13.3 学生实验：探究—小灯泡的电功率 同步教案 初中物理北师大版九年级全一册（2022年）

13.3 学生实验：探究—小灯泡的电功率
教学目标
一、知识与技能
1.会用电流表和电压表测量小灯泡的（额定）电功率；
2.理解额定功率和实际功率的意义；
3.巩固电流表、电压表的操作技能，了解滑动变阻器在实验中所起的作用。
二、过程与方法
1.通过实验探究发现小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并探究掌握 其变化规律，体验小灯泡（用电器）在不同功率下的亮度变化
2.通过对比“测量小灯泡电阻”和“测量小灯泡电功率”两个实验的理论分析和探究方案的设计，体验寻找、归纳、提炼课程相关要素的整合点的学习方法。
三、情感、态度与价值观
1.通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度。
2.通过讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度。
教学重难点
教学重点
伏安法测量小灯泡的额定（实际）功率
教学难点
1.额定功率、实际功率的理解。
2.设计实验及实验数据的分析处理能力。
教学过程
教学准备
教学课件准备
新课讲解
进行新课
比较“伏安法测电阻”的实验、引导学生自主完成“探究--小灯泡的电功率”实验的设计并展示交流
实验目的：测量小灯泡的额定功率和实际功率
实验原理：P=UI
实验设计：
1.实验中需要测量哪些物理量？
2.根据需要测量的物理量选用实验器材。 想一想，如何改变小灯泡两端的电压？
答案：用滑动变阻器来调节。
实验注意事项:
1.连接电路时，开关要断开，变阻器的滑片要移动到阻值最大处。
2.电流表、电压表、变阻器的接线柱要正确。（电源电压是两节干电池，电压表量程选择0~3V;小灯泡电阻大约10Ω，电流表量程选择0~0.6A；）。
3.灯泡两端的电压不能超过额定电压 太多,否则会将灯泡烧坏。
实验器材：电路板、小灯泡、滑动变阻器、电流表、 电压表、导线。
实验电路图：
实验过程：让学生观看动画，了解实验过程。
数据记录：
小灯泡的规格 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的功率P/W
额定电压U额=2.5 V 2 0.24 暗 0.48
2.5 0.3 亮 0.75
3 0.4 较亮 1.2
实验结论：
（1）当U实＝U额，P实 ＝ P额，灯泡正常发光。
（2）当U实< U额，P实 ＜ P额，较正常发光暗。
（3）当U实> U额，P实 ＞ P额，较正常发光亮。
（4）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 亮 .
（5）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 .
学生思考：
1.反思一下,实验中最可能出现错误的是哪几个环节
2.你在实验中有哪些失误 原因是什么
3.在设计、操作和分析中，你发现出什么新问题
答案：在测量的几组数据中，电压与电流的比值不相等，电压越高时U／I 越大。这是因为电压升高时，灯泡消耗功率变大，灯丝温度升高，使其电阻变大所致。
探讨交流：
小灯泡只有在什么电压下才能正常发光 额定功率是指什么电压下消耗的电功率 当工作电压低于或高于额定电压时，灯泡实际消耗的功率是否等于额定功率 用电器的实际功率是否随其工作电压而变化
答案：额定电压；额定电压不等于；变化。
评价与思考：
1.一位同学连接好电路，在闭合开关是发现小电灯不亮，电流表无示数，但电压表有示数，请分析电路中可能出现的故障。
答：发生的故障是电灯断路。因为电压表有示数说明电源、开关、电流表和滑动变阻器通路，否则电灯两端不会有电压；而电流表无示数说明电灯断路，否则电灯不会不亮。
2.在测量小灯泡的功率的实验中，某同学在连接滑动变阻器时，由于粗心，连接的电路闭合开关后，移动变阻器的滑片 时并不能改变灯泡的亮度，请你根据以下情况来判断该同学的连接过程中分别出现了何种错误？
（1）小灯泡始终都亮时，原因：
（2）小灯泡始终都暗时，原因：
答：（1）连接了滑动变阻器上面两个接线柱。
连接了滑动变阻器下面两个接线柱。
小结
1.实验原理：P=UI
2 .实验方法：伏安法．
3.实验结论：
当Ｕ实＝Ｕ额时，则Ｐ实＝Ｐ额，电灯正常发光
当Ｕ实＞Ｕ额时，则Ｐ实＞Ｐ额，电灯亮度较亮
当Ｕ实＜Ｕ额时，则Ｐ实＜Ｐ额 ，电灯亮度较暗
4.量程选择:
电压表量程: 大于额定电压, 电流表量程: 由P/U来决定.
5. 变阻器的作用: 改变小电灯两端的电压和通过它的电流,从而测量小电灯的功率
教学反思
本节课始终把学生放在第一位，通过让他们自己设计电路，自选仪器，设计实验步骤、设计实验记录表格等。鼓励学生动脑、动手，培养学生的实验能力，进一步激发学生的学习热情。
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