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18.3课时 测量小灯泡的电功率 教学设计
知识点一：伏安法测量小灯泡的电功率
学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以讨论；
要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>可知，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，再测出通过小灯泡的电流，即可算出小灯泡的电功率。
- ①检查电路连接无误后，将电压表的示数调整到等于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况；
②调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数低于小灯泡的额定电压，记录电压表示数和电流表示数，观察小灯泡的亮度情况；
③调节滑动变阻器的滑片，让小灯泡两端的电压高于额定电压，记录电压表示数和电流表示数，观察小灯泡的亮度情况。
- 用公式<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>计算小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
实验序号
| 电压/V
| 电流/A
| 电功率/W
| 小灯泡亮度
| 1
| 2.5
| 0.31
| 0.78
| 正常
| 2
| 2.0
| 0.25
| 0.50
| 较暗
| 3
| 3.0
| 0.38
| 1.14
| 较亮
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分析和论证
①分析表格实验数据后，发现小灯泡两端电压越大，小灯泡实际功率越大，灯泡发光越亮。可见，小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
②小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。
③小灯泡的额定功率只有一个，但是实际功率可以有多个。
①当实际电压等于额定电压<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>时，小灯泡的实际功率等于额定功率<Object: word/embeddings/oleObject4.bin>，小灯泡正常发光；
②当实际电压低于额定电压<Object: word/embeddings/oleObject5.bin>时，小灯泡的实际功率低于额定功率<Object: word/embeddings/oleObject6.bin>，小灯泡发光较暗；
③当实际电压高于额定电压<Object: word/embeddings/oleObject7.bin>时，小灯泡的实际功率高于额定功率<Object: word/embeddings/oleObject8.bin>，小灯泡较亮；
小灯泡的亮度由其实际功率来决定，实际功率越大，灯泡越亮（理解：小灯泡的实际功率越大，相同时间内能将更多的电能转化为光能）
注意：①在连接电路时，电压表的量程选择要参考小灯泡的额定电压来进行，若小灯泡是2.5V，则电压表选择0-3V就可以了，电流表一般情况都是选择0-0.6A，因为小灯泡一般规格是（1.2V-3.8V）额定电流都不高于0.6A。
②调节小灯泡两端的电压时实际电压不能高于额定电压的1.2倍，否则烧坏小灯泡，同时通电时间不宜过长。
③实验中改变小灯泡两端电压的方式是移动滑动变阻器连入电路的阻值大小。
伏安法测电阻和伏安法测电功率的异同点
相同点：①实验电路相同；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都是测量电流和电压。
不同点：①实验原理不同，测电阻的实验原理是<Object: word/embeddings/oleObject9.bin>，测电功率的实验原理是<Object: word/embeddings/oleObject10.bin>；②实验数据处理方式不同，测电阻中，处理数据，多次测量求平均值减小实验误差；而测电功率的实验中多次实验是寻找在不同电压下的电功率有什么规律。
在不同电压下，灯泡的实际功率是不同的，只有在额定电压下，灯泡的实际功率才和额定功率相同，计算小灯泡的实际功率没有意义；该实验多次测量的目的是测量不同电压下的灯泡的电功率，寻找规律。
①在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了研究小灯泡的亮度（或电功率）与小灯泡两端电压的关系。
②在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的是研究小灯泡的电阻是否与温度有关。
③在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小实验误差。
知识点二：实验中电路故障的分析
现象
| 故障原因
| 闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
| | 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压无示数
| | 闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
| （1）灯泡的灯丝断路；
（2）电流表和电压表的位置互换了。
| 电流表与电压表指针反方向偏转
| “+”“-”接线柱接反了
| 电流表、电压表指针偏转角度很小
| | 电表指针偏转超过刻度线范围
| | 滑片滑动时，电表及灯泡的亮度无变化
| 滑动变阻器的接线柱接成了“同上”或“同下”
| 无论怎么样调节滑动变阻器，电压表示数总是小于灯泡的额定电压
| 电源电压过低
| 无论怎么移动滑动变阻器，电压表示数示数总是大于灯泡的额定电压
| 电源电压过高且滑动变阻器的阻值选择太小了
| 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后熄灭，电流表指针回到零刻度线，电压表有示数
| 灯泡两端的电压过高，滑片没有置于阻值最大处。
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关于功率大小与灯泡亮度情况的比较
如果是钨丝灯，那么功率越大，亮度越大；如果不是同一种类型的光源，例如钨丝灯和二极管，在电功率相同时，钨丝灯中有大部分能量转换为内能，而二极管几乎全部转化为光能，所以二极管更亮一些。或者说在亮度相同时，钨丝灯就要消耗更多的电功率，二极管消耗的电功率要少一些。
知识点三：用电能表测量用电器的电功率
用电能表测出用电器在某段时间内消耗的电能，利用停表测出这段时间，然后利用公式<Object: word/embeddings/oleObject11.bin>进行计算。
①记录下电能表每消耗1KW·h的电，表盘转数N。
②关闭其他用电器，只让待测用电器工作。
