测量小灯泡的电功率.docx

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测量小灯泡的电功率

测量小灯泡的电功率

　　●教学目标

　　一、知识与技能

　　通过学生自己设计实验，进一步加深对电功率概念的理解.

　　通过学生动手操作，巩固电流表和电压表的操作技能.

　　通过实验、比较，进一步理解额定功率和实际功率的区别.

　　二、过程与方法

　　通过本节课培养学生依据实验原理设计实验方法的能力.

　　通过实验，培养学生的观察、实验能力及分析、概括能力.

　　三、情感态度与价值观

　　通过学习过程中的讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度.

　　通过实验中的观察和比较，培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯.

　　●教学重点

　　会测定小灯泡的功率.

　　对实际功率和额定功率的理解.

　　●教学难点

　　电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用.

　　●教学方法

　　实验法、观察法、讨论法.

　　●教具准备

　　电源、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线若干、投影仪.

　　●课时安排

　　课时

　　●教学过程

　　一、引入新

　　［师］同学们在上一章的第五节已经测量过小灯泡的电阻.还记得是怎么测的吗？

　　［生］利用电流表测出通过小灯泡的电流，再利用电压表测出了小灯泡两端的电压，然后利用欧姆定律I=的变形公式R=算出了小灯泡的电阻.

　　［生］为了测量更准确，还利用变阻器进行了多次测量，然后求平均值.

　　［师］同学们对学过的知识掌握得很好.我们在上节课刚学过了电功率，谁来说说？

　　［生］电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量.用电器在1s内消耗的电能叫用电器的电功率.

　　［师］电功率能测吗？

怎么测？

　　［生］可以利用电能表和钟表测.

　　［生］也可以利用公式P=IU测出电压和电流，计算出电功率.

　　［师］如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？

　　［生］小灯泡不能接在家庭电路上，应该用第二种办法测.

　　二、进行新

　　［想想议议］

　　［师］同学们能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗？

　　［师］大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫额定功率.如果不是在额定电压下叫什么功率，你想要测量的是什么功率，明白了吗？

　　［投影］测量要求

　　分别测量以下三种情况下的实际功率.

　　使小灯泡在额定电压下发光.

　　使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，并观察小灯泡亮度.

　　使小灯泡两端电压低于额定电压，并观察小灯泡亮度.

　　［师］同学们现在可以设计实验，并做好记录.

　　［投影］

　　［设计实验］

　　●设计思想：

　　●实验电路：

　　●实验器材：

　　●实验数据表格：

　　［进行实验］

　　●实验操作步骤：

　　●实验现象观察：

　　●实验数据记录：

　　●实验中存在什么问题：

　　个实验时，需小心调节滑动变阻器，以免实际电压超过额定电压，因电压过大而烧坏灯泡.在同学实验的过程中教师要认真巡视，及时指导）

　　［分析和论证］

　　［评估］

　　［交流］

　　实验结束，选择2~3组同学利用投影和大家交流.

　　［投影］

　　组实验报告

　　［题目］

　　［实验目的］测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率.

　　［实验原理］根据公式P=UI，测出灯两端电压和通过灯泡电流，计算出小灯泡的电功率.

　　［实验电路］根据实验的目的和原理设计如下电路.

　　［说明］用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压.

　　［实验器材］：

1.小灯泡：

额定电压________,

　　滑动变阻器：

最大阻值___________Ω，允许通过最大电流___________A.

　　电源___________V；6.开关；7.导线

　　［说明］电源的选择应考虑小灯泡的额定电压，选择大于小灯泡额定电压的1.2倍，但不能过大.

　　实验数据表格：

　　［实验步骤］

　　按电路图连接实物电路.

　　合上开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为额定电压,观察小灯泡发光情况,记录电流表、电压表示数.

　　调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数.

　　调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录.

　　断开开关，整理实验器材.

　　［说明］

　　按电路图连接实物电路时注意：

　　连接过程中开关应始终处于断开状态.

