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1、 测量小灯泡的电功率 东泉第二中学 邓在积 本节是上一节电功率学习的延伸，是初中电学实验中较复杂的一个实验。本节实验中要求同时使用“电流表、电压表和滑动变阻器”这电学中的三大基本仪器，对学生的要求比较高，是电学中第二个同时使用三大仪器进行定量测量的综合实验，所以在中考中也占有重要地位。学好本节对培养良好的科学探究能力、加深对电功率的理解具有重要意义。教学重点：用伏安法测量小灯泡实际功率的方法，区分额定功率与实际功率。教学难点：学生自己设计 实验电路和实验步骤。教学方法：启发讨论观察实验展示成果总结交流。课时安排：1课时三维目标一、知识与技能1会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率；2理解额定功率
2、与实际功率。二、过程与方法通过探究，体验小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律三、情感态度与价值观认识用电器正常工作和不正常工作对用电器的影响，培养学生科学使用用电器的意识以及节约用电的意识。课前准备24人为一组，每组配有：学生电源(或电池组)、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡(带灯座)、开关、导线若干。教学设计 导入新课复习引入课件展示问题，学生思考回答。1什么是电功率？什么是额定功率？什么是实际功率？2如何测量小灯泡的电功率？上节课我们学过了哪两种方法？它们分别是根据什么公式进行测量、计算的？学生纷纷回答：1电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，电功率的大小等于它
3、在1秒内所消耗的电能；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；用电器在实际电路中工作时所消耗的功率叫做实际功率。2测量小灯泡的电功率有两种方法：方案(1)：可以利用电能表和秒表测。依据的公式：PWt。方案(2)：也可以利用公式PUI测出电压和电流，计算出电功率。如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？因为小灯泡不能接在家庭电路上，所以应该用第二种方法测。设计实验1设计思想(实 验原理)；2.实验电路；3.实验器材：(注明使用器材规格)；4.实验数据(记录)表格。教师巡视，及时指导。设计完成后，可以进行实验。三、进行实验1实验操作步骤；2.实验现象观察；3.实验数据记录；4.实验中存在什么问题
4、：(教学说明：教师提醒学生做第(2)种情况的实验时，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。)四、分析和论证根据公式PUI计算灯泡的电功率。五、评估和交流(实验报告)实验结束，选择23组同学 利用投影和大家交流。(要求同学配合投影上台讲解)多媒体投影展示讲解：第一组实验报告实验名称：测量小灯泡的电功率实验目的：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PUI，测出小灯泡两端电压和通过灯泡的电流，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右图所示电路。 说明：用电流表和电压表分别测出通过小灯泡
5、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_。2电压表：量程_,_；最小格示数_,_；3电流表：量程_,_；最小格示数_,_；4滑动变阻器：最大阻值_ ，允许通过最大电流_ A。5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(记录)表格： 项目次数 实验要求 发光情况 电流(A) 电压(V) 电功率(W)1 小灯泡在额定电压下工作 2 小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍 3 小灯泡两端电压低于额定电压 六、实验步骤1按电路图连接
6、实物电路。2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。3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。4调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并作记录。5断开开关，整理实验器材。说明：1按电路图连接实物电路时注意：(1)连接过程中开关应始终处于断开状态。(2)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的正确接法。(3)连接好以后，检查一遍，保证电路连接正确。2合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在阻值最大值的位置上
7、，若不是，要弄清楚什么位置是最大值位置并调整。3调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向滑动滑片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。七、实验结论由公式PUI计算小灯泡的功率，将计算结果填入表中，通过分析和比较得出：(1)当U实U额时，P实P额，灯泡正常发光； (2)当U实U额时，P实P额，灯泡较正常发光亮；(3)当U实U额时，P实P额，灯泡较正常发光暗。八、评估反思小结实验过程中的得失，完成实验报告，与其他同学交流实验的体会。引导学生讨论和交流：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。学生纷纷讨论和交流，教师对有代
8、表性的问题进行指导。学生讨论结束后，教师进行实验过程的总结与点评导学案练习1小阳在实验室测量小灯泡的电功率。当小灯泡两端电压为3 V时，电流表的示数如左下图所示，此时通过小灯泡的电流为_ A，小灯泡的电功率是_ W。 2右上图是小兰同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中所连接的实物图。灯泡的额定电压是2.5 V，电阻约9 ，滑动变阻器标有“20 1 A”字样：(1)把电压表正确连入电路。(2)在开关闭合前，应将滑片P放在_(选填“A”或“B”)端。(3)小兰合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。小兰分析产生故障的原因可能是：小灯泡灯丝断了；小灯泡短路；滑动变阻器开路。(电
9、流表、电压表均无故障)请你依据表1中电流表、电压表示数可能出现的几种情况，帮小兰判断故障原因，并将其序号填写在表1对应的空格里。表1电流表 电压表 故障原因示数不为0 示数为0 示数为0 示数不为0 (4)排除故障后，小兰调节变阻器滑片的位置，使小灯泡两端电压分别为2 V、2.5 V、2.8 V，依次测出通过小灯泡的电流，并观察发光情况，记录在表2中。当小灯泡正常发光时，电流表示数如右图所示，此时小灯泡电阻是 。小灯泡的额定功率是 W。(计算结果保留两位小数)拓展深化测量小灯泡的电功率和用伏安法测电阻两实验的区别和联系：测量小灯泡的电功率和用伏安法测电阻两实验有相似之处，也有明显区别，列表对比分析如下，请同学们将表中空格处的内容整理补充完整：实验名称 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的功率原理 RU/I PUI器材 电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关、导线、被测的电阻或小灯泡电路图 分析 对比分析测量结果结论 课堂总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。
