2018_2019学年九年级物理全册第十八章电功率突破一测功率实验讲义（新版）新人教版.doc

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1、25电功率突破一电功率实验漫画释义知识互联网思路导航1常规方法测电功率：电压表、电流表齐全：（电路与伏安法测电阻的电路很相似）先调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压达到额定电压；再读出此时的额定电流， eePIU注意事项：（1）观察电流表、电压表、变阻器的量程和允许通过的最大电流，选择量程时电压表的量程要大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡的额定电流变阻器的电阻应与小灯泡的电阻相当为好，允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流（2）断开开关，调节滑变到最大阻值处，使电路中的电阻最大（3）闭合开关，调节滑变，使小灯泡两端电压为其额定电压（4）此实验只做一次，不用求平均值（5）不能先用伏安法

2、多次测量取平均测出小灯泡的电阻，再用2eUPR，因为 R 不是小灯泡正常发光时的电阻.模块一：常规方法测电功率27例题精讲【例 1】 在做“测小灯泡的额定功率”实验时，被测小灯泡上标有“2.5V”字样（1）请用笔画线代替导线把图甲所示的实验电路连接完整（连线时导线不得交叉） ； （2）某同学连接好电路，闭合开关后，发现灯不亮，电流表无示数，而电压表有明显偏转他应该检查_（选填“电流表” 、 “小灯泡”或“滑动变阻器” ）处是否发生断路；（3）排除故障后，调整滑片位置至小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_W甲 乙S S1PA B【答案】 （1）见答图 2 （2）小灯泡 （

3、3）1.25 S S1PA B答图 2 【例 2】 在“测定额定电压为 2.5V 小灯泡的电功率”的实验中，小阳同学已连接好如下图所示的部分电路（1）在小阳所连接的电路中，有两根导线还没连好，请你帮他完成电路的连接（其他的导线不要变动） ；（2）开关试触时，若发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是 ；（3）实验中小阳测出了三组数据，记录在右表中若第一次实验时电流表的示数如图所示，次数 1 2 3U/V 2 2.5 3I/A 0.4 0.42亮度 暗 亮请将此示数读出并填入右表中;（4）他测出小灯泡的额定功率是 W【答案】 （1）电路连接如图（2）灯丝断了或小灯泡接触不实（3）0.3

4、6（4）1A BC P D思路导航（1）缺少电压表：用一个已知阻值的定值电阻和一个电流表串联后替代缺少的电压表实验步骤：按电路图连接实物图；断开开关，滑变调到最大阻值处；模块二：特殊方法测电功率A BC P D29闭合开关，滑变调到某一阻值，使定值电阻电压达到小灯泡的额定电压，记录电流为I1、 I2；根据公式 P=UI 可知， P=R0I1（ I2-I1） （2）缺少电流表：用一个已知阻值的定值电阻和一个电压表并联后替代缺少的电流表实验步骤：按电路图连接实物图；断开开关，滑变调到最大阻值处；闭合开关，滑变调到某一阻值，使电压表 2V的示数为小灯泡的额定电压 U2 ，读出电压表 1的示数为 U1

5、；根据公式 P=UI 可知， P= 20IR 例题精讲【例 3】 实验桌上提供了电压表一块，已知阻值的定值电阻 R0一只，滑动变阻器一个，电源一个，开关一个，导线若干小英用提供的器材测量 2.5V 小灯泡正常发光时的电功率她连接的实验电路如图所示请你完成下列实验步骤（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使 电压表示数为 2.5V（2）断开开关， ，保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关，读出电压表示数为 U0（3）小灯泡正常发光时的电功率表达式是： PL= 【答案】 (2)将电压表接在 R0两端 (3) PL=2.5VU0/R0【例 4】 图是小林在测量标有“2.5V”的小灯泡的额定功率时所设计

6、的实验电路，其中滑动变阻器 R2上标有“20 1.5A”的字样以下是他所设计的部分实验步骤，请你帮他补充完整：（1）将电压表调零，断开开关；（2）将 R1的阻值调为最大，_，闭合开关S，调节 R1使电压表的示数为 U1=2.5V，记录数据；（3）保持 R1的滑片位置不变，_，读出并记录电压表的示数 U2，断开开关 S根据上述过程进行测量得到的数据，可以计算出小灯泡的额定功率为 P 额 =_【答案】 （2）滑动变阻器 R2的滑片置于 a 端；（3）滑动变阻器 R2的滑片置于 b 端；85.UW 或 011U；或 2011 W 【例 5】 小明利用电流表和已知阻值为 R0的定值电阻，测量额定电压为

