《【帮课堂】2021-2022学年九年级科学上册同步精品讲义（浙教版）》第6节 电能2（教师版）

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第6节 电能 2
课程标准 课标解读
1.会使用电流表和电压表测定小灯泡的电
功率，能区分用电器的额定电压和实际电
压，额定功率和实际功率。
2.熟悉常用电热器，知道电流通过导体产
生的热量跟哪些因素有关。
3.理解焦耳定律，能利用焦耳定律进行简
单计算。
解读 1:能说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原
理，绘制实验电路图，并通过实验测定小灯泡的额定
功率和实际功率，收集和整理实验数据得出实验结
论，常见题型为实验探究题，难度稍大。
解读 2:知道电流具有热效应、影响电流热效应的因
素,应用焦耳定律解决简单的问题，常见题型为选择
题、实验探究题、解答题，难度较大。
知识点 03 电功率的实验探究
（一）影响电功率大小的因素
(1)研究电功率与电流的关系
实验方案:如图所示，将两只小灯泡并联，目的是控制两者两端的电压相同，比较通过两只小灯泡的电流
大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电流表的示数，把观察结果
记录在下表中。
灯 L1 灯 L2
条件控制(电压关系)
亮度(亮暗)
电流(安)
实验结果:在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。
(2)研究电功率与电压的关系
实验方案:如图所示，将两只小灯泡串联，目的是控制通过两者的电流相同，比较两只小灯泡两端的电压
大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电压表的示数，把观察结果
记录在下表中。
灯 L1 灯 L2
条件控制(电流关系)
亮度(亮暗)
电压(安)
实验结果:在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。
（二）电功率的计算公式
(1)实验表明，用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流的乘积。
(2)电功率的公式可表示为 P=UI (电功率的基本公式，适用于所有电路的计算)，由公式得出，电功率的单
位瓦特也可表示为 1 瓦=1 伏.安。
(3)电功率的推导公式:将公式 I=U/R 代入上述公式，可推导出:P=I2R 或 P= U2/R(只适用于纯电阻电路的计
算)。
(4)无论用电器串联或并联，电路的总功率都等于各用电器的实际功率之和，关系式为 P=P1+P2+..+Pn。
（三）电功的计算
(1)根据功率和功的关系 P=W/t 可以得到电功的计算式，即 W=Pt=UIt。这就是说，电流在某段电路上做的
功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。
(2)根据公式 W=UIt,电功的单位焦耳也可表示为 1 焦=1 伏.安.秒。
(3)将公式 I=U/R 代入电功公式，可得 W=U2t/R 或 W=I2Rt。同样的，这两个公式只能运用于纯电阻电路中。
（四）电功率的测量
(1)伏安法测量电功率:用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，再根据公式
P=UI 间接求出用电器的电功率，这种方法叫做伏安法。
(2 )实验器材:常用的小灯泡 1 只(标明额定电压，未标明额定功率)，电流表、电压表各 1 只，滑动变阻器
1 只,开关 1 只，电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1 只，导线若干。
(3)过程和步骤:
① 按正确的电路图连接电路。
② 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数，并记录
在下表中。
③ 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的 1.2 倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于
额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。
④ 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的 0.8。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定
电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。
⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。
序号 电压 电流 电功率 小灯泡的亮度变化
1
2
3
【能力拓展】
（1）研究电功率与电流、电压的关系，应用控制变量法。在研究电功率与电流的关系时，应控制电压不
变，比较电功率(小灯泡亮暗)与电流的关系，实验中采取将两只小灯泡并联来控制电压不变。在研究电功
率与电压的关系时，应控制电流不变,比较电功率(小灯泡亮暗)与电压的关系，实验中采取将两只小灯泡
串联来控制电流不变。
（2）对于同一用电器而言,用电器的阻值常认为是不变的，电功率之比等于它相应的电压的平方之比，故
可利用 P 实/P 额=U 实2/U 额2解题。如标有“220伏 40瓦”字样的灯泡，若接在电路中的实际电压是 110伏，
则灯泡的实际功率是 10瓦。
（3）根据公式 P=I2R 得，串联电路中各用电器电功率与电阻成正比，即 P1/P2=R1/R2
（4）根据公式 P=U2/R 得，并联电路中各用电器电功率与电阻成反比，即 P1/P2=R2/R1
【即学即练5】（2020·金华·丽水）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。实验
老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3．8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表
(0~0．6A，0~3A)、电压表(0~3V，0~15V)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、开关各一只，导线若干。
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