2020人教版九年级全一册同步备课：18.3测量小灯泡的电功率教案

九年级全一册同步备课：18.3测量小灯泡的电功率教案+同步练习
18.3测量小灯泡的电功率教案
教学目标
知识与技能
1.通过学生自己设计实验，进一步加深对电功率概念的理解.
2.通过学生动手操作，巩固电流表和电压表的操作技能.
3.通过实验、比较，进一步理解额定功率和实际功率的区别.
过程与方法
1.通过本节课培养学生依据实验原理设计实验方法的能力.
2.通过实验，培养学生的观察、实验能力及分析、概括能力.
情感态度与价值观
1.通过学习过程中的讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度.
2.通过实验中的观察和比较，培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯.
教学重难点
重点
会测定小灯泡的功率.
对实际功率和额定功率的理解.
难点
电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用.
一、创设情景，导入新课
小明在实验室发现如图所示小灯泡的铭牌已经模糊不清了，偶尔看清“2.5V”字样，但他很想知道则个小灯泡正常工作时的电功率，怎么办呢？同桌的张斌灵机一动，很快帮小明解决了这个问题，聪明的你知道张斌是想出什么办法得出了小灯泡的电功率吗？这节课我们就来解决这个问题，从而导入新课。
二、讲授新课
知识点一：测量小灯泡的电功率
1．设计实验：从情景导入中让学生讨论、探究如何测量出这个“2.5V”小灯泡的额电功率和在不同电压下的电功率？需要哪些测量工具？电路图如何设计？
学生总结：用电压表和电流表测量分别测量出小灯泡两端的电压和通过的电流，然后通过公式P=UI计算出小灯泡的电功率。电路图为：
2．进行实验
活动1：让学生根据经验分析，在连接实物图时应该注意哪些问题？并适当的整理。
学生总结：
（1）连接实物图时，开关应该断开，滑动变阻器应该滑到最大值。
（2）电流表和电压表的量程选择要正确，两表的连接方式、接线柱接法要正确。滑动变阻器的选择、接法要正确。（3）电源电压高于小灯泡额定电压。
活动2：小组之间交流分析需要测量的数据和记录的数据，划片移动的次数。设计出实验表格，并记录数据。
实验次数
电压
U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡的亮暗
1
2
3
3．分析与论证
通过实验数据，让学生分析根据实验数据你能够得出的实验结论有哪些？
归纳总结：
（1）分析表格中的数据后发现小灯泡两端的实际电压越高，灯泡的电功率越大，灯泡的发光越亮；
（2）小灯泡的亮度由实际功率决定，与额电功率无关；（3）小灯泡的实际功率有多个，额电功率只有一个。
4．交流与评估
实验完成后，让每一个小组进行评估自己组的实验过程。老师做最后的归纳总结。
归纳总结：
（1）连接电路时，开关应该处于断开状态；
（2）连接实物图时，滑动变阻器应该“一上一下”接入电路中，且滑到最大值。
（3）滑动变阻器有两个作用：一个是保护电路，另一个是改变小灯泡的两端的电压；
（4）电流表、电压表的“+”“-”接线柱接法是否正确。
（5）是否是通过“试触”进行量程的选择。
典例剖析：小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关．找来额定电流小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1，接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图甲所示电路探究．
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整．
（2）闭合开关，滑片P向__________（选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，先观察__________示数，测出灯L1的相关物理量并记录表中，计算小灯泡L1的额定功率__________瓦．
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
1
1.6
0.20
2
2.5
0.24
3
2.8
0.26
（3）小明注意到灯L1的亮度变化：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的实验结论_______________________________________。
【思路导引】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，根据灯泡的额定电流确定电流表的量程且串联在电路中，滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中；
（2）分析表中电压表和电流表示数的变化，根据P=UI分析实际功率的变化，进一步得出实际功率和灯泡亮度之间的关系。
【自助解答】
三、课堂小结
本节课的重点是“测量小电灯的功率”的测量和探究实验活动。实验中要求学生自行判断待测物理量并设计实验步骤，以培养学生的实验设计能力。通过活动以使学生能区分用电器的额定电压、实际电压和额定功率、实际功率，了解实际功率与额定功率大小之间的关系。培养学生的思维技能、实验操作技能以及分析概括等能力。两人一组共同实验，对实验中发现的问题能进行一定的分析与评价，既培养学生分析解决问题的能力，又促进学生之间的交流，进一步培养科学素养和合作精神。
四、板书设计
第3节
测量小灯泡的电功率
五、教学反思
本节实验是电学中最重要的一个学生实验，它涉及的器材最多、操作步骤最复杂，教材中是完全放手让学生去操作完成的，对学生来说难度不小，所以在课堂上，给予了适当的引导、启发，对一些关键性的问题给予了必要的提示，这样学生的正确率得到了明显的提高，实验也能够比较顺利地完成。X