7、 U0的小灯泡 L 正常发光时的电功率他选择了满足实验要求的实验器材，连接了部分实验电路，如图所示答案图（1）请添加两根导线完成图所示的实验电路的连接；（2）请把小明的实验步骤补充完整： 闭合开关_，断开开关_， ； 断开开关_，闭合开关_，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录此时电流表的示数为 I； 则灯泡 L 的额定功率 P_ （用已知量和实验中所测物理量的字母表示）【答案】 （1）如答案图（2） S、S 1；S 2 ；调节滑动变阻器，使电流表示数为 U0/R0；S 1；S、S 2 ； U0（ I U0/R0） ；【例 6】 在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为 0

8、的小灯泡、电源（电压未知） 、一个阻值为 的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一个单刀双掷开关和若干导线，如图实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生的变化（1）小张同学设计的实验电路图如图（a） ，请你根据电路图用笔画线连接未完成实物连线（2）写出用以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量（物理31量用字母表示） （3）本实验中，小灯泡额定功率的表达式 P 【答案】 （1）如图所示（2）第一步：计算当 R两端的电压为 0U时，通过它的电流为 0UR；第二步：S 掷向接线柱 1，调节滑动变阻器，使电流表读数为 0；第三步：保持滑动变阻器滑片不动，S 掷向接线柱 2，读出电流表读数

9、 I（3） 00UIR思路导航1六次设计实验写结论：（1）探究 A 与 B 之间的关系是（关系）： 结论：控制变量表述+文字+表达式（当保持不变时，A 与 B 的关系是：k或）（2）探究 A 与 B 之间的关系式： 结论：直接写表达式 kAB或2六次设计实验定量探究：在完成定量设计实验时，包括三部分，设计电路图、写出完整实验步骤、设计实验表格难点在于实验步骤的书写，以及实验表格的设计实验步骤：（1）实验器材调零 （2）按照电路图连接实物图（3）交代实验器材的初状态（4）表明控制变量的过程及相应物理量填入表格（5）仿照上述步骤（6）根据公式得出相应的物理量模块三：电功率设计性探究实验例题精讲【例

10、 7】 小阳在研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时，记录的实验数据如下表所示请你对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻阻值之间的关系： _R/ 10 20 30 50 60 70I/A 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3U/V 3 6 9 15 18 21P/W 0.9 1.8 2.7 4.5 5.4 6.3【答案】 当导体中的电流保持 0.3A 不变时，导体的电功率跟导体的电阻的关系为：P=(0.09 W /) R或当导体中的电流保持 0.3A 不变时，导体的电功率跟导体的电阻成正比，比例系数为 0.09 W /【例 8】 下表是小红同学和晓伟同学在做“研究电阻消

11、耗的电功率与电阻阻值之间关系”的实验时，记录的一部分实验数据请你对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻的关系式： R/ 1 2 3 4 5 6 7 8I/A 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0P/W 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2【答案】 P(0.5A) 2R【例 9】 小阳同学为了探究小灯泡消耗的电功率与电阻的关系，做了如图所示的实验，图中灯泡 L1的电阻为 R1，灯泡 L2的电阻为 R2，且R1 R2，小阳闭合开关后发现灯泡 L2比灯泡 L1亮，因此小阳认为

12、，灯泡电阻越小，小灯泡消耗的电功率越大请你利用图所示的器材，设计一个实验证明小阳的结论是错误的 （1）在方框内画出实验电路图（2）根据实验现象简要说明小阳的结论是错误的【答案】 （1）SL2L1（2）将灯泡 L1和 L2串联在电路中，且 R1 R2，闭合开关 S，灯泡 L1比 L2亮，此时灯泡电阻越小，消耗的电功率越小，所以，小阳的说法“灯泡电阻越小，消耗的电功率越大”是错误的【例 10】 实验桌上有如下实验器材：符合实验要求的电源（其两端电压恒为 6V） 、电阻箱、L1L2S33滑动变阻器各一个，已调零的量程为 00.6A 的电流表和量程为 03V 的电压表各一块，开关一个，导线若干请选用上

