第3節(jié) 測量小燈泡的電功率（導學案）

1、.第3節(jié) 測量小燈泡的電功率y課題測量小燈泡的電功率課型新授課教學目標知識與技能1.通過學生自己設計實驗，進一步加深對電功率概念的理解.2.通過學生動手操作，穩(wěn)固電流表和電壓表的操作技能.3.通過實驗、比較，進一步理解額定功率和實際功率的區(qū)別.過程與方法1通過本節(jié)課培養(yǎng)學生根據實驗原理設計實驗方法的才能.2通過實驗，培養(yǎng)學生的觀察、實驗才能及分析、概括才能.情感、態(tài)度與價值觀1通過學習過程中的討論和交流，培養(yǎng)學生合作學習的意識和態(tài)度.2通過實驗中的觀察和比較，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和良好的學習習慣.教學重點1會利用伏安法測定小燈泡的電功率2對實際功率和額定功率的理解教具準備電源電池組、電流

2、表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡帶燈座、開關、導線假設干、多媒體課件等教學難點電流表、電壓表及滑動變阻器的正確使用教學課時1.5課時課前預習利用“伏安法測量小燈泡的電功率1實驗原理：用 電壓 表測出小燈泡兩端的 電壓 ；用 電流 表測出通過小燈泡的 電流 ，就可以根據公式P= UI 求出小燈泡的電功率. 2實驗電路圖：如下圖，其中a是 電流 表，b是 電壓 表.3按圖連接器材，測量前，開關應 斷開 ，滑片P應滑到 B 點.穩(wěn)固復習老師引導學生復習上一節(jié)內容，并講解布置的作業(yè)老師可針對性地挑選部分難題講解，加強學生對知識的穩(wěn)固.新課導入只有當用電器兩端實際電壓等于額定電壓時，用電器的實際功率才等于

3、額定功率，此時用電器的工作才是正常的.實驗室所使用的小燈泡往往只標明其額定電壓而不標明其額定功率，如小燈泡標明的是2.5V，有沒有方法測定它的額定功率呢？本節(jié)課就來研究怎樣用實驗的方法測量小燈泡的額定功率.備課筆記小組問題討論：1.電功率的計算公式是什么？2.什么是額定電壓？什么是額定功率？3.用電器工作時的電功率一定等于額定功率嗎？為什么？進行新課 用“伏安法測量小燈泡的電功率一利用課件導學1.實驗目的：測量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率.師 一般情況下，實驗室里并沒有直接測定小燈泡功率的儀器，同學們能不能從剛剛答復的問題中找到測定小燈泡電功率的方法呢?答案：上一節(jié)課我們學習了“伏安法，我

4、們可以利用“伏安法來測電功率.2.實驗原理：P=UI根據這一原理，只要測出小燈泡兩端的電壓和與之對應的電流就能知道小燈泡的電功率.那么，這個實驗需要哪些器材？老師用多媒體播放以下填空題，引導學生考慮后獨立填寫，并積極舉手發(fā)言.填空題：1既然要測定小燈泡的功率，當然要有_；2要測量小燈泡兩端的電壓可用_；3要測小燈泡的電流可用_；4要讓小燈泡能工作必須有_；5電源電壓不一定等于小燈泡的額定電壓，為了能改變小燈泡兩端的電壓，還需要_；6控制電路的通斷還要有_；7連接電路需要_.答案：1小燈泡；2電壓表；3電流表；4電源；5滑動變阻器；6開關；7導線.3.實驗器材：待測小燈泡、電壓表、電流表、滑動變

5、阻器、電源、開關、導線假設干.4.實驗電路：5.本卷須知：選用的電源其電壓應高于燈泡的額定電壓；而滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡正常工作時的電流，最大阻值也應與小燈泡的電阻差不多，這樣就能使滑動變阻器的調壓效果明顯.電壓表的量程應大于小燈泡的額定電壓，電流表的量程也要大于小燈泡正常工作時的電流.在實驗前，開關要斷開，防止由于電路連接錯誤而發(fā)生短路，損壞電流表.連接實物電路的過程中，要將滑動變阻器連入電路的電阻值調到最大，以防止電路中電流過大.備課筆記規(guī)律總結：1.在測量小燈泡的電功率實驗中，串聯滑動變阻器的作用：限制電流，保護電路；調節(jié)小燈泡的電壓、電流，以便測出不同電壓、電流下小燈