本节课的一个重点就是培养学生的评估与交流能力。评估是对实验过程的反思，可以培养学生评估探究过程和探究结果的意识、从评估中汲取经验教训，有利于学生养成严谨的科学态度，有利于发散学生的批判性思维。通过评估，培养学生发现新问题的意识和能力，并尝试改进探究方案。
同步练习：
1.下列各组仪器中，不能用来测量电功率的是(　　)
A.电能表和停表
B.电压表和电流表
C.电功率仪表
D.电流表和停表
答案：D
2.(多选)在测量小灯泡的功率的实验中，按右图所示电路图连好电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，结果灯泡不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数，则电路故障的原因可能是(　　)
A.小灯泡的灯丝烧断了
B.电流表内部短路
C.连线时，把电流表与电压表互换了
D.变阻器的滑片接触不良
答案：AC
3.图甲中的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示)。闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2的比值为(　　)
A.4∶1
B.1∶4
C.5∶1
D.1∶5
答案：A
4.右图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，根据此图中所提供器材，可以直接研究的问题是(　　)
A.测小灯泡正常发光的电阻
B.测小灯泡的实际电功率
C.测小灯泡消耗的电能
D.测小灯泡正常工作时的温度
答案：B
5.利用右图中的电路测小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压是
1.5
V，若发现电压表示数是
1.8
V，则滑动变阻器的滑片应向　　　　移动;若电压表示数为1.0
V，则滑片应向　　　　移动。?
答案：右　左
6.测量小灯泡额定功率的实验操作步骤如下，正确的操作顺序为　　　　　　。?
A.断开开关;
B.将滑动变阻器调到电阻最大的位置;
C.设计电路，并画出电路图;
D.整理器材;
E.闭合开关，调节滑片，使小灯泡两端电压等于额定电压;
F.观察并记录电流表的读数;
G.断开开关，按电路图连接电路;
H.应用公式，计算小灯泡的额定功率。
答案：CGBEFADH
7.实验室购买了一批规格为“2.5
V　0.75
W”的小灯泡，某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时，得到了如下几组数据。
次数
第一次
第二次
第三次
电压/V
2
2.5
3
电流/A
0.34
0.4
0.44
(1)分析这几组数据，你认为该小灯泡　　　(选填“是”或“否”)合格，原因是　?　。?
(2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是　　　　(选填“长了”或“短了”)。用这只小灯泡做实验时，容易出现的故障是　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案：(1)否　在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率　(2)短了　小灯泡容易烧坏
8.小雨在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8
V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡的额定功率，图甲为他所连的实验电路。
(1)电池盒中至少有　　　　节干电池。?
(2)经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验。请在他接错的导线上打上“×”，并改正。
(3)实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8
V时，电流表的示数如图乙所示。则该小灯泡的额定电流为　　　　
A，额定功率为　　　　
W。?
答案：(1)3　(2)如图所示　(3)0.3　1.14
9.在测定小灯泡的电功率的实验中，小明同学选取了一个标有“2.5
V”、额定功率约为1
W的小灯泡和必要的实验器材，连接的电路如图甲所示。
次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
1.50
0.32
发光微弱
2
2.00
0.38
较暗
3
2.50
正常发光
4
3.00
0.46
很亮
(1)闭合开关前，老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)经检查电路连接正确后，小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为　　　
A，小灯泡的额定功率为　　　
W。?
(3)从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而　　　　(选填“增大”或“减小”)，灯丝电阻发生变化的本质是电阻随　　　　　　　　而增大。?
答案：(1)电路图如图所示　(2)0.42　1.05
(3)增大　温度升高
10.给你一只电流表、一只5Ω的电阻、电源、滑动变阻器、开关、导线若干，你能测出额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率吗?
(1)请在虚线框中画出电路图;
(2)写出实验的步骤;
(3)写出小灯泡额定功率的表达式。
答案：(1)如图所示
(2)实验步骤:①按图甲所示连接电路,调节滑片P,直到电流表示数为I1==0.5
A
时,小灯泡正常发光;②保持滑片P不动,按图乙所示连接电路,将电流表与灯泡串联,读出电流表的示数I2;③算出灯泡的额定功率为P额=U额I2=2.5I2(W)。
(3)P额=2.5I2(W)。