优创优星科学馆优创优星科学馆
九年级上探究

影响电功率大小的因素

3 星重要实验

第二章 物质转化与材料利用 ·

核心摘要

影响电功率大小的因素出自浙教版九年级上册《科学》第2章,用小灯泡在不同电压下的亮度探究电功率与电压、电流的关系。电功率是电学核心概念,P=UI的计算与探究双线考查。学生最易串联并联不分,把亮度与功率的关系说反。优创优星科学馆(义乌1+1教育旗下)把公式、电路与亮度观察结合讲,帮孩子连得对、推得出。

实验情境

同一只灯泡,接在两节电池下比一节亮得多。电流做功有快有慢,快慢由什么决定?调一调电压、读一读电流,让灯泡的亮度告诉你电功率大小的秘密。

实验目标

  • 完成「影响电功率大小的因素」实验并规范记录现象与结论

实验器材与材料

器材用途
小灯泡观察亮度
电源提供电压
电压表测灯泡电压
电流表测通过电流
滑动变阻器改变电压电流
开关导线连接控制

实验原理

电功率表示电流做功快慢,P=UI

用电压表电流表分别测小灯泡两端的电压和通过的电流,比较不同状态下灯泡亮度判断电功率大小

亮度由实际功率决定。

实验步骤与现象

  1. 1过程和方法
  2. 2提出问题。
  3. 3小灯泡的电功率跟哪些因素有关?
  4. 4建立假设。
  5. 5小灯泡的电功率跟电压有关,电压越高,电功率就越大。
  6. 6小灯泡的电功率跟电流有关,电流越大,电功率就越大。你还能提出什么假设?
  7. 7设计实验方案。
  8. 8若要研究小灯泡的电功率跟电流和电压的关系,需要运用控制变量的方法进行实验研究。
  9. 9电功率与电流的关系。
  10. 10研究小灯泡的电功率跟电流的关系,
  11. 11就要控制小灯泡两端电压不变。为此,
  12. 12我们可以把2只不同的小灯泡按该图
  13. 13所示方式并联在电路上,从而控制它们
  14. 14两端的电压相等,用电流表分别测量通
  15. 15过小灯泡的电流。通过观察小灯泡的亮
  16. 16度来判断小灯泡电功率的大小,看看电
  17. 17功率的大小跟电流有什么关系。
  18. 18电功率与电压的关系。
  19. 19研究小灯泡的电功率跟电压的关系,就要控制通过小灯泡的电流不变。为此,我们可以把2只不同的小灯泡按图示方式串联在电路上,从而控制通过它们的电流相等,用电压表分别测量小灯泡两端的电压。通过观察小灯泡的亮度来判断小灯泡电功率的大小,看看电功率的大小跟电压有什么关系。
  20. 20进行实验,收集证据,得出结论。
  21. 21电功率与电流的关系。
  22. 22按该图连接电路。闭合开关,观察灯泡的亮暗程度和电流表示数大小,并记录在表3-8中。
  23. 23表3-8 记录表
  24. 24实验结论:
  25. 25电功率与电压的关系。
  26. 26按该图连接电路。闭合开关,观察灯泡的亮暗程度和电压表示数的大小,并记录在表3-9中。
  27. 27表3-9 记录表
  28. 28实验结论:

高频翻车现场

【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点:

1

电路连接电压表串联入电路

后果:电路不通灯不亮

正确做法:电压表并联在灯泡两端

2

改变电压直接增减电池节数而不观察

后果:数据无对比

正确做法:记录每组电压电流与亮度对应

3

概念理解认为灯越亮额定功率越大

后果:混淆实际与额定

正确做法:亮度由实际功率决定

实验结论

通过实验得出电功率与电压、电流的关系,会用P=UI计算电功率。

拓展研究

  • 1电灯工作时发光。我们可以通过亮度来判断电灯的实际功率大小。电风扇工作时不发光,你有办法判断其实际功率的大小吗?

实验考点小结与出题概率

核心考点对应教材位置出题概率常见考法·避坑提醒
电功率与电压电流的关系九上第2章⭐⭐⭐⭐⭐P=UI,电压越高电流越大功率越大。
灯泡亮度与实际功率九上第2章⭐⭐⭐⭐亮度由实际功率决定,与额定功率区分。
控制变量的电路设计九上第2章⭐⭐⭐⭐滑动变阻器改变电压实现多组数据。
P=UI 的推导式九上第2章⭐⭐⭐⭐P=U²/R=I²R,结合欧姆定律灵活选用。
千瓦时的含义九上第2章⭐⭐⭐1kW·h=3.6×10⁶J,电能表常识。

注:以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。

常见问题

电功率的公式有哪些?

P=UI,结合欧姆定律还可变形为P=I²R和P=U²/R。

灯泡亮度由什么决定?

由实际功率决定,与额定功率无关。

额定电压和实际电压什么区别?

额定电压是用电器正常工作的电压,实际电压偏低则实际功率小于额定。

电压加倍灯泡功率怎么变?

电阻不变时P=U²/R,电压加倍功率变为四倍,但可能烧坏灯泡。

怎么测小灯泡的额定功率?

调节滑动变阻器使灯泡两端电压等于额定电压,读出电流,P=UI。

义乌1+1教育 · 优创优星科学馆

本实验是浙教版初中科学教材的重要探究活动,也是中考科学探究题的高频考点。优创优星科学馆 · 义乌1+1教育旗下科学实验中心,坚持“教方法、抓过程”,让孩子亲手做一遍、当场学会规范表达,把实验真正转化为得分能力。想预约科学馆实操体验或获取完整实验方案,请点击页尾报名入口。

相关实验推荐

延伸服务:义乌升学宝

实验决定单科成绩,规划决定最终录取。更多义乌本地一手升学数据与政策,欢迎移步【义乌升学宝】:

学科实验探究之外的学情诊断与升学路径规划,欢迎关注1+1 教育:

想让孩子亲手做一遍这个实验、把探究题的分拿稳?

预约科学馆实操体验