初中物理人教版九上18.3测量小灯泡电功率 教案

18.3测量小灯泡电功率
【学习目标】
1. 会测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器。
2.通过实验，体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。
3.通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响。
【教学重难点】
重点：用伏安法测量小灯泡电功率的方法和步骤，深入理解额定功率与实际功率。
难点：引导学生自行设计方案，进行试验并得出结论。
【教学方法】
读图指导法、活动探究法。
【教学过程】
新课导入：
通过之前的学习，同学们已经了解到，用电器的功率分为额定功率和实际功率。用电器铭牌上标注的，是额定功率，但是在实际工作时，实际功率不一定等于额定功率。
提问：实际功率不等于额定功率会怎么样？
如何测量用电器的实际功率和额定功率？
新课讲授：
知识点一：测量小灯泡的电功率
提出问题：
1.如何测量小灯泡的电功率？
2.需要测量哪些物理量？
3.需要哪些测量工具？
4.如何连接电路图？
根据公式，若要得到小灯泡的电功率，需要分别测量小灯泡工作时的电流和电压，根据之前测量电阻的经验，可以利用伏安法测量小灯泡电功率。用电压表测灯泡工作时的电压，用电流表测灯泡工作时的电流，然后利用公式计算得出灯泡的电功率。
提出问题：
5.如何测量灯泡的额定功率和不同电压下的功率？
在实验中，除了测量工具电流表、电压表，还需要在电路中串联一个滑动变阻器，一是起到保护电路的作用，同时，还可以通过调节滑动变阻器，改变小灯泡的电压，分别测量出小灯泡在额定电压下工作的额定电功率，略高于额定电压的电功率和略低于额定电压的电功率。
在实验中，为保护用电器，选择的电压不宜过高，一般选择为额定电压的1.2倍，且不能长时间工作。
将实验数据记录在表格中，可以得到三点规律：
1.小灯泡两端实际电压越高，小灯泡电功率越大，灯泡越亮。
2. 小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。
3. 小灯泡实际电功率有多个，额定电功率只有一个。
为得出普遍规律，可以更换不同规格的小灯泡进行多次实验。
课堂练习：
1. 小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。
（1）实验电路如图甲，但电路连接不完整，请你用笔画线代替导线，完成电路；
（2）电路连接正确后，闭合开关，小明发现电压表有明显示数，电流表指针几乎不动，小灯泡不发光，产生这一现象的原因可能是_____________________；
（3）改正电路后，小明同学调节滑动变阻器，观察到电压表示数为2 V，为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）调节当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为______A，该小灯泡的额定电功率为______W；
（4）小明依次测出了六组实验数据，如表所示，请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的I-U图象；
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.9
电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.22 0.26
电功率P/W 0.05 0.16 0.3 0.44 0.75
亮度变化 暗→亮
（5）通过计算并分析以上数据，你还有什么新的发现：______
2. 小明同学在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，使用的电源电压为3 V，小灯泡额定电压为2.5 V，滑动变阻器的规格为“10 Ω 1 Α”。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数变大）。
（2）小明连好电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电压表示数较大，电流表几乎无示数。他取下灯泡，电压表和电流表的示数均不变，其故障原因可能是：___________。
（3）故障排除后，开始实验，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是___________W。
（4）小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，他仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑，灯丝变细，消耗的实际功率变___________的缘故（选填“大”或“小”）。
（5）小明通过实验数据，比较出“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，则P1___________ P2 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（6）小明将灯泡换成阻值为5 Ω的定值电阻继续探究“电流与电阻关系”，他调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2 V，读出电流表的示数。他接着进行正确的操作，将10 Ω的电阻接入电路，为读取正确的电流值，他应将滑动变阻器的滑片向___________移（选填“左”或“右”），当电压表示数为2 V时，停止调节，读出电流表示数。按照小明的实验设计，为了能完成实验，所选定值电阻的最大值为_______ Ω。
课堂小结：
一、实验原理：P=UI
二、电路图：
三、实验数据记录表：
四、实验结论：
1.小灯泡两端实际电压越高，小灯泡电功率越大，灯泡越亮。
2.小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。
3.小灯泡实际电功率有多个，额定电功率只有一个。
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第3节 测量小灯泡的电功率
一、实验原理：P=UI
二、电路图：
三、实验数据记录表：
四、实验结论：
1.小灯泡两端实际电压越高，小灯泡电功率越大，灯泡越亮。
2.小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。
3.小灯泡实际电功率有多个，额定电功率只有一个。
【课后反思】
测量小灯泡的电功率是继“伏安法测电阻”之后的又一综合性电学实验，两者的共同性很多，因此在教学过程中要充分利用学生国王的学习经验，引导学生自行设计实验，进行试验，深入领会伏安法的应用。并且能在实验过程中，理解实际功率和额定功率。
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