13、述实验器材，设计一个实验证明“如果电阻 R 两端的电压保持不变，则电阻 R 消耗的电功率 P 跟电阻 R 的倒数成正比” 请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表【答案】实验电路图如答图所示PbaSR1RVA实验步骤：（1）按电路图连接电路 （2）闭合开关 S，用电流表测量通过电阻箱 R 的电流 I1（不写脚标不扣分） ，用电压表测量电阻箱 R 两端的电压 U，将 R 的阻值、 I1和 U 的测量数据记录在实验数据记录表中（3）断开开关 S，调节电阻箱 R 的阻值闭合开关 S，移动滑动变阻器 R1的滑片 P，使电压表的示数仍为 U，用电流表测量通过电阻箱 R 的电流 I2，将 R

14、的阻值和 I2（不写脚标不扣分）的测量数据记录在实验数据记录表中 （4）仿照步骤（3） ，分别改变 4 次电阻箱 R 的阻值，用电流表分别测量通过电阻箱 R的电流 I ，并分别将 R 的阻值和 I 的测量数据记录在实验数据记录表中（5）利用公式 P=UI 分别计算出 6 次电阻箱 R 消耗的电功率 P，根据 R 的阻值分别计算出 1，并分别将它们记录在实验数据记录表中 实验数据记录表 R /U / V I / A1/ P/W提高班【拓展 1】 在测量额定电压为 2.5V 的小灯泡电功率的实验中，电路已连接好，如图甲所示 （1）闭合开关 S，发现灯泡不亮，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电

15、压，其电路故障可能是 （2）排除故障后，移动滑动变 阻器滑片 P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的 I U 图像，根据图像信息可算出： 小灯泡两端加的电压为1V 时的功率为 W； 小灯泡的额定功率是 W乙U/VI/A0 1 2 3 40.10.20.30.4甲SP【答案】 （1）灯处断路（2） 0.2 0.75【拓展 2】 小英想利用一块电压表、滑动变阻器和已知的电阻 R0测量标有“2.5V”小灯泡正常发光时的功率小英选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图所示思维拓展训练35（1）请你继续完成小英实验电路的连接（2）请你写出主要的实验步骤： ； （3）请你

16、用实验中所测量的量表示出小灯泡正常发光时的功率 PL， PL= 【答案】 （1）答案如图所示（2）闭合 S、S 1，断开 S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 2.5V保持滑动变阻器滑片位置不动，断开 S1，闭合 S、S 2（记录电压表的示数为U）（3） P=2.5V（ U-2.5V）/ R0 【拓展 3】 小华在研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时，记录的实验数据如下表所示请你对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻阻值之间的关系式为： R/ 10 20 30 40 50 60I/A 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4U/V 4 8 12 16 20 24P/W

17、1.6 3.2 4.8 6.4 8.0 9.6【答案】 P=0.6W/ R 或 P=（0.4A） 2R【拓展 4】 实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源一个、已调零的电流表和电压表各一块、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干请你利用上述器材设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比” 要求：画出实验电路图；写出实验步骤；设计出实验数据记录表【答案】 实验电路如下图： 实验步骤： 按电路图连接电路将 R1、 R2、 R3、 R4、 R5和 R6这六个电阻的阻值记录在表格中 闭合开关 S，用电流表测量电路中的电流 I，将测量数据记录在表格中 断

18、开开关 S，把电压表依次并联在电阻 R1、 R2、 R3、 R4、 R5和 R6两端，闭合开关S，用电压表依次测量它们两端的电压 U1、 U2、 U3、 U4、 U5和 U6，将测量数据记录在表格中 利用公式 P UI 和测量数据，分别计算出 6 个电阻消耗的电功率P1、 P2、 P3、 P4、 P5和 P6，将计算结果记录在表格中实验 数据记录表： R/I/AU/VP/W尖子班【拓展 1】 小军要测量小灯泡的额定功率实验桌上备有如下器材：电源、额定电压 U0=3.5V的小灯泡 L、滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关，导线若干他设计了如图所示的电路进行实验请将实物电路图补充完整连接好电路

