北师大版九年级物理 13.3学生实验 探究 小灯泡的电功率 教案

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名称 北师大版九年级物理 13.3学生实验 探究 小灯泡的电功率 教案
格式 doc
文件大小 138.5KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2021-07-21 08:12:13

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文档简介

测量小灯泡的电功率
  教学目标
  一、知识与技能
    1.加深对电功率概念的理解。
    2.巩固电流表和电压表的操作技能。
  二、过程和方法
    1.通过测量,体验额定功率和实际功率的区别。
    2.锻炼学生根据测量公式()设计实验方法的能力。
  三、情感、态度与价值观
    通过讨论和交流,培养学生合作学习的意识和态度。
  教学重点:会测定小灯泡的功率,对实际功率和额定功率的理解。
  教学难点:电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用。
  教学准备: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、投影仪。
  教学过程
  一、引入新课
  同学们在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?我们是利用电流表测出通过小灯泡的电流,再利用电压表测出了小灯泡两端的电压,然后利用欧姆定律的变形公式算出了小灯泡的电阻。而且为了测量更准确,还利用变阻器进行了多次测量,然后求平均值。
  我们已经学过了电功率,你还记得什么是电功率吗?电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。用电器在1s内消耗的电能叫用电器的电功率。电功率能测量吗?怎么测量?根据公式,可以利用电能表和钟表测。也可以根据公式测出电压和电流,计算出电功率。想一想,如果我们要测“小灯泡”的电功率,用哪种方法呢?小灯泡不能接在家庭电路上,也就不能用电能表测量所消耗的电能,所以应该用第二种方法测量。
  二、新课学习
  想想议议
  同学们能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗?大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫做(同学们一起说)额定功率。如果不是在额定电压下叫做实际功率,我们所要测量的就是实际功率,明白了吗?
  测量要求: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,并观察小灯泡亮度。
  (3)使小灯泡两端电压低于额定电压,并观察小灯泡亮度。
  同学们现在可以设计实验,并做好记录。
  1.设计实验
   设计思想(实验原理):
   实验电路:
   实验器材:(注明使用器材规格)
   实验数据(记录)表格:
  2.进行实验
   实验操作步骤:
   实验现象观察:
   实验数据记录:
   实验中存在什么问题:
  教师提醒学生做实验(2)时,需小心调节滑动变阻器,以免实际电压超过额定电压,因电压过大而烧坏灯泡.在同学实验的过程中教师要认真巡视,及时指导。
  3.分析和论证
  4.评估
  5.交流(实验报告)
实验结束,选择2~3组同学利用投影和大家交流。(要求同学配合投影上台讲解)
  第一组???实验报告
  [题目]测量小灯泡的电功率
  [实验目的]测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
  [实验原理]根据公式P=UI,测出灯两端电压和通过灯泡电流,计算出小灯泡的电功率。
  [实验电路]根据实验的目的和原理设计如下电路。
  [说明]用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压,因为要测量不同电压下的功率,所以电路中要接入滑动变阻器,用来改变小灯泡两端电压。
  [实验器材]:1.小灯泡:额定电压________。
  
  4.滑动变阻器:最大阻值___________Ω,允许通过最大电流___________A。
  5.电源___________V;
  6.开关;
  7.导线。
  [说明]电源的选择应考虑小灯泡的额定电压,选择大于小灯泡额定电压的1.2倍,但不能过大。
  实验数据(记录)表格:
  [实验步骤]
  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。
  [说明]
  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正确接法.
  (3)连接好以后,每个同样检查一遍,保证电路连接正确.
  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可以使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.
  [实验结论]由公式P=IU计算小灯泡的功率。(将计算结果填入表中,通过分析和比较得出)
  [结论]
  (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。
  [评估]
  教师汇总:
  (1)实验中最容易出错的就是滑动变阻器,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激。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到大.测量时为什么不先测低于额定电压时的功率,依次测量等于额定电压和高于额定电压的功率,以免变阻器阻值一会儿变大,一会儿变小,还容易错。
  (2)电流表、电压表的接线也很重要,如果接反了,表针“反打”也会损坏电表的。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,这样接起来不容易连接错,检查也容易。
  (3)今天测“小灯泡功率”的实验装置与上一章测“小灯泡电阻”时的装置一模一样。测量的内容也一样,都是灯泡两端电压和通过小灯泡的电流。实验过程中的要求和注意的问题也基本一样。但是两次测量的目的不同,上次是要测电阻,这次是要测功率。从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻。三次测量算出的电阻值基本相同,但有小的差别。将三次测量的值加起来算平均值就知道小灯泡的电阻了。注意,电阻可以求平均值,今天测的功率却不能求平均值。上次多次测量是为了求平均值减小误差,这次是为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况。
  三、小结
  通过本节课的实验,同学们进一步加深了对电功率的理解,巩固了电流表、电压表的操作技能,锻炼了设计实验的能力,希望同学们在课后能更充分交流,在相互交流中发现自己的不足甚至是错误,在不断改正错误的过程中学到更多知识。
  四、动手动脑学物理
  1.错误1:滑动变阻器的接法错误,将变阻器的最大阻值连入了电路,失去改变电阻的作用,应该用“一上、一下”两个接线柱。
  错误2:电压表正负接线柱接反,合上开关时,电压表指针可能“反打”.
  电路图
  2.电阻:根据,。
  实际功率:,此时灯泡的功率小于额定功率,比接在220V的电路中要暗些。
  3.?
  
  4.一天用电12小时,?,
  60W的灯泡一年用电:,
  40W的灯泡一年用电:,
  所以一年(365天)可节约262800-175200=87600千瓦时。
  5.?灯丝电阻减小,功率增大。
  五、板书设计
  测量原理:
  结论:小灯泡的发光情况由小灯泡的实际功率来决定,在额定电压下,小灯泡才能正常发光。