13.2.2测量小灯泡的电功率（课件）2025-2026学年九年级物理全册北师大版（2024）

幻灯片 1：封面标题：13.2.2 测量小灯泡的电功率学科：物理年级：九年级授课教师：[你的姓名]幻灯片 2：课程引入复习回顾：电功率的计算公式是什么？（\(P = UI\)，\(P = \frac{W}{t}\)等）什么是额定功率？什么是实际功率？（额定功率是用电器在额定电压下的功率，实际功率是在实际电压下的功率）提出问题：我们知道小灯泡的铭牌上标有额定电压（如 “2.5V”），但额定功率需要通过测量得到，如何测量小灯泡的额定功率和实际功率呢？测量电功率需要测量哪些物理量？引出本节课的实验主题 —— 测量小灯泡的电功率。幻灯片 3：实验原理核心原理：根据电功率的计算公式\(P = UI\)，用电压表测量小灯泡两端的电压\(U\)，用电流表测量通过小灯泡的电流\(I\)，通过计算\(P = UI\)得到小灯泡的电功率。原理分析：当小灯泡两端的电压等于其额定电压时，测得的功率即为额定功率（\(P_额 = U_额I_额\)）。当小灯泡两端的电压高于或低于额定电压时，测得的功率即为实际功率（\(P_实 = U_实I_实\)）。公式应用：实验中通过测量不同电压下的电流，分别计算对应的电功率，比较额定功率与实际功率的关系。幻灯片 4：实验器材基本器材：电源：提供电压，如干电池组（根据小灯泡额定电压选择，如 3 节干电池提供 4.5V 电压）或学生电源。小灯泡：待测量的小灯泡，标有额定电压（如 “2.5V”“3.8V”）。电流表：测量通过小灯泡的电流，量程选择需大于小灯泡的额定电流（可根据\(I_额 = \frac{P_额}{U_额}\)估算，若未知则先用大量程试触）。电压表：测量小灯泡两端的电压，量程选择需大于小灯泡的额定电压（如额定电压 2.5V 选 0 - 3V 量程，3.8V 选 0 - 15V 量程）。滑动变阻器：调节小灯泡两端的电压，使其达到额定电压、高于额定电压和低于额定电压，同时保护电路，阻值范围根据电源电压和灯泡额定电压选择（如 “20Ω 2A”）。开关：控制电路的通断。导线若干：连接电路元件。器材检查：实验前检查各器材是否完好，电表指针是否指零，滑动变阻器滑片是否灵活。幻灯片 5：实验电路图电路图绘制：画出电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联的电路，电压表并联在小灯泡两端。标注各元件符号：电源（\(E\)）、开关（\(S\)）、滑动变阻器（\(R_滑\)）、小灯泡（\(L\)）、电流表（\(A\)）、电压表（\(V\)）。电路连接要点：电流表串联在电路中，电流从 “\(+\)” 接线柱流入，“\(-\)” 接线柱流出。电压表并联在小灯泡两端，电流从 “\(+\)” 接线柱流入，“\(-\)” 接线柱流出，量程根据灯泡额定电压选择。滑动变阻器采用 “一上一下” 接线法，闭合开关前滑片移到阻值最大处，起到保护电路的作用。图示：展示完整的实验电路图，标注电流方向和电表量程选择。幻灯片 6：实验步骤步骤详解：连接电路：按照电路图连接电路，连接过程中开关保持断开，滑动变阻器滑片移到阻值最大位置（远离下接线柱）。试触检查：闭合开关前进行试触：用开关快速闭合再断开，观察电流表和电压表的指针偏转情况。若指针反向偏转，说明电表正负接线柱接反，需调整接线。若指针偏转角度过大超过量程，说明量程选择过小，需更换大量程。若指针偏转角度过小，说明量程选择过大，可更换小量程以提高精度。测量额定功率：闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压（如 2.5V）。观察小灯泡的亮度，记录此时电压表的示数\(U_额\)和电流表的示数\(I_额\)。测量实际功率（低于额定电压）：移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数低于额定电压（如为额定电压的 80%，即 2.0V）。观察小灯泡的亮度变化，记录此时的电压\(U_实1\)和电流\(I_实1\)。测量实际功率（高于额定电压）：移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数略高于额定电压（不超过额定电压的 1.2 倍，如 3.0V），避免损坏小灯泡。观察小灯泡的亮度变化，记录此时的电压\(U_实2\)和电流\(I_实2\)。整理器材：测量完成后，断开开关，拆除电路，将器材整理好放回原处。幻灯片 7：数据记录与表格设计实验数据记录表（以额定电压 2.5V 的小灯泡为例）：实验次数电压表示数\(U\)/V电流表示数\(I\)/A电功率\(P\)/W小灯泡亮度功率类型12.5（额定电压）额定功率22.0（低于额定）实际功率33.0（高于额定）实际功率数据计算示例：若第 1 次实验中\(U_额 = 2.5V\)，\(I_额 = 0.3A\)，则额定功率\(P_额 = U_额I_额 = 2.5V×0.3A = 0.75W\)。