19、后，请补充操作步骤：闭合开关 S，调节滑动变阻器，使 ；此时电流表的示数如图所示，电流为 A 小灯泡的额定功率 PW 之后小军调节滑动变阻器测出多组数据，绘出了小灯泡的电流与电压关系的 U-I 图象如图所示，则图中有关此小灯泡功率 P 的图象可能正确的是 PO U2A B C DPO I2PU2OPI2O【答案】 （1）见答图（2）电压表示数为 3.5V； 0.24（3）0.84；D37答图【拓展 2】 小阳同学在进行“用伏安法测额定电压为 2.5V 小灯泡的额电定功率”的实验时，发现电流表已损坏，但手边还只有两只开关和一个阻值已知的定值电阻 R0，于是小阳就利用这些元件重新设计了一个如图所示

20、的测小灯泡额定功率的实验方案（1）断开 S、 S1、 S2，按图连接好电路后，将滑动变阻器的滑片 P 放在最_端（填“左”或“右” ） （2）闭合开关 S、 S1， 断开 S2，调节滑动变阻器的滑片 P 使电压表的示数为_V，记为 UL；（3）保持滑片 P 的位置不变，断开 S1，再闭合 S2，记下此时电压表的示数为 U（4）根据所测数据，写出计算小灯泡额定功率的表达式： P_ 【答案】 （1）右；（2）2.5；（4） 0()LLUR【拓展 3】 下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据，请你对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻的关系为： R/ 2 4

21、8 10 20 40U/V 4 4 4 4 4 4I/A 2 1 0.5 0.4 0.2 0.1P/W 8 4 2 1.6 0.8 0.4【答案】 当电阻两端电压保持 4V 不变时，导体的电功率与导体电阻的关系是 P=16V2/R或电阻两端电压保持 4V 不变时，电功率与电阻成反比，比例系数为 16V2【拓展 4】 实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、电阻箱一个、开关一个、导线若干要求从实验桌上选取适当器材，设计一个实验证明：“当电阻两端电压保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成反比 ”请画出实验电路图，写出实验步骤，并设计出实验数据记录表（

22、1）实验电路图： （2）实验步骤： （3）实验数据记录表：【答案】 （1）实验电路图： ba SRR0P AV（2）实验步骤：按电路图将调好的电表及各元件连接电路；闭合开关 S，调节滑动变阻器到适当位置，测出变阻箱两端的电压 U 和通过变阻箱的电流 I1， 并把电阻箱接入电路的阻值 R1和测量的电压 U、电流 I1记录在表格中； 断开开关 S，改变电阻箱接入电路的电阻值为 R2，然后闭合开关 S，调节滑动变阻器使电压表示数仍为 U，测量电流 I2，并把电阻箱接入电路的阻值 R2和测量的电流I2、电压表示数 U 记录在表格中； 仿照步骤，分别测出通过电阻箱 R3、 R4、 R5、 R6的电流 I

23、3、 I4、 I5、 I6和相应的电压 U，并把数据记录在表格中； 利用公式 P=UI 分别计算出电阻 R1、 R2、 R3 、 R4、 R5和 R6 消耗的功率P1、 P2、 P3、 P4、 P5和 P6，并把数据记录在表格中（3）实验数据记录表R/U/VI/AP/W复习巩固【练习 1】 小鹏同学利用伏安法测量额定电压为 2.5V 的小灯泡正常发光时的功率39（1）图中的电路没有连接完整，请你把图中的元件连接完整 （要求滑片 P 向右移动时变阻器阻值变大） （2）在连接电路时，开关应该 ；滑动变阻器的滑片 P 应放在 端（填：A 或 B）（3）小鹏联接好电路后闭合开关，发现灯泡很暗，移动滑动

24、变阻器灯泡的亮度不改变，请你分析小鹏电路联接的错误可能是 （4）小棚改正错误后，闭合开关，通过调节滑动变阻器的滑片 P，使得电压表的示数为 2.5V，这时电流表的示数如图所示，小灯泡正常发光时的功率是 W 【答案】 （1）电路图连接略；（2）断开， B；（3）都接在滑动变阻器的 AB 线圈接线柱上；（4）0.75【练习 2】 如图是小阳同学“测额定电压为 2.5V 小灯泡的额定功率”的电路实验时，发现电流表已损坏，但手边还有另一只电压表 V1和电阻箱可利用，请你帮助小阳利用这些元件重新设计一个测定小灯泡额定功率的方案，并按要求完成下列问题（1）在方框内画出新设计的电路图；（2）按新设计的电路图

