第八章 第三节 测量小灯泡的电功率（教案）

彩田学校物理学案 第八章 电功率 第3节.测量小灯泡的电功率 班级： 姓名：

三.测量小灯泡的电功率

【学习目标】

1.知道实验室测电功率的原理。

2.会用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。 3.进一步理解额定功率和实际功率。

【学点一】电功率的测量

1.利用功能关系：用电能表测用电器消耗的 电能 （ W ），用秒表测用电器的通电 时间 （ t ）， 由P= W/t 计算出电功率。 2.利用伏安法：

（1）电功率 P 与用电器电压 U 和电流 I 大小有关，由P=W/t及W=UIt，理论分析得出： P= UI （此式表明电功率的大小等于 电压 与 电流 的乘积）。 （2）符号的意义及单位：

I —电流—安培（ A ）； U —电压—伏特（ V ）； P —功率—瓦特（ W ） 注意：使用以上公式，只有电流、电压的单位分别是 安培 、 伏特 时，所得的功率单位才是瓦特。 3.电功率计算的推导公式：（1）由P=UI及欧姆定律公式 I=U/R 可推导出:P= U2/R ；

（2）由P=UI及U=IR可推导出:P= I2 R 。（推导式中R表示 电阻 ，在计算时其单位必须是 Ω ） 4.电功率与用电器电阻的关系：

当电流一定（ 串联 电路中）时，由P= I2R可知，电功率与电阻成正比，所以P1:P2= R1：R2 ；

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当电压一定（ 并联 电路中）时，由P= U/R可知，电功率与电阻成反比，所以P1:P2= R2：R1 。 【当堂训练】：

1.有一种用于220V电路的节能灯，额定功率仅为1W，通过它的电流为 4.5 mA 。 2.上海世博会太阳能光伏发电项目是通过高科技将太阳能转化为 电 能。某学校共有250盏标有“220V 40W”字样的日光灯，若它们同时正常工作，则通过其中一盏灯的电流为 0.18 A.

3.某灯泡上标着“220V 40W”，则该灯泡的电阻为 1210Ω ，当接在110V的电源两端时，该灯泡的实际电功率为 10W （设灯丝的电阻不随温度的改变而改变）。

【学点二】测量小灯泡的电功率 （阅读教材46-47页内容，回答下面问题。）

分别测量以下三种情况下的实际功率：（1）使小灯泡在额定电压下发光。（2）使小灯泡两端电压

是额定电压的1.2倍，并观察小灯泡亮度。（3）使小灯泡两端电压低于额定电压，并观察小灯泡亮度。 1 .实验目的：分别测出小灯泡在额定电压条件下的 额定功率 ， 实际电压 条件下的实际功率。 2 .实验原理：根据公式P= UI ，测出灯泡两端电压 U 和通过灯泡电流 I ，利用公式计算出小灯泡的电功率，这种方法叫做 伏安 法。

3.实验器材：额定电压为 2.5V 的灯泡一个、电池组、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干。 串联滑动变阻器的作用：（1） 保护电路 （2） 调节小灯泡两端的电压 4 .实验电路图（实物图）：

5 .注意事项：（1）连接过程中，开关应始终处于 断开 状态。（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到 电阻最大 处。（3）按照电路图连接实物图时，为了不造成连接上的混乱，可先将干路上的元件 串 联起来，最后把电压表 并 联在小灯泡的两端，即所谓“先串后并”的方法。 6 .实验数据（记录）表格：

次数 1 2 3 实际电压与额定电压的关系 电压 U/V 2.5V U实 ＝ U额 3V U实＝1.2 U额 U实 ＜ U额 2V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度 灯泡 正常 发光 灯泡发光较 亮 灯泡发光较 暗 1 探索奥秘 源于主动

有进步，学习当然快乐

7 .进行试验： （1）请根据电路图用笔画线代替导线连接实物图。（2）把相关实验数据填入表格。 8 .分析实验数据：（1）在不同的电压下，小灯泡的电功率是 不同 的，电压越高时， 电流 也越大， 灯泡的实际功率也 越大 ，灯泡亮度也更 亮 。

（2）只有当实际电压等于 额定电压 时，实际功率才会等于 额定功率 ，小灯泡正常发光。 （3）当实际电压大于额定电压时，实际功率大于 额定功率 ，小灯泡发光很 亮 。 9 .因为小灯泡在不同电压、电流下实际功率本身就不同，所以 不用 对不同情况下的电功率计算平均值以得到灯泡更为准确的电功率。