若第 2 次实验中\(U_实1 = 2.0V\)，\(I_实1 = 0.25A\)，则实际功率\(P_实1 = 2.0V×0.25A = 0.5W\)。亮度观察：记录每次实验中小灯泡的亮度（如 “正常发光”“较暗”“较亮”），对比亮度与功率的关系。幻灯片 8：实验现象与结论实验现象：当\(U_实 = U_额\)时，小灯泡正常发光，功率为额定功率。当\(U_实 < U_额\)时，小灯泡发光较暗，实际功率小于额定功率。当\(U_实 > U_额\)时，小灯泡发光较亮，实际功率大于额定功率，且电压过高时可能烧坏灯泡。实验结论：小灯泡的实际功率随实际电压的变化而变化，实际电压越大，实际功率越大。小灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。只有当实际电压等于额定电压时，实际功率才等于额定功率，灯泡正常发光。幻灯片 9：实验注意事项电路连接：连接电路时开关必须断开，防止电路连接错误导致短路，损坏电表或电源。滑动变阻器必须 “一上一下” 接线，不能接 “上上”（电阻为 0）或 “下下”（电阻最大且不可调）。电表量程选择要合适，既不能超过量程，也不能量程过大导致读数误差大。操作规范：闭合开关前，滑动变阻器滑片必须移到阻值最大处，起到保护电路的作用。调节滑片时动作要缓慢，观察电压表指针变化，使电压精确达到目标值（尤其是额定电压）。测量高于额定电压的实际功率时，电压不能超过额定电压的 1.2 倍，且通电时间不宜过长，防止灯泡烧坏。读数与记录：电表读数时视线要与指针所对刻度线相平，减小读数误差。及时记录实验数据和灯泡亮度，数据记录要真实、准确。幻灯片 10：实验常见故障及排除故障 1：闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数可能原因：电源故障（如电池没电）、开关接触不良、导线断路、滑动变阻器断路。排除方法：检查电源是否供电，开关是否闭合良好，逐段检查导线连接是否牢固，更换损坏的滑动变阻器。故障 2：闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压可能原因：小灯泡断路（灯丝断了），电压表串联在电路中（因电压表电阻很大，电流几乎为 0）。排除方法：更换小灯泡，检查灯泡是否完好（可通过将灯泡接在电源上测试）。故障 3：闭合开关后，灯泡很亮，电流表和电压表示数很大可能原因：滑动变阻器接了 “上上” 接线柱（电阻为 0），或滑片未移到最大阻值处。排除方法：立即断开开关，检查滑动变阻器接线是否正确，将滑片移到最大阻值处后重新实验。故障 4：调节滑片时，电压表和电流表示数变化很小，灯泡亮度几乎不变可能原因：滑动变阻器接了 “下下” 接线柱（电阻为最大值且固定）。排除方法：断开开关，重新连接滑动变阻器，采用 “一上一下” 接线法。幻灯片 11：实验拓展 —— 对比不同灯泡的功率与亮度实验设计：选取额定电压相同但额定功率不同的小灯泡（如 “2.5V 0.5W” 和 “2.5V 1W”），分别测量其额定功率，并观察亮度差异。实验现象：额定功率大的灯泡在额定电压下发光更亮。结论：在额定电压相同的情况下，额定功率越大的灯泡，正常工作时越亮。原理分析：由\(R = \frac{U_额^2}{P_额}\)可知，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时电流越大（\(I_额 = \frac{P_额}{U_额}\)）。幻灯片 12：课堂练习选择题：测量小灯泡的电功率时，依据的原理是（ ）A. \(P = \frac{W}{t}\) B. \(P = UI\) C. \(P = I^2R\) D. \(P = \frac{U^2}{R}\)某同学测量额定电压为 2.5V 的小灯泡的电功率，闭合开关后，发现电压表的示数为 3V，此时应（ ）A. 断开开关，更换电压表量程 B. 移动滑动变阻器滑片，使电压表示数减小到 2.5V C. 移动滑动变阻器滑片，使电压表示数增大 D. 直接记录数据，计算功率关于小灯泡的实际功率，下列说法正确的是（ ）A. 实际功率越大，灯泡越亮 B. 实际功率与电压无关 C. 实际功率一定等于额定功率 D. 实际功率越大，灯泡电阻越小填空题：测量小灯泡的电功率时，需要测量的物理量是__________和__________，计算公式是__________。某小灯泡的额定电压为 3.8V，测量其额定功率时，电压表应选用__________量程，闭合开关后，应调节滑动变阻器使电压表示数为__________V。实验中滑动变阻器的作用是__________和__________。