九年级物理《焦耳定律》一对一讲义

励志教育辅导讲义

第一课时测量小灯泡的电功率

知识点1：测量小灯泡的电功率

实验目的：①学会用电压表、电流表测定小灯泡的功率；

②会测量小灯泡额定功率和实际功率。

实验原理：P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。

实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。

实验电路图及表格：

次数电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况

1

2

3

实验步骤：1．实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压；

2．按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；

3．调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为，记录电流表示数；

4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；

5．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；

6．断开开关，计算电功率值填入表格。

数据分析，总结结论：(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；

(2)灯泡的亮度了取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。

注意事项

1．仪器选择：①电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。

②电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选0—0.6A的量程。

③滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。

2．连电路时注意事项：同伏安法测电阻。

知识点2：利用电能表和钟表测量家用电器的功率

1．原理：

2．仪器：电能表、钟表、家用电器。

3．测量的物理量：电能表表盘的转数，时间。

4．实验步骤：要测某家用电器的功率，可只让其工作，其他用电器关闭，观察记录电能表表盘转数，同时记下钟表的时间值，再计算出功率。

5．计算方法：

例如：电能表的参数3000R/kW·h，记录的转数为n转，时间为t(s)，则

t秒消耗的电能：

电功率：

注意事项：①明确电能表参数的物理意义;

②被测的电器一定要单独工作;

③单位的对应关系。

例如：家用电能表的盘面上，标有3000R/KW·h字样，当接入一个用电器正常工作时，1min内电能表的转盘转了15转，则该电器消耗的实际功率是( )

A．5W B．500W C．300W D．3KW

解析：用电器消耗的电能。

规律方法指导：

1．测量电功率的方法：

①测量电功率可以使用专用的功率表

②用电能表测量出电流通过小灯泡做的功(消耗的电能)用钟表测出所用的时间，根据公式

计算出要用电器的电功率。

③用电压表测得小灯泡两端的电压，用电流表测得通过小灯炮的电流(用伏安法)，然后通过公式P=UI，计算出小灯泡的功率。

2．本实验关于使用滑动变阻器的规律方法：

①本实验测量小灯泡在不同电压下电功率，使用调节电源电压的方法不方便，例如小灯泡的额定电压是3.8V，直接调电源电压调不出来，所以通过串联滑动变阻器，调节灯炮两端电压来完成实验目的。

②本实验滑动变阻器的作用一是保护电路，二是调节灯泡两端的电压。

③注意事项：连电路时，滑片要滑到阻值最大端。通过的最大电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流。

3．伏安法测小灯泡电阻和测小灯泡电功率的异同点：

①原理不同：，

②仪器相同；电路图相同

③分析的方法与结论不同

测小灯泡电阻：分析方法是电阻的不同，不是由于电流、电压引起的而是温度引起的，结论是温度越高，电阻越大。

测小灯泡功率：分析方法是电压不同功率不同，功率的变化是由于电压的变化引起的。

【例1】如甲图所示是“测量小灯泡的电功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路，其中电源为3节新的干电池，灯泡的额定电压为3.8V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”的字样。

(1)对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图未完成部分连接好；

(2)当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象：(见下表)

电路中出现的不正常现象

可能的原因

顺序电灯的亮暗电流表的示数A 电压表的示数V

甲不亮0.54 0

乙很亮0.42 4.2

丙不亮0 4.5

请你从下列选项中选择可能原因填入表中(只要填写代号)

A．电路中a、b间断路 B．电路中a、b间短路 C．滑动变阻器连入电路中的电阻太小

解析：若电路a、b间断路，电压表、电流表、滑动变阻器串联在电路中，电压表的示数等于电源电压，电流表示数为0，灯泡不亮；若电路中a、b间短路，灯泡不亮，电压表示数为0，电流表与滑动变阻器串联，电流表示数较大；若滑动变阻器连入电路中的电阻太小，灯泡两端的电压很高，通过灯泡的电流会较大，灯泡很亮。

答案：(1)如图

(2)B、C、A

总结升华：测量电功率实验中的故障大多是由于部分电路的开路或者短路引起的。(1)当出现开路(电压表除外)，一般电流表无示数，灯泡不发光。可能断路无电流，也可能灯泡断路，电压表串联在电路中，有电流，但是太小，电压表有示数。

(2)当出现短路时：(电流表除外)若灯短路时，灯不亮，电压表无示数，电流表示数很大，若滑动变阻器短路时，灯泡较亮