25、连接好电路后，将滑动变阻器的滑片 P 移到阻值最大处，再闭合开关，然后调节滑动变阻器的滑片 P 和_，使接在小灯泡两端的电压表 V 的示数为 2.5V；（3）记下此时另一块电压表 V1的示数 U 和电阻箱连入电路中的阻值 R1；（4）根据所测数据，写出计算小灯泡额定功率的表达式： P _ 【答案】 （1）电路图（2）电阻箱连入电路中的阻值 （4） 12.5VUR【练习 3】 实验桌上有如下实验器材：一个满足实验要求的电源（两端电压值符合实验要求且保持不变） 、阻值已知的定值电阻一个，电阻箱一个，滑动变阻器一个，已调零的电流表一块、电压表两块，开关一个，导线若干请选用上述实验器材，设计一个实验证

26、明“在 R1与 R2串联的电路中，如果 R1的电阻值和通过它的电流保持不变，则电阻 R1与 R2消耗的总功率 P 与电阻 R2消耗的功率 P2的关系为 P= P2+ b（ b 为一个不变量） ”请画出实验电路图；写出实验步骤；画出实验数据记录表【答案】 （1）实验电路图如图所示V2RPSAR1R2 V1（2）实验步骤：按电路图连接电路将滑动变阻器阻值调到最大值，闭合开关 S，调节电阻箱 R2的阻值为适当值用电流表 A 测量电路的电流 I0，用电压表 V1测量 R1和 R2两端的电压 U1，用电压表 V2测量电阻 R2 两端的电压 U2，将 I0、 U1、 U2的数据记录在实验记录表中断开开关

27、S，改变电阻箱 R2的阻值后，闭合开关 S，再调节滑动变阻器使电流表的示数仍为 I0，用电压表 V1测量 R1和 R2 两端的电压 U1，用电压表 V2测量电阻 R2两端的电压 U2，将 U1、 U2的数据记录在实验记录表中仿照步骤，再进行 4 次实验利用公式 P=U1I0和 P2=U2I0，分别计算出 6 次电阻 R1与 R2消耗的总功率 P 和电阻 R2消耗的功率 P2的数值，并分别记录在实验记录表中（3）实验数据记录表： I0/AU1/VU2/VP2/WP/W41古往今来，古今中外，很多人取得了各种成就。取得成就即意味着成功。什么样的人能取得成就？取得成就需要什么条件？【 成 就 的 三

28、 个 层 次 】一 、 取 得 成 就 需 有 明 确 的 目 标 ；二 、 在 通 往 成 就 的 道 路 上 克 服 磨 难 ； 三 、 在 这 条 路 上 自 我 成 长 ， 变 得 更 强 .在成功的道路上树立自己的影响力陈阿土是台湾农民，从没有出过远门。攒了半辈子钱，终于参加一个旅游团出了国。国外的一切都是非常新鲜的，关键是，陈阿土参加的是豪华团，一个人住一个标准间。这让他新奇不已。 早晨，服务生来敲门送早餐时大声说道：“GOODMORNING SIR！” 陈阿土愣住了。这是什么意思呢？在自己的家乡，一般陌生人见面都会问：“您贵姓？” 于是陈阿土大声叫道：“我叫陈阿土！” 如是这般，

29、连着三天，都是那个服务生来敲门，每天都大声说：“GOODMORNING SIR！”而陈阿土亦大声回道：“我叫陈阿土！” 但他非常的生气。这个服务生也太笨了，天天问自己叫什么，告诉他又记不住，很烦的。终于他忍不住去问导游， “GOODMORNING SIR！”是什么意思，导游告诉了他，天啊！真是丢脸死了。 陈阿土反复练习“GOODMORNING SIR！”这个词，以便能体面地应对服务生。 又一天的早晨，服务生照常来敲门，门一开陈阿土就大声叫道：“GOODMORNING SIR！” 与此同时，服务生叫的是：“我是陈阿土！” 这个故事告诉我们，人与人交往，常常是意志力与意志力的较量。不是你影响他，就是他影响你，而我们要想成功，一定要培养自己的影响力，只有影响力大的人才可以成为最强者。今天我学到了 第十七种品格：成就