实验题：某同学在测量小灯泡电功率的实验中，记录的数据如下表所示，其中第 3 次实验中电流表示数如图所示（图略，电流为 0.32A），请计算出各次功率并分析结论。| 实验次数 | 电压 U/V | 电流 I/A | 功率 P/W | 亮度 ||----------|----------|----------|----------|---------|| 1 | 2.0 | 0.28 | | 较暗 || 2 | 2.5 | 0.30 | | 正常 || 3 | 3.0 | 0.32 | | 较亮 |幻灯片 13：课堂总结实验原理：利用\(P = UI\)，通过测量电压和电流计算小灯泡的电功率。实验步骤：包括连接电路、试触检查、测量额定功率和不同电压下的实际功率、记录数据和整理器材。实验结论：小灯泡的实际功率随实际电压变化而变化，亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。故障处理：掌握常见故障的判断和排除方法，确保实验顺利进行。核心价值：通过实验理解额定功率与实际功率的区别和联系，学会用伏安法测量电功率，培养实验操作能力和数据分析能力。幻灯片 14：课后作业书面作业：完成课本中关于测量小灯泡电功率的实验练习题，包括实验步骤补充、数据计算、故障分析等。实践作业：用不同额定电压的小灯泡（如 3.8V）重复实验，记录数据并比较额定功率与亮度的关系。绘制小灯泡的电功率随电压变化的图像（以电压为横坐标，功率为纵坐标），分析图像特点。拓展作业：查阅资料，了解为什么灯泡的电阻会随温度变化（结合 12.5 节内容），分析这种变化对实际功率测量的影响；或设计一个测量家用电器（如台灯灯泡）实际功率的方案，说明所需器材和步骤。2024北师大版物理九年级全册13.2.2测量小灯泡的电功率第十三章 电功和电功率授课教师： . 班 级： . 时 间： . 怎么测量小灯泡的电功率？本次实验选择哪一种方法呢？1．实验目的：测定小灯泡的额定功率和实际功率。2．实验原理：P=UI 。3．应该测量的物理量：4 ．实验器材：额定电压为 2.5 V 的小灯泡一个、3 V 电源、开关、滑动变阻器、导线若干，除此以外，还需要电压表、电流表。电压和电流。5 ．电路设计1．根据电路图连接电路。连接电路时，应注意： (3)闭合开关前，滑动变阻器应调到阻值最大。(2)小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约10 Ω，则电压表、电流表应选择的量程分别是0~3 V、0~0.6 A。(1)开关应断开。2．闭合开关，调节滑片，使电压表的示数达到 2.5 V，记下电流表的示数。     3．调节滑片使电压表的示数小于 2.5 V(可调到 2 V)，记下电流表的示数。4．调节滑片使电压表的示数略大于 2.5 V(最大只能调到 3 V)，记下电流表的示数。演示：2.52.02.90.260.220.28正常发光发光较弱发光较强0.650.440.81(1)当U实 = U额，P实 = P额，灯泡正常发光。(2)当U实 < U额，P实 < P额，较正常发光暗。(3)当U实 > U额，P实 > P额，较正常发光亮。(4)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。  (5)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。                     灯泡在不同的电压下功率是不同的，小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡实际功率的平均值没有意义。原因是小灯泡两端的电压比较小；而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压是电源电压，可见，问题是电源的电压比较小。做此实验时，电源电压一定要比小灯泡额定电压大20%以上。实验中最可能出现错误的是哪几个环节?在哪方面容易出现较大的误差?在实验的设计、操作和分析过程中，你发现了哪些新的问题?甲灯标有“PZ 220 V 100 W” ，乙灯标有“PZ 220 V 40 W” ，将两盏灯串联接在220 V 电路中，比较两灯的亮度。现象：乙灯比甲灯亮。结论：串联电路中，电阻较大的灯泡，P实较大，较亮（本题中U额相同， P额较小的灯泡，电阻较大，串联后较亮）。甲灯标有“PZ 220 V 100 W” ，乙灯标有“PZ 220 V 40 W”，两灯并联接在 220 V电路中，比较两灯的亮度。比较两盏灯的亮度，应比较它们的实际功率，实际功率大的灯泡亮。现象：甲灯比乙灯亮。结论：并联电路中，电阻较小的灯泡，P实较大，较亮（本题中U额相同， P额较大的灯泡，电阻较小，并联后较亮）。1．下列用电器中，正常工作时的电功率最接近40 W的是________。