压表测出用电流用电流表测出表测出要测量电要测量电功率功率P=?根据电功率公式根据电功率公式 VA伏安法伏安法（实验原理）（实验原理）L知识点 P=UIp 核心电路：核心电路：p 添加必要元件：添加必要元件：VAp 完善电路：完善电路：改变小灯泡两端的工作电压改变小灯泡两端的
2、工作电压及通过的电流大小。从而求及通过的电流大小。从而求出不同工作电压下的电功率。出不同工作电压下的电功率。总结小灯泡亮度与总结小灯泡亮度与实际功率的关系。实际功率的关系。实验器材：电源、电压表、电流表、实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻、小灯泡。滑动变阻器、开关、导线、待测电阻、小灯泡。L实验电路设计实验电路设计1.断开开关，按电路图连接实物。断开开关，按电路图连接实物。2.调节滑动变阻器到阻值最大端，闭合开关。调节滑动变阻器到阻值最大端，闭合开关。3.移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电
3、压、高于额定电压（约低于额定电压、高于额定电压（约 1.2U额），同时观察比较灯的额），同时观察比较灯的亮度。亮度。4.记录电压值，电流值，分别计算小灯泡的电功率。记录电压值，电流值，分别计算小灯泡的电功率。实验步骤实验步骤小灯泡两端的电压小灯泡两端的电压 电压电压U/V电流电流I/A电功率电功率P/W 小灯泡亮度小灯泡亮度等于额定电压等于额定电压 高于额定电压高于额定电压 低于额定电压低于额定电压 小灯泡的额定电压是小灯泡的额定电压是2.5V。实验数据表格实验数据表格AV提示：注意电流表与电压表的量程。提示：注意电流表与电压表的量程。如小灯泡的额定电压为如小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约，
4、电阻约8，则电压表、，则电压表、电流表应选择的量程分别是电流表应选择的量程分别是_、_。00.6A03V 注意：先串后并注意：先串后并电路连接电路连接探究：测量小灯泡的电功率探究：测量小灯泡的电功率根据根据P=UI 计算电功率。计算电功率。U额额=_V，P额额=_W电压电压U实实（V）电流电流I（A）电功率电功率P实实（W）小灯泡明亮小灯泡明亮程度程度U实实=U额额U实实U额额U实实U额额2.52.5正常正常非常亮非常亮非常暗非常暗0.30.7530.320.9620.280.56结论：小灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越结论：小灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。
5、大，灯泡越亮。0.75分析论证分析论证1.在原电路中，使灯泡处开路（断路），闭合开关，调在原电路中，使灯泡处开路（断路），闭合开关，调节滑动变阻器，观察电压表、电流表示数、灯泡的亮度节滑动变阻器，观察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变化情况。变化情况。2.在原电路中，使灯泡处短路，闭合开关，调节滑动变在原电路中，使灯泡处短路，闭合开关，调节滑动变阻器，观察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变化情况。阻器，观察电压表、电流表示数、灯泡的亮度变化情况。小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，几乎小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，几乎等于电源电压。等于电源电压。小灯泡不亮，电压表无示数，但电流表
6、有示数。小灯泡不亮，电压表无示数，但电流表有示数。实验补充实验补充1.一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡L不亮，电不亮，电流表无示数，但电压表有示数，请分析电路中可能出现的故流表无示数，但电压表有示数，请分析电路中可能出现的故障障:_。2.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没有将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处灯泡灯泡L处断路处断路3.滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，灯泡都很暗，且两电表的示数滑动
7、变阻器的滑片无论怎样滑动，灯泡都很暗，且两电表的示数及灯泡亮度没有变化：及灯泡亮度没有变化：_。滑动变阻器下面两个接线连入了电路滑动变阻器下面两个接线连入了电路4.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虽有所变化，但电压表示数总小于其额调节变阻器的滑片灯泡亮度虽有所变化，但电压表示数总小于其额定电压定电压:_。电源电压小于灯泡的额定电压电源电压小于灯泡的额定电压故障分析故障分析1.（2018盘锦）在盘锦）在“测定小灯泡电功率测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电的实验中，小灯泡额定电压为压为2.