③用停表测量转过n圈所用的时间t。
④计算待测用电器的实际功率。电能表的转盘n转所消耗的电能为<Object: word/embeddings/oleObject12.bin>.则用电器的实际功率为<Object: word/embeddings/oleObject13.bin>，注意时间t的单位是s
课堂练习
1．测量小灯泡的电功率实验原理____________，连接电路时开关应该________，滑动变阻器的滑片应调到________处，滑动变阻器在实验中作用________、________。
2．测量小灯泡的电阻实验原理___________，滑动变阻器在实验中作用________、________。
3．在测量小灯泡的电功率的实验中，不能将多次测得的电功率取平均值，原因是______；测量小灯泡电阻实验中，也不能多次测量取平均值原因是________；在用伏安法测电阻阻值时，可以多次测量取平均值。
4．用电器的电压和电功率的关系：
电灯的亮度由____________决定，_______（填“电流”“电压”或“实际功率”）越大，灯越亮。
5．__________________叫实际电压。可能与额定电压相等，也可能不等。通常用______表示，不是确定不变的，实际是多少就是多少。
6．______________________________叫做额定功率。用电器上标明的功率______（填“是”或“不是”）额定功率，通常用______表示。
7．_________________________叫做额定电压。用电器上标明的电压_____（填“是”或“不是”）额定电压通常用____表示，额定电压是固定不变的，一个用电器有____个额定电压。电压低于或高于额定电压用电器都不能正常工作，高出太多容易损坏用电器。
8．小梦在测定额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中，连接的电路图如图所示。
（1）小梦在检查电路连接中，发现其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根导线 _________________ ；
（2）小梦检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表示数很小，小梦立即认为灯泡烧坏了，要换小灯泡，小明告诉她这是不正确的，小梦下一步的操作应是： __________ ；
（3）小梦同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的正常工作下的电阻，应将图中滑片P向 ____ （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为 __________ V，灯丝I--U图像如图丙，则小灯泡正常工作的电阻是 __________<Object: word/embeddings/oleObject14.bin>；
（4）小明认为，仅通过一次测量就得出小灯泡的正常工作下的电阻是不对的，他觉得应测量出稍大于小灯泡正常工作电压下的电阻，和测量稍低于小灯泡正常工作电压下的电阻，将三次电阻求平均值。你认为小明的想法是否正确，请解释： __________ ；
参考答案
1．<Object: word/embeddings/oleObject15.bin> 断开 阻值最大 保护电路 控制灯泡两端电压
【解析】[1]测量小灯泡的电功率实验原理
<Object: word/embeddings/oleObject16.bin>
[2][3][4][5]测量小灯泡的电功率实验时，连接电路过程中开关应该断开，滑动变阻器的滑片位于阻值最大处，该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。
2．<Object: word/embeddings/oleObject17.bin> 保护电路 改变电路中的电流
【解析】[1]测量小灯泡的电阻实验原理<Object: word/embeddings/oleObject18.bin>。
[2][3]测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流。
3．每个电压值对应唯一电功率，且灯丝电阻随温度升高而增大，求平均值毫无意义 灯丝电阻随温度升高而增大
【解析】[1][2]在测量小灯泡的电功率的实验中，不能将多次测得的电功率取平均值，原因是每个电压值对应唯一电功率，且灯丝电阻随温度升高而增大，求平均值毫无意义；测量小灯泡电阻实验中，也不能多次测量取平均值原因是灯丝电阻随温度升高而增大；在用伏安法测电阻阻值时，可以多次测量取平均值。
4．实际功率 实际功率
【解析】[1][2]灯泡的亮度是由实际功率决定的，实际功率越大，越亮。
5．用电器实际工作时的电压 U实
【解析】[1][2]用电器实际工作时的电压就是实际电压。通常用U实表示。
6．用电器在额定电压下工作时的电功率 是 P额
【解析】[1][2][3]用电器在额定电压下工作时的电功率叫额定功率。用电器铭牌上标注的就是额定功率，用P额表示
7．用电器正常工作时的电压 是 U额 一
【解析】[1]用电器正常工作时的电压就是额定电压，对于用电器来讲，额定电压是不变的。
[2][3][4]用电器铭牌上标明的电压就是额定电压，用U额表示。一个用电器只有一个额定电压。
8．
调节滑动变阻器 B 2.5V 8.33 灯泡电阻会随温度升 高而增大，求平均值没有意义．
【解析】（1）[1]经分析，滑动变阻器与灯泡并联错误,如果电流从电流表出来，先经过灯泡,再滑动变阻器,到电源的负极。只移动一根导线的情况下,会造成电压表测滑动变阻器两端电压，如果电流从电流表出来，先经过滑动变阻器,再经灯泡到电源的负极，只改变一根导线，电压表测灯泡电压,符合题意。如图。
（2）[2] 小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路断路或电路中的总电阻很大；电压表有示数，说明电压表与电源连通，所以，故障在与电压表并联的灯断路了而导致电压表串联在电路中；电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，灯泡不亮，则可能与电压表并联的灯泡被短路。发现小灯泡不亮，电压表示数很小，下一步的操作应是：调节滑动变阻器。
（3）[3][4][5]由图乙所示电压表可以知道,其量程为,分度值为,所示为,灯泡两端电压小于额定电压,要测灯泡额定功率,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端电压增大,所以向B端移动滑片,直到电压表的示数为小灯泡正常发光时的电流为,两端电压为2.5V,根据
可以知道灯泡的电阻为8.33Ω.
（4）[6]正确.由图像可知,灯泡电阻随温度的增大而增大, 灯泡电阻受温度影响，在不同电压下灯泡电阻不同，不是定值，求灯泡在不同电压下的阻值作为灯泡正常发光时的电阻是无意义的。
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发表于 2026-4-6 04:35:22