电功率——测小灯泡电功率

教学过程
一、复习预习
I. 电功率（P ）定义：电流在单位时间做的功。

国际单位有：瓦特;常用单位有:kW
2•计算电功率公式:P= W/t = UI
3.利用计算时单位要统一，①如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦特②如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。

4•计算电功率还可用右公式（只适用于纯电阻电路）：P=I2R和P=U2/R
5.额定电压（U额）：用电器正常工作时的电压。

额定功率（P额）：用电器在额定电压下的功率。

6•实际电压（U实）：实际加在用电器两端的电压。

实际功率（P实）：用电器在实际电压下的功
率。

二知识讲解
课程引入：思考：1、150W功率彩电的意义是什么?
2、大功率用电器耗电一定多吗？W=P-
3、60W的灯泡一定比40W的灯泡亮吗？
4、一个用电器的电功率恒定不变吗？
5、如何知道用电器的电功率呢？
考点/易错点1测用电器的功率
方案1:观察用电器的铭牌。

额定电压：U额=220V
额定功率：P额=40W正常工作的电功率和电压
额定电流：I额用电器正常工作时的电流
P额二U额x I额
说明：额定U、I、P是用电器的恒定参量，不随工作条件的改变而改变。

所有用电器出厂时都会标注。

思考：如何知道用电器的实际电功率（P实）呢？
方案2 :电功率的测量(适用于家用电器)
原理：P=W/t
器材：电能表、秒表
步骤: 电能表常数i m p/(kW.h)转盘圈数时间/S电功/J电功率/W
3200
评估:1、实验过程中要注意哪些细节？
2、实验方案有哪些优缺点和局限？
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实验过程：描述实验步骤，归纳注意事
项。

数据分析：综合相关数据和现象总结
结论。

小电灯电压表示电流表示小电灯小电灯的
规格数U/V数I/A的亮度功率P/W
容尿电压20.2稍亮0.4
U 额=2.5V 2.50.23亮0.575
30.25很亮0.75
结论：U实VU额P实VP额灯泡较暗U实=U额P实二P额正常工作U实〉U额P实〉P额灯泡较亮可能损坏灯泡的亮度取决于实际功率
实验评估:
1、一位同学连接好电路闭合开关时，发现小电灯特别亮，这说明滑阻接入电阻太小或电源电压过高
2、实验中，滑动变阻器的作用是什么？
①保护电路②改变小电灯两端的电压，调节其工作状态。

3、表格中三个电功率要不要求平均值，为什么？
因为实验中不是测量的同一个物理量，多次测量取平均值是指所测量的是同一个物理量，为了减少测量的误差采用的一种方法，而本次实验中的三个物理量是用电器工作在不同状态下的三个不同的物理量, 分别为额定功率和实际功率，不属于实验误差，所以不能求平均值。