8、5V。（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“”，并，并在图中改正（导线不许交叉）。在图中改正（导线不许交叉）。由图甲知，电压表串联在由图甲知，电压表串联在了电路中，应将其与灯泡了电路中，应将其与灯泡并联，将滑动变阻器与灯并联，将滑动变阻器与灯泡串联。泡串联。连 接 中 考连 接 中 考（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路
9、发生故障的原因是动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是_。（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片滑片P到某一点，电压表示数如图所示为到某一点，电压表示数如图所示为_V。滑动变阻器断路滑动变阻器断路2.2电压表使用电压表使用0-3V0-3V量程量程 （4）根据实验记录绘制）根据实验记录绘制-U图象如图所示，根图象如图所示，根据图象信息，计算小灯泡的额定功率是据图象信息，计算小灯泡的额定功率是_W。解析：当解析：当U=2.5V时灯泡正常发光，由图象知此时灯泡正常发光，由图象知此时灯泡中的电流时灯泡中的电流I=0.2A，所以灯泡的额定功率：，
10、所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V0.2A=0.5W。0.5（5）完成上述实验后，小敏设计了如图所示的电路，测出了额）完成上述实验后，小敏设计了如图所示的电路，测出了额定电流为定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器变，滑动变阻器R1的最大阻值为的最大阻值为R1）按电路图连接电路。按电路图连接电路。闭合开关闭合开关_，移动，移动R1滑片，滑片，使电流表的示数为使电流表的示数为I额灯泡正常发光。额灯泡正常发光。先断开所有开关，再闭合开关先断开所有开关，再闭合开关 _，保持保持R1滑片位置不动，移动滑片位置不动，移
11、动R2滑片，滑片，使电流表的示数为使电流表的示数为I额。额。S1S2目的使目的使R2与灯泡与灯泡在电路中的效果在电路中的效果相同，即相同，即R2=RL。保持保持_滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为电流表的示数为I2。小灯泡额定功率的表达式为小灯泡额定功率的表达式为P额额=_。（用（用I额、额、I1、I2、R1表示）表示）R2I额2I2R1I1-I2解析：保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电
12、流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。由串联电路特点和欧姆定律可得：U=I1R2=I2（R1+R2），解得：RL=R2=，则灯泡额定功率为P额=I额2RL=I2R1I1-I2I额2I2R1I1-I22.（2019河南）在河南）在“探究小灯泡在不同探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同电压下工作时的电功率是否相同”的实的实验中，实验室提供了如下器材：电源电验中，实验室提供了如下器材：电源电压压U恒为恒为8V，滑动变阻器规格为，滑动变阻器规格为“20 2A”，小灯泡的额定电压，小灯泡的额定电压U额额=2.5V，额，额定功率小于定功率小于1.2W，两个
13、阻值分别为，两个阻值分别为10、20的定值电阻的定值电阻R0可供选择。可供选择。（1）为使小灯泡两端电压有一较大的）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。实物电路的连接。连 接 中 考连 接 中 考 实验次数实验次数物理量物理量12345电压电压/V1.01.52.02.53.0电流电流/A0.240.320.38 0.44电功率电功率/W 0.421.05（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作
14、时，消耗的电功率随电压的增大而的增大而_。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0=_的定值电阻。的定值电阻。（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_W。增大增大100.24 0.480.761.321.05电路中最小电阻电路中最小电阻2.180.44AV8最大最小IUR（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测
15、量小灯泡额定功率的方法，设计了如图所示的电路，所用电压表量程为功率的方法，设计了如图所示的电路，所用电压表量程为“015V”，请将以下实验步骤补充完整。，请将以下实验步骤补充完整。检查电路无误后，闭合开关检查电路无误后，闭合开关S，将开关，将开关S1拨至拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为_；滑片不动，再将开关滑片不动，再将开关S1，拨至，拨至“2”，读出电压，读出电压表示数为表示数为U0；小灯泡的额定功率：；小灯泡的额定功率：P额额=（用（用U额、额、U0、R0表示）表示）_。若步骤中，在将开关若步骤中，在将开关S1拨至拨至“2”时，不小心将滑片向