10 .实验结论：（1）不同电压下，小灯泡的功率 不同 ，实际电压越大，小灯泡功率越大。

（2）小灯泡的亮度由小灯泡的 实际功率 决定，实际功率越大，小灯泡越 亮 。

【体验成功】

１.两个定值电阻，把他们串联接在电路中，总功率P1，并联接在原电路中，总功率P2，则（ C ）

A、P1=P2 B、P1＞P2 C、P1＜P2 D、无法确定

2．教室里有L1、L2两盏灯并联在电路中，由同一开关控制，当开关闭合后，L1灯明显比L2灯亮，从而可以知道两灯的电阻关系是 ( B )

A．L1灯电阻比L2灯电阻大 B．Ll灯电阻比L2灯电阻小 C．L1灯电阻等于L2灯电阻 D．无法确定 3.甲灯标有\的字样，乙灯标有\的字样，甲灯的电阻比乙灯的电阻 小 ；若将它们并联接人电路中，则 甲 灯亮些，若将它们串联接人电路中，则 乙 灯亮些。

4.有一个标有“8V 2W”的小灯泡，如果接到12V的电源上必须 串 联一个阻值为 16Ω 的电阻，才能使小灯泡正常发光。

5.两个电阻R1=6Ω,R2=8Ω，把它们串联在电路中，消耗的电功率之比是 3:4 。 6.两个电阻R1=6Ω,R2=8Ω，把它们并联在电路中，消耗的电功率之比是 4:3 。 7.图1所示的电路中，电压U = 3V，且保持不变，灯L标有“6V 3W”的字样， 当开关S断开时，灯L的实际功率为 0.75 W；当开关S闭合时，灯L的实际

图1

功率将 不变 （填“变大”、“变小”或“不变” ）。

8.测定小灯泡电功率的原理是 P=UI ，测小灯泡电阻的实验原理是_R=U/I__（用公式表示）。 9．为了迅速准确地测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，至少要 2 节干电池,用 滑动变阻器调节小灯泡两端电压，电压表应和 小灯泡 并联,为了提高测量的准确程度,应选 0-3 V的量程，闭合开关后调节 滑动变阻器 使电压表的示数为2.5V,若此时电流表的示数为0.2A,则该灯泡的额定功率为 0.5 W。 10.图２为测定小灯泡的电功率的实验电路图：(1)请你在下图中的圆圈内填上“A”或“V”。 (2)若实验中所、用小灯泡的额定电压为2.5V，但开关K闭合时，伏特表示数为1.8伏，为了使加在灯泡上的电压达到额定值，应将滑动变阻器的滑片P向 a 端移动(填“a”或“b”)。 (3)当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时，电流表的示数如右下图所示。则通过灯泡的电流强度是 0.44 安培，该灯泡

图2 的额定功率为 1.1 瓦特。

11.如图３电路中，电源电压U=9V，电阻R1=R2=18Ω,

（1）当S闭合时，求R2消耗的电功率。

（2）当S断开时，求R2消耗的电功率，以及每分钟消耗的电能。 解：（1）当S闭合时，U2=9V，R2=18Ω，根据P=U2/R得

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R2消耗的电功率P2=U2/R2=(9V)/18Ω=4.5W

（2）当S断开时，R1=R2=18Ω，电阻分到的电压U1=U2=4.5V，根据P=U2/R得 图３

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R2消耗的电功率P2=U2/R2=(4.5V)/18Ω=1.125W；每分钟消耗的电能W=Pt=1.125W×60s=67.5J 12.如图４电路中,R1＝40Ω，R2＝10Ω。当开关S闭合后，通过电流表的示数为0.3A，求：

（1）电阻R1的电功率；（2）R2的电功率。（3）电路的总电功率；（4）5min内，电流通过R2做的功。 解：（1）R1＝40Ω，R2＝10Ω，I1=0.3A，U=U1=I1R1=40Ω×0.3A=12V， 根据P=UI得P1=U1I1=12V×0.3A=3.6W；

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（2）P2=U/R2=（12V）/10Ω=14.4W；

（3）电路的总电功率P总=P1+P2=3.6W+14.4W=18W； （4）t=5min=300s，电流通过R2做的功W2=P2t=14.4W×300s=4320J 图４

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探索奥秘 源于主动