考点/易错点2电功的应用
应用1 :进行用电器铭牌参量的计算
W=
P显
应用2 :推导串并联电路中电功率规律
Pl = U1I= 12 R1
P2 = U2I= 12 R2
Pl: P2= U1:U2= R1:R2
P 总二U 总I 二(U1+U2)I P 总二Pl + P2
Pl = UEL =U2/R1
P2 = UI2= U2/R2
P1:P2 = 11:12= R2:R1 P 总=UI 总二U (11+12) P 总二Pl + P2
三.例题精析
【例题1]
【题干】（2014・）灯泡L上标有"2.5V"的字样，它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示，下
列说法中正确的是（）
A・灯泡L的额定电流是0.2A
B・灯泡L正常发光时的电阻是10Q
C・灯泡L的额定功率是6.25W
D・灯丝的电阻随电压的增大而减小
【答案】B
【解析】闭合开关S时，灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压和聲甲压相等，由图读出此时灯泡的电阻，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，利用P=UI求出灯泡的额定功率;通过曲线图可知小灯泡
的电阻随电压的增大而增大・
【例题2】
【题干】（2014・）为了测出机顶盒在待机时的电功率，小真在外出旅游期间，关闭家里其它用电器
的电源,用电能表测出待机时机顶盒所j肖耗的电能,数据见表，则机顶盒待机时的电功率为______ W •若市有100万户家庭，按每户家庭一台机顶盒，每天机顶盒待机20小时，每度电0.6元计算，家庭一天为此额外支付的电费为______ 元・
【答案】10; 1.2x105 .
【解析】（1）已知前后两次电能表的示数，示数之差就是消耗的电能；根据公式P=W/t 可求机顶
盒待机时的电功率；（2 ）求出了待机功率，根据公式W=Pt先计算100万户每天待机消耗的电能，进一步求电费・
【例题3】
【题干】在测定"小灯泡的额定功率"的实验中，已知电源电压为6V ,小灯泡的额定电压为2.5V, 小灯泡的电阻约为IOQ •图(1 )是小向同学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；
(2) 某同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是_________ ・
(3 )故障排除后，闭合开关，移动滑片到某一点，电压表的示数如图(2 )甲所示・为 _______ V ,要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 ____ 端移动・(选填"左"或"右")
(4 )当灯泡正常发光时，电流表示数如图(2 )乙所示，则灯的额定功率为________ W・
(5)实验中，若电流表损坏不能使用,可以多增加一个已知阻值的电阻R0和一个电压表.请你设计—电路来测小灯泡的额定功率，请画出电路图・
(1 ) ⑵
【答案】见解析
【解析】
(2) 灯泡不亮，但电压表有示数说明与电压表并联部分应发生了断路，即灯丝断了;
(3 )电压表量程为3V ,故最小分度为O.1V Z 则电压表示数为2.2V ;因灯泡两端电压小于额定电压, 故应增大灯泡两端的电压,即应减小滑动变阻器的接入电阻，滑动变阻器滑片应向左移动;
(4 )电流表量程为0 ~0.6A ,故读数为0.24A ,则灯泡的额定功率P=UI=2.5Vx0.24A=0.6W ;
(5 )将RO 与灯泡串联，电压表测电阻两端的电压，则由欧姆定律可求得通过R0的电流，即通过L
I=rS =0-25A
(1)由题意知电路中的电流约
为，故电流表量程应选0 ~ 0.6A ;故电路如图：
的电流・故原理图如图所示: ◎
!1!
■课堂运用
【基础】
1、( 2014・)如图，电源电压恒为4.5V ,灯泡L标有〃3V 0.9W"字样，在不损害电路元件的情况下, 下列判断正确的是( )
A・该电路的最大功率是1.35W
B・滑动变阻器的阻值可以调到零
C・滑片向左移动时，电压表示数变大
D・滑片向右移动时，灯泡消耗的功率变大
【答案】A
【解析】滑片向左移动时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压变化;滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，根据P=I2RL可知灯泡功率的变化・
2、（2014e ）电能表的表盘标有"5000「/kW・h"的字样，用它来测量某一家用电器的额定功率,把家中的其它用电器都断开，只接入该用电器，电热器在额定电压下工作半小时，电能表的转盘恰好转过300圈，若电路中没有发生漏电现象,则该用电器的额定功率为___W ,这半小时消耗的电能是_____ kW・h
【答案】120 ; 0.06・
【解析】
5000r/kW・h表示的是电路中每消耗lkWh的电能，电能表的转盘转5000r,或者表示电能表每转lr,电
路中消耗l/5000kWh的电能，求出转盘转300r （半小时）电路中消耗的电能,然后根据P二W/t 求出用电器的功率（额电功率）.
【巩固】
1、( 2014・)刚家的电能表如图所示，从表盘信息可知：电能表允许接入的用电器总功率不能超过
__________ W ;当电路中只有电风扇工作时，电能表转盘在6min转过了10转，这6min消耗的电能为 __________ J・
【答案】4400 ; 1.8 xlO4・
【解析】(1 )由电能表的参数可知工作电压和允许通过的最大电路，根据P二UI求出电能表允许接入用电器的最大总功率；
(2 ) 2000r/kWh表示的是电路中每消耗lkWh的电能，转盘转2000圈，或者表示
066
22QV 20A 50Hz 2W0r/kW<h
转盘转1圈，电路中消耗l/2000kWeh的电能，据此求出6min消耗的电能.
2、给你滑动变阻器一只，定值电阻(已知电阻值为R0 )—只，电压表、电源、电键各一个，导线若干, 你能测出额定电压为2.5伏的小灯泡的额定功率吗？如能，则：
(1) 画出测量的电路图・
(2) 简述测量步骤和所需测的物理量・
(3) 写出小灯泡的额定功率的计算公式・
【答案】
(1)滑动变阻器与灯泡串联，调节滑动变阻器滑片使灯泡在2.5V电压下工作.
已知电阻R0与灯泡串联,再测得R0的电压，求得灯泡额定电压. 开关串联在电路中控制电路・如图・
(2 )步骤：①如图连接电路，将P调至A端・
②闭合开关S ,移动滑片P ,使V的示数为U额=2.5V・
③保持P的位置不变，将V接至虚线位置，读出V的示数记为U0 . ⑶P
拓远.
-Ro
【解析】
测量灯泡的额定功率，没有电流表，一定能间接求得灯泡的额定电流.
可以采用已知电阻与灯泡串联,测已知电阻两端电压，求得已知电阻的电流即灯泡的颔定电流. 需要滑动变阻器与灯泡串联，调节灯泡两端的电压为额定电压・
开关串联在电路中控制电路通断
【拔高】
1、一只小灯泡的额定电压为2.5V ,正常发光时的电流约为0.3A .小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为6V的电源，滑动变阻器，导线若干.
(1) 请你用笔画线代替导线，将电路图甲连接完整・
(2) 电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是 ________ .
(3 )利用所给器材，该实验装置_______ (选填〃能〃或〃不能")用来验证欧姆定律中的电流与电
压的关系・
(4 )完成上述实验后”小雨用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材，设计了如图2所示的电路，也测出了灯泡的额定功率•请完成下列实验步骤：
①闭合开关SI，将S2拨到触点__ (选填"1"
或"2"),移动滑片，使电压表的示数为 V;
②再将开关S2拨到触点 ____ (选填T"或
"2")，保持滑片的位置不动，读出电压表的示
数U;
S1
【答案】(1)见下图；(2)灯泡断路；(3)不能；(4)①2 ; 2.5 ;②1;③2.5V(U-2.5V)/R0
231
【解析】
(1) 电压表与灯泡并联”电流表与灯泡串联”正确选择量程;
(2) 灯泡不亮，电流表无示数，则电路断路，电压表有示数，则与灯泡并联的电路断路;
(3) 电流和电压、电阻有关,要探究电流与电压的关系，需保证电阻不变，改变电压；结合灯丝电阻 与温度有关的特点进行分析;
(4) 在没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压 等于2.5V ,然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P 二UI
计算出灯泡的额
定电功率.
五、课程小结
测量小灯泡的电功率
—、观察用电器的铭牌P额二u额X I额
二、家用电器的测量,利用电能表。

P=W/t
三、实验室中测量小灯泡的电功率
1.实验原理图
2 .实验注意事项：①滑动变阻器的作用的作用是保护电路和改变小电灯两端的电压，调节其工作状态。

②电功率不能求平均值。