16、右移动了时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值_。（选填（选填“偏大偏大”或或“偏小偏小”）5.5灯泡的额定电压为灯泡的额定电压为2.5V00UUR额偏小偏小滑动变阻器电阻变大，灯泡变暗滑动变阻器电阻变大，灯泡变暗1.在测量额定电压为在测量额定电压为“3.8V”的小灯泡的额定功率的实验中，的小灯泡的额定功率的实验中，电源电压为电源电压为6V；小灯泡的功率不超过；小灯泡的功率不超过1.5W，则关于电压表和，则关于电压表和电流表的量程选择正确的是（电流表的量程选择正确的是（）A03V 00.6A B015V 0
17、0.6AC015V 03A D03V 03AB2.在在“测定小灯泡额定功率测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察片时，眼睛应观察（）（）A灯泡的发光情况灯泡的发光情况 B变阻器滑片的位置变阻器滑片的位置 C电流表的示数电流表的示数 D电压表的示数电压表的示数 D基 础 巩 固 题基 础 巩 固 题3.在测量小灯泡（在测量小灯泡（2.5V 0.5A）电功率的实验中）电功率的实验中:（1）电源应至少选择）电源应至少选择_节干电池节干电池;（2）要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为）要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为_。（3
18、）某次实验时）某次实验时电压表和电流表的电压表和电流表的示数如图所示，示数如图所示，则此时小灯泡的则此时小灯泡的实际功率为实际功率为 W。调节滑片使电压表的示数为调节滑片使电压表的示数为2.5V，记下电流表的示数，记下电流表的示数0.512基 础 巩 固 题基 础 巩 固 题小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）。字样）。（1）如图甲所示，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改）如图甲所示，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线
19、上打“”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。，并用笔画线代替导线画出正确的接法。（2）电路连接正确后，闭合开关，）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表有示数发现小灯泡不亮，但电压表有示数则故障的原因可能是则故障的原因可能是_。灯泡断路灯泡断路能 力 提 升 题能 力 提 升 题（3）实验过程中，当电压表示数为）实验过程中，当电压表示数为_V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，其值为数如图乙所示，其值为_A，小灯泡的，小灯泡的额定功率为额定功率为_W。2.50.240.6（4）若该实验中电源电压为）若该实验中电源电压为6V，那么
20、当小灯泡正常发光时，滑，那么当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路中的电阻是动变阻器连入电路中的电阻是_；如果有三个不同规格的；如果有三个不同规格的滑动变阻器：滑动变阻器：R1“10 2A”、R2“20 1.5A”、R3“100 1A”；为完成实验你认为应该选择的变阻器是为完成实验你认为应该选择的变阻器是_。14.6R2能 力 提 升 题能 力 提 升 题实验目的：测量小灯泡的电功率；理解额定功率和实际功率实验目的：测量小灯泡的电功率；理解额定功率和实际功率 的关系；的关系；实验原理：实验原理：P=IUP=IU；实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、实验器材：电源、开关、导线、小
21、灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器；滑动变阻器；实验电路图：实验电路图：VAL实验步骤：（实验步骤：（1）按照电路图连接实物图。）按照电路图连接实物图。（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，并记录电压表电流表示数。电压，观察小灯泡发光情况，并记录电压表电流表示数。（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为其额定电压的）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为其额定电压的1.2倍，观察小灯泡发光情况，并记录电压表、电流表示数。调节滑倍，观察小灯泡发光情况，并记录电压表、电流表示数。调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察小灯泡发光情动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察小灯泡发光情况，并记录电压表、电流表示数。况，并记录电压表、电流表示数。（4）根据）根据P=IU得出小灯泡电功率。得出小灯泡电功率。