乙知识点1认识额定功率与实际功率2. [原创题]一盏小灯泡L1上标有“6 V　3 W”的字样，请回答下列问题。(1)3 W表示这盏小灯泡的____________；(2)当小灯泡L1正常发光时，它两端的电压为________V；(3)小灯泡L1两端的电压由6 V变为5 V时，小灯泡L1的额定功率________，实际功率________(前两空均填“变大”“变小”或“不变”)，小灯泡亮度变____(填“亮”或“暗”)。额定功率6不变变小暗3．[2025·上海模拟]下列四只灯泡各自在额定电压下正常发光，其中最亮的是(　　)A．“220 V　25 W” B．“36 V　40 W”C．“110 V　100 W” D．“220 V　60 W”C4．[2025·济南模拟]如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的(　　)A．实际功率 B．额定电压C．额定功率 D．电阻B技巧点睛：影响小灯泡亮暗程度的是它的实际功率。5．标有“220 V　40 W”的灯泡，当它正常工作时，电流为________A(结果保留两位小数)，电阻为________Ω。0.18知识点2额定功率与实际功率的计算1 2106．某电热炉上标有“220 V　1 100 W”字样，电热炉正常工作时的电阻是________Ω。如果将它接在110 V的电路中(不考虑电阻变化)，则其实际功率是________W。442757．小京利用图甲所示的电路测得额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电流I，并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。求：(1)小灯泡两端电压为1.0 V时的电阻；7．小京利用图甲所示的电路测得额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电流I，并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。求：(2)小灯泡正常发光时的电功率为多少？小灯泡正常发光时，两端电压UL＝2.5 V，由图乙可知此时通过小灯泡的电流IL＝0.28 A，小灯泡正常发光时的电功率PL＝ULIL＝2.5 V×0.28 A＝0.7 W。8．[2025·厦门模拟]物理课上，老师做了一个“魔法火焰”实验：如图所示，当加热玻璃丝时，小灯泡慢慢亮了起来(不考虑灯丝电阻的变化)，此过程中逐渐增大的物理量是(　　)A．电源电压　　　B．玻璃丝的电阻C．电路总功率　　D．小灯泡的额定功率C9．小明家新买了一台电热器，其铭牌参数如表所示。当通过电热器的电流为4 A时(不考虑电阻变化)，它的实际功率为(　　)A.1 100 W　　 B．880 WC．176 W　　 D．704 WD10．[2025·西安模拟]几个同学在实验室中看到甲、乙两只外形相同的灯泡，铭牌标注如图所示。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是(　　)A．甲灯的电阻小于乙灯的电阻B．两灯都正常发光时，两灯一样亮C．两灯串联后接入电路中，通过两灯的电流相等，两灯一样亮D．两灯串联后接入6 V的电路中，甲灯更亮D11．小灯泡上标有“6 V　3 W”的字样，则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω；若将小灯泡接在电源电压为9 V的电路中，要使小灯泡正常发光，需要串联一个阻值为_______Ω的定值电阻。12612．[2025年1月广州期末改编有两只灯泡，L1标有“12 V　6 W”、L2标有“12 V　12 W”的字样，通过它们的电流随两端电压的变化关系如图所示。若将两灯并联接在12 V电源两端，则电路消耗的总功率为________W；若将两灯串联接在某电路中，使L1恰好正常发光，则L2的实际功率为________W。18213．20：00左右正是用电高峰，家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。张浩同学在家中做了如下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3 000 imp/(kW·h)”字样，随即关闭了家中所有其他用电器，只让一个标有“220 V　1 210 W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表指示灯3 min闪烁150次。假设电水壶的电阻保持不变，求：(1)电水壶的电阻；(2)电水壶工作时的实际电功率；(3)该同学家的实际电压。测量小灯泡的电功率实验方法伏安法实验原理注意事项实验结论P=UI电压表、电流表、滑动变阻器的连接和使用小灯泡亮度随功率的改变而改变谢谢观看！