6、泡的電功率.2.伏安法測小燈泡的電功率與伏安法測電阻的阻值實驗的異同一樣點：1伏安法測小燈泡的電功率和伏安法測電阻的阻值的實驗電路根本一樣，可采用同一電路；2實驗方法一樣，都采用間接測量法，都叫伏安法；3測量物理量一樣，都測電流I和電壓U，間接地計算出電阻R或實際電功率P.不同點：1實驗原理不同，測小燈泡的電功率的實驗原理是P=UI；2數據處理方法不同，測電阻時要求測出三個電阻值后求平均值，以減小實驗誤差；而測電功率時，在小于、等于、大于額定電壓的情況下，求出的三個電功率值的含義是不同的，不能用來求平均值.行新課滑動變阻器滑片挪動要有一定的規(guī)律使燈泡兩端的電壓逐漸減小或逐漸增大，記錄的電壓值和

7、電流值要一一對應.調節(jié)小燈泡兩端電壓高于額定電壓時要注意，實際電壓不能超過額定電壓的1.2倍，同時實驗時間不能過長，否那么容易燒壞小燈泡.6.測量要求：分別測量以下三種情況下的實際功率.使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，并觀察小燈泡亮度.二學生設計實驗，老師巡查指導三學生分組實驗，老師巡查指導四分析實驗，總結交流1.由公式P=IU計算小燈泡的功率.將計算結果填入表中2.學生討論交流，并積極舉手發(fā)言.老師總結：小燈泡實際功率與額定功率的關系五拓展考慮師 剛剛我們利用電壓表和電流表測出了小燈泡的電功率.某同學在某次實驗時發(fā)現電流表壞了，但手邊有一只定值電阻，那么他還能測出這個小燈泡的功率嗎？老師引導學

8、生考慮：1由P=UI可知，如今有電壓表，所以可以測出電壓U，但是沒有電流表，所以無法直接測出電流I，那么，有沒有方法可以得到I呢？提示：提供阻值的定值電阻可以利用，間接求出電流2實驗該怎樣進展呢？可借鑒上一章中幾種特殊方法測電阻的思路.解決方案：可用電壓表測出小燈泡兩端電壓，如甲圖：要知道流經小燈泡的電流，沒有電流表，只要知道與小燈泡串聯的定值電阻的電流就可以了，也就是要測出定值電阻兩端的電壓.即將電壓表再并聯在定值電阻的兩端，測出R兩端的電壓，如乙圖.再通過R兩端的電壓和R的電阻值就可計算出電路中的電流.老師總結：測量小燈泡電功率的根本原理是P=UI.但在某些情況下，假設無法直接測出電流或電

9、壓，可以通過其他途徑求得.可借鑒上一章中幾種特殊方法測電阻的思路.課后大家可對這方面的習題進展歸納整理.備課筆記規(guī)律總結：不同電壓下，小燈泡的功率不同.實際電壓越大，小燈泡功率越大.小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定，實際功率越大，小燈泡越亮.進行新課 測量電功率中的常見故障通過此次實驗，請大家談談，在設計實驗及實驗過程中有什么新的感想，發(fā)現了什么問題？生1：我們組認為實驗中最容易出錯的就是滑動變阻器，阻值最大的位置一錯，滑動變阻器阻值就從你想的最大成為實際的最小，合上開關就容易使電表偏轉過激.生2：電流表、電壓表的接線也很重要，假如接反了，表針“反打也會損壞電表的.生3：實際接線前可以先將實

10、物按電路圖中的位置擺放好，然后再連接，這樣接起來不容易連接錯，檢查也容易.生4：實驗過程中，滑動變阻器開場在阻值最大的位置，調節(jié)的時候阻值從大到小，小燈泡兩端的電壓會從小變到大.測量時為什么不先測低于額定電壓時的功率，依次測量等于額定電壓和高于額定電壓的功率，以免變阻器阻值一會兒變大，一會兒變小，還容易錯.教學板書課堂小結這是一節(jié)實驗課，主要學習測電功率的方法，感受實際電壓下實際功率與額定功率間的關系.通過本節(jié)課的實驗，同學們進一步加深了對電功率的理解，穩(wěn)固了電流表、電壓表的操作技能，鍛煉了設計實驗的才能，希望同學們在課后能更充分交流，在互相交流中發(fā)現自己的缺乏甚至是錯誤，在不斷改正錯誤中學到

