13.3 学生实验：探究--小灯泡的电功率 教案（2024新课标）（核心素养目标）

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第十三章 电功和电功率
13.3 学生实验：探究——小灯泡的电功率
教学目标：
1.物理观念：
（1）会测量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的两端电压的变化而变化的规律。
2.科学思维：
利用比较的方法，分析和判断实际功率与额定功率的区别。
3.科学探究：
能够根据测量小灯泡的电功率的原理，设计符合测量需要的实验方案。会根据记录的实验数据，利用比较的方法，分析和判断实际功率与额定功率的区别
4.科学态度与责任：
通过实验，初步认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响，培养学生科学使用用电器的安全意识。
教学重点： 根据实验原理，设计出实验方案、实验步骤，并得出实验结论。
教学难点： 小灯泡的功率与电压的关系
教学课时：1课时
教学用具： 电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、电源、小灯泡
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
家庭照明灯的亮度需要不同，选择亮度大小的依据是什么？
二、新课讲授，师生互动
（一）提出问题
小灯泡在不同的电压下工作时，消耗的电功率是否相同？若不相同，各是多少 如何测量？
（二）制订计划
测量用电器的电功率，可以先测量用电器工作时的电压和电流，然后利用P= UI计算出它的电功率。
原理图如图所示。
请你制订测量小灯泡电功率的方案。以下是制订方案时要考虑的问题。
1.在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在什么位置
2.如何选择电压表、电流表的量程 依据是什么 怎样连接
3.小灯泡的参数(小灯泡上标明的电压和电流数值)对实验有什么帮助
测量小灯泡电功率的方案。
实验名称：测量小灯泡的电功率
实验器材：电流表、电压表、干电池、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡（2.5V）
实验原理：P=UI
实验原理图：
1.在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在左端（如图所示）。
2.小灯泡的参数(小灯泡上标明的电压和电流数值)对实验选择器材的参考依据。
3.电压表与被测灯泡并联，电流表与灯泡串联。所测电压、电流不能超过其量程。如果灯泡标有“2.5V0.3A”字样，电压表选0～3V量程、电流表选0～0.6A。
如果灯泡标有“3.8V0.3A”字样，电压表选0～15V量程、电流表选0～0.6A。
（三）进行实验 收集证据
1.按照电路图将实验器材连成实验电路；
2.连接电路时，开关应该断开；
3.在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在左端（如图所示）。
4.调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，记录此时电流表示数，观察灯泡的亮度；将数据和观察的现象填入设计的表格。
5.调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.0V，记录此时电流表示数，观察灯泡的亮度；将数据和观察的现象填入设计的表格。
6.调节滑动变阻器，使电压表的示数为3.0V，记录此时电流表示数，观察灯泡的亮度。将数据和观察的现象填入设计的表格。
设计表格，将实验数据及现象填写在你设计的表格中，并计算每次测量的小灯泡的功率。
（四）分析与结论
实际电压=额定电压，实际功率=额定功率，正常发光；
实际电压＜额定电压，实际功率＜额定功率，比正常暗；
实际电压＞额定电压，实际功率＞额定功率，比正常亮。
小灯泡在不同的电压下工作时，其功率 。
（五）评估与交流
在小组内或班内交流你的探究方案和探究结果。对探究中的一些问题进行反思与研讨。反思与研讨的问题可以是：小灯泡工作时的电功率一定等于它的额定功率吗？为什么
根据反思与研讨的情况，对探究活动进行评估。
探究活动评估卡
例题分析
例题 小灯泡L的额定电压为6 V,小星通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图所示。由图可知，当小灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是 A;通过调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为3V，则此时小灯泡L消耗的实际功率为 w。
解析 小灯泡的电阻随温度的变化而变化。其电流随电压变化的曲线如图所示。由图可知，当小灯泡L正常发光时，实际电压等于额定电压，即实际电压U=6V时，通过其灯丝的电流是0.6A。
通过调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压U=3V，此时通过小灯泡L的电流I=0.5A，消耗的实际功率P=UI=3V×0.5A=1.5W。
三、总结反思，超越自我
实验：探究——小灯泡的电功率
实验原理P=UI，用电压表测量电压，用电流表测量电流。
滑动变阻器改变灯泡两端的实际电压、实际电流
U实=U额，P实=P额，灯泡正常发光；
U实＜U额，P实＜P额，灯泡不正常工作；
U实＞U额，P实＞P额，灯泡可能损坏。
判断灯泡亮度的依据：实际电功率。
四、板书设计，整合提升
实验：探究——小灯泡的电功率
实验原理P=UI，用电压表测量电压，用电流表测量电流。
滑动变阻器改变灯泡两端的实际电压、实际电流
U实=U额，P实=P额，灯泡正常发光；
U实＜U额，P实＜P额，灯泡不正常工作；
U实＞U额，P实＞P额，灯泡可能损坏。
判断灯泡亮度的依据：实际电功率。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 灯泡的实际功率由灯泡两端的实际电压决定
B. 灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定
C. 灯泡的实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，灯泡正常发光
D. 灯泡的亮度由其额定功率决定
2．白炽灯的灯丝断了“搭接”上后有时会比原来更亮，是因为（ ）
A.白炽灯的额定电压增大了
B.白炽灯的灯丝长度变短了，电阻变小了，电压一定时，电流变大了，实际功率变大了
C. 白炽灯的灯丝增大了
D. 白炽灯的额定功率变小了
3．关于伏安法侧灯泡的功率说法不正确的是（ ）
A.伏安法测量灯泡的功率原理P=UI
B.电流表测量灯泡的电流，电压表测量灯泡的电压
C.滑动变阻器改变灯泡两端的实际电压和电流
D.在实际生活中，实际电压越低，灯泡越亮
4．将两个标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡并联接在2.5V的电源上，电路消耗的实际功率为（ ）
A.0.75W
B.1.5W
C.0.6W
D.2.5W
5．将两个标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡串联接在电源上，灯泡正常发光时，电源的电压为（ ）
A. 2.5V
B. 1.25V
C. 3V
D. 5V
参考答案1.D；2.B；3.D；4.B；5.D。
六、作业：P115.T3
课外作业P115-116.T1、T2、T4、T5。
P117阅读材料 半导体发光二极管灯具
教学反思：
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