　　根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法.

　　连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确.

　　合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整.

　　调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小.

　　［实验结论］

　　由公式P=IU计算小灯泡的功率.

　　［结论］

　　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.

　　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.

　　［评估］

　　能想到问题，我们都考虑，基本上没有什么错误.

　　［师］我们这组同学非常自信.大家有什么问题可以互相交流，谈谈你在设计实验及实验过程中有什么新的感想，发现了什么问题？

　　［生］我们组认为实验中最容易出错的就是滑动变阻器，阻值最大的位置一错，滑动变阻器阻值就从你想的最大成为实际的最小.合上开关就容易使电表偏转过激.

　　［生］电流表、电压表的接线也很重要，如果接反了，表针“反打”也会损坏电表的.

　　［生］实际接线前可以先将实物按电路图中的位置摆放好，然后再连接，这样接起来不容易连接错，检查也容易.

　　［生］实验过程中，滑动变阻器开始在阻值最大的位置，调节的时候阻值从大到小，小灯泡两端的电压会从小变到大.测量时为什么不先测低于额定电压时的功率，依次测量等于额定电压和高于额定电压的功率，以免变阻器阻值一会儿变大，一会儿变小，还容易错？

　　［生］在不是额定电压下工作时，用电器的功率不是额定功率，该叫什么呢？

　　［师］同学们非常认真，非常棒.谁能来解释刚才那几个同学的两个问题呢？

　　［生］不是额定电压和额定功率时就叫实际电压和实际功率就可以.

　　［生］我们认为先从低于额定电压开始测也不是不可以，但是先测额定电压更好.这样在观察小灯泡亮度时有明显的区分，容易观察.

　　…

　　［师］不知道那组同学对他们的解释满不满意，下去以后可以参照以前实验继续探讨.

　　［生］老师，我们发现今天测“小灯泡功率”的实验装置与上一章测“小灯泡电阻”时的装置一模一样.

　　［师］是吗？

还有什么？

　　［生］测量的内容也一样，都是灯泡两端电压和通过小灯泡的电流.

　　［生］实验过程中的要求和注意的问题也基本一样…

　　［师］有不一样吗？

　　［生］两次测量的目的不同，上次是要测电阻，这次是要测功率.

　　［生］从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻.

　　［师］可以的话，大家算一下电阻.

　　［生］三次测量算出的电阻值基本相同，但有小的差别.将三次测量的值加起来算平均值就知道小灯泡的电阻了.

　　［师］大家都求出电阻了吗？

有没有新的发现？

　　［生］电阻可以求平均值，今天测的功率不能求平均值.

　　［生］上次多次测量是为了求平均值减小误差，这次是为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况.

　　［师］同学们分析的非常好，请同学们比较计算电阻的公式R=和计算电功率的公式：

P=IU，式中的电流和电压相同吗？

　　［生］如果是同一次测量，就是同一个电流值和电压值.

　　［师］大家将式中的电流替换电压或用电压替换电流，看有什么结果.

　　学生板演：

P=IU=I2R=

　　哪组同学认为你们的实验非常有特色，可以展示给大家，共同交流.

　　三、小结

　　通过本节课的实验，同学们进一步加深了对电功率的理解，巩固了电流表、电压表的操作技能，锻炼了设计实验的能力，希望同学们在课后能更充分交流，在相互交流中发现自己的不足甚至是错误，在不断改正错误的过程中学到更多知识.

　　四、动手动脑学物理

　　错误1：

滑动变阻器的接法错误，将变阻器的最大阻值连入了电路，失去改变电阻的作用，应该用“一上、一下”两个接线柱.

　　错误2：

电压表正负接线柱接反，合上开关时，电压表指针可能“反打”.

　　电路图

　　左→右依次是：

2.4V;0.6A;0.45.

　　五、板书设计

　　［测量原理］P=IU

　　［结论］小灯泡的发光情况由小灯泡的实际功率来决定，在额定电压下，小灯泡才能正常发光.