11、更多知識.教材習題解答想想做做P97選擇亮度與小燈泡亮度相當的發(fā)光二極管，測量加在它兩端的電壓和通過它的電流，計算它的電功率.調節(jié)加在它兩端的電壓，獲得幾組數據.將所得的電功率數值與小燈泡相比，在亮度相當的情況下，哪一個的電功率較??？解：在亮度相當的情況下，發(fā)光二極管的電功率小.備課筆記規(guī)律總結：“伏安法測電功率的故障分析教材習題解答動手動腦學物理P971.如圖是一位同學為測量小燈泡的功率所連的電路.這個電路有什么錯誤或不妥之處？應該怎樣糾正？請你畫出正確的電路圖. 解：解：他的電路錯誤之處是滑動變阻器接線不能改變電阻，不妥之處是電流表的量程選大了.應該將滑動變阻器的接線改為一上一下，電流表換

12、用較小量程.電路圖如下圖.2.某實驗小組的同學用如下圖的器材測量小燈泡電功率.待測小燈泡額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計在1.2W左右.1連接電流表時應選用哪個量程？2用筆畫出導線完成電路的連接.3在虛線框中畫出相應的電路圖.解：1電流表選用00.6A量程；2如圖甲；3如圖乙.3.李芳家的電能表上標著“3000Revs/kW·h.她用這個電能表來測量某用電器的功率：她把家中的其他用電器都與電源斷開，僅讓這個用電器工作，1min內電能表的轉盤轉了15轉.該用電器的功率是多少？解：只讓這個用電器正常工作，轉15轉消耗的電能，所用時間t=1min=，所以該電器的電功率4.某電爐在額

13、定電壓220V下的功率為1000W，當實際電壓只有額定電壓的80%時，假設電爐的電阻保持不變，此時電爐的實際功率是多少？備課筆記教材習題解答解： 5.某學校共有電燈100盞，都用60W的普通照明燈泡，平均每天用電4h.假如都改用40W的日光燈，不但可以省電，而且比原來更亮了.該校一年365天可節(jié)約多少度電？解：節(jié)約的電功率P=60W-40W×100=2kW，一年總共用電時間t=4h×365=1460h，所以節(jié)約的電能W=Pt=2kW×1460h=2920kW·h=2920度.難題解答【例】 如下圖是測定小燈泡電功率的實驗電路，電路連接正確后閉合開關，發(fā)現

14、燈不亮，電流表指針稍有偏轉，電壓表指針幾乎不動，產生這一現象的原因可能是 .A.燈泡斷路B.滑動變阻器短路C.燈絲電阻值過大D.滑動變阻器連入電路阻值過大解析：此題可采用排除法，假設燈泡斷路，那么電流表無示數，故A錯誤；假設滑動變阻器短路，那么電流表、電壓表都有示數，故B錯誤；假設燈絲電阻過大，電壓表有示數，故C錯誤；當滑動變阻器連入電路的阻值過大時通過燈泡的電流很小，它兩端的電壓也很小，故D正確.答案：D布置作業(yè)：老師引導學生課后完本錢課時對應練習，并預習下一課時內容.教學反思1.這是電學里又一個重要的實驗，所用儀器最多，而且要注意器材的規(guī)格是否符合實驗的需要，操作復雜，對學生才能的要求更高

15、，我們應引起高度重視.很多學生的實驗失誤出如今電表的使用上，包括電表的連接、量程的選取、數值的讀出等，所以練習對電表的使用，仍是實驗的關鍵.對電路故障的排除，盡量讓學生自己去解決，老師只提供可能的位置和方法，讓學生會根據現象排除故障，進一步加深對電路方面通路、短路和斷路的體會.備課筆記知識拓展：電能表測電功率原理方法：根據，將待測用電器單獨接入電路使其工作，記錄電能表轉盤轉過n圈所用的時間t，由參數N R/kW·h可得，待測用電器的電功率本卷須知：電能表記錄的電能的單位是kW·h，注意與時間的單位匹配；測量時只讓待測用電器單獨工作.教學反思2.物理實驗的器材、方案的設計不需要死記，一切從實驗目的、原理出發(fā)，本節(jié)教學設計就是從