2020年秋北师版九年级物理第十三章第3节　学生实验：探究——小灯泡的电功率 同步导学案

第3节　学生实验：探究——小灯泡的电功率
教学重难点
重点：测定小灯泡电功率的方法。
难点：滑动变阻器的使用，电功率的测量。
教学准备
教师准备：电源(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、多媒体、教学课件等。
学生准备：不同规格的小灯泡、预习本节内容。
导学达标
回顾一下伏安法测定值电阻的阻值实验，根据R＝可知，要想测出定值电阻的阻值R，就要测量出定值电阻两端的电压U和通过定值电阻
的电流I。因为电压表要与定值电阻并联，电流表要与定值电阻串联，还要应用多次测量的方法求平均值减小误差，所以还要串联一个滑动变阻器．电路图如图所示：
要想测量一个小灯泡的功率，你知道实验原理是什么吗？实验电路图和实验步骤又是怎样的呢？
知识点　伏安法测小灯泡的电功率
【教材助学】
1．测量小灯泡电功率实验的原理是________，即用电压表测量出小灯泡两端的________和用电流表测量出通过小灯泡灯丝的________。
2．连接电路过程中开关应该________，闭合开关前滑动变阻器滑片应该位于________。选择电压表和电流表的合适的________接入电路，电压表与小灯泡________，电流表与小灯泡________。
3．小灯泡在不同的电压下工作时，其实际功率________。
【合作解疑】
1．上一章的第五节已经测量过小灯泡的电阻，还记得是怎么测的吗？
利用电流表测出通过小灯泡的________，再利用电压表测出小灯泡的________，然后利用欧姆定律I＝的变形公式________算出小灯泡的电阻。为了测量更准确，还利用变阻器进行了________，然后________。
如果我们要测小灯泡的电功率，用哪种方法呢？
2．测量小灯泡的电功率。
同学们能设计一个方案来测出小灯泡的电功率吗？大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫什么功率？如果不是在额定电压下叫什么功率？你想要测量的是什么功率？
3．分别测量以下三种情况下的实际功率。
(1)使小灯泡在额定电压下发光。
(2)使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，并观察小灯泡的亮度。
(3)使小灯泡两端电压低于额定电压，并观察小灯泡的亮度。
4．请同学们设计实验，相互讨论后回答下列问题：
设计思想(实验原理)：________________。
(1)实验电路：
(2)实验器材：
小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干。
(3)实验操作步骤：①按电路图连接实物电路。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，观察小灯泡的发光情况，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，观察并做记录。⑤断开开关，整理实验器材。
(4)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
　　(5)总结：①不同电压下，小灯泡的功率不同．实际电压越大，小灯泡功率越大。②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。
【教师点拨】
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，检查一遍电路，保证连接正确。
2．合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。
3．调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向滑动可以使滑动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。
【拓展延伸】实验中容易出现的问题：
(1)实验中容易出错的是滑动变阻器，阻值最大的位置一错，滑动变阻器阻值就从你想的最大成为实际的最小合上开关就容易使电表偏转过大。
(2)电流表、电压表的接线柱如果接反了，表针“反打”也会损坏电表。所以实际接线前可以先将实物按电路图中的位置摆放好，然后再连接，这样接起来不容易出错便于检查。
(3)实验过程中，滑动变阻器开始在阻值最大的位置，调节的时候阻值从大到小，小灯泡两端的电压会从小变大，测量时先测额定电压，这样在观察小灯泡亮度时有明显的区分，容易观察。
【当堂检测】
1．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，当用手移动变阻器滑片时，眼睛应观察(　　)
A．电流表的示数　　　　　B．电压表的示数
C．灯泡的发光情况
D．变阻器滑片的位置
2．在今年的实验技能考试中，实验桌上准备的器材有：学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干，在做测量小灯泡的电功率实验时，小明在连接电路的过程中，由于疏忽，把两表的位置给颠倒了，其他连接正确无误，当开关闭合后，所产生的现象是(　　)
A．电流表将被烧坏
B．电压表将被烧坏
C．电压表有读数、电流表的读数几乎为0
D．电流表有读数、电压表的读数几乎为0
3．小琪用伏安法测小灯泡电功率的实验中，并联在小灯泡两端的电压表的示数如图甲所示，与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为________V，电流表的示数为________A，小灯泡的功率为________W。