1、第三节 测量小灯泡的电功率导学案 课前预习学案 学习目标: 1、加深对电功率的理解,会测算小灯泡的额定功率和实际功率,进一步练习使用电流 表、电压表和滑动变阻器。 2、能运用电能表测出某家用电器的电功率。 3、培养学生制定计划与设计实验的能力。 预习问题: 1、 回顾伏安法测量小灯泡的电阻的实验原理、电路图、主要使用的器材及器材的正确 使用方法、测量步骤的要求和实验结论。 2、 对比伏安法测量小灯泡电阻写出测量小灯泡电功率的实验原理、电路图、主要器材 的正确使用方法及测量步骤的要求。 预习检测: 1、在物理学中,用 表示消耗电能的快慢,它的符号是 ,主单位是 计算公式有 和 。 2、1 千瓦时
2、的电能可以供 100 瓦的灯泡正常工作 小时。 3、用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下的功率叫做 ,实际电压下的功率叫做 。 4、伏安法测量小灯泡的电阻的实验原理是 ,主要用到的测量器材是 和 ,要改变小灯泡两端的电压使用的器材是 。 5、伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理是 ,主要用到的测量器材是 和 ,要改变小灯泡两端的电压使用的器材是 。在下面方框中画出 实验的电路图: 预习疑惑:(将预习过程中存在的不能解决的问题写下来) 课内探究学案 情景导入: 根据上一章“伏安法测量小灯泡的电阻”和上一节学习的电功率的计算公式,同学们 能否设计一个方法测出小灯泡的电功率? 自主学
3、习:(根据预习自主完成如下几个实验过程) 一、 实验原理:在家庭中可以用电能表和秒表配合测量用电器的电功率,但是在实验 中,特别是在学生实验室,常常通过电流和电压的测量,利用公式 P= 来间接得 知用电器的电功率。 二、实验器材: 电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。 三、实验设计:请根据如图所示器材,画出实验电路图,并连接实物电路; 合作探究:(以小组为单位进行实验) 1、连接实物电路,应该把滑动变阻器的哪两个接线柱连入电路?开关闭合前,要先将滑动 变阻器的滑片置于 。电流表和电压表的连接是否正确?估计电路中电流和电 压的大小,选择合适的量程:电流表选 ,电压表选 。
4、2、闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压达到小灯泡的 电压,即小灯 泡正常发光。观察小灯泡的的亮度,并记下两表的数据。 3、继续调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压略高于额定电压,观察小灯泡的亮度, 并记下两电表的数据。 4、继续调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压略低于额定电压,观察小灯泡的亮度, 并记下两电表的数据。 实验记录表格: 物理量 小灯泡的 两端电压 U/V 通过灯丝的 电流I/A 小灯泡的 电功率 P/W 小灯泡的 发光情况 灯 泡 规 格 38 V 3 8V 25 V 25V 精讲点拨: 1、小灯泡正常发光时的功率是什么功率?调节滑动变阻器,使灯泡两端电压略高
5、于或略低 于额定电压时,小灯泡的功率是什么功率? 2、当 U 实 = U 额时,P 实 P 额,小灯泡发光 ;当 U 实U 额时,P 实 P 额,小灯泡发光 ;当 U 实U 额时, P 实 P 额,小灯泡发光 。 3、决定灯泡发光亮暗程度的因素是什么?测小灯泡的功率,为什么不把计算出的功率值求 平均值? 跟踪练习: 1某同学在做完“测定小灯泡的电功率“的实验后(所用小灯泡的额定电压为 2.5V)及 时完实验报告。实验报告中,他设计了如下的表格。如该同学对实验现象的观察和数据的 数据都正确,请你指出他所设计的表格中的错误是。 实验次数 小灯泡两端的电压 UV 通过灯丝的 电流 IA 灯泡的亮度
6、灯泡的电功 率 PW 灯泡的平均 电功率 PW 1 220 028 比正常发光 暗 062 2 250 030 正常发光 075 3 28 032 比正常发光 亮 090 076 2为了测额定电压为 2.5V 小灯泡的额定功率,采用如下图所示电路,请回答下列问题: (1) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应置于(选填“左“或“右“)端。 (2) 实验中使用的电流表有 00.6A 和 03A 两个量程,若小灯泡的额定功率估 计为 2W 左右,连接电流表时应选量程。 (3) 实验时,如果发现电压表示数是 2.1V,则就把滑片 P 向端移动。 (4) 计算灯泡额定功率的公式 当堂检测: 1测小电灯
7、功率的实验中,实验原理是,用测出小灯泡两端的电压,用 测出通过小灯泡的电流,然后根据公式算出相应的功率;要测小灯泡的额定功率, 可以用调节灯泡两端的电压,使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压,读 出此时的电流表的示数,就可以算出额定功率,此时灯泡(正常或不正常)发光。 2.在“测定小灯泡额定功率“的实验中,小灯泡的额定电压为 3.8V,电阻为 10,图中是 某同学为做这个实验连好的电路,请指出下图中存在的错误: (1);(2);(3) ; 3下图是测定小灯泡的功率实验的电路图,图中是连接不完整的电路,其中电源为三节新 的干电池,灯泡的额定电压为 3.8V,其灯丝的电阻约为 10,标有“101A
8、“字样的滑动 变阻器,要求: (1)对照电路图,用笔画线代替导线,将图中所示的实验电路中未连接部分连接好 (注意两表量程的选择) (2) 当闭合电路的开关时,电路中可能出现的不正常现象(见下表) 电路中出现的不正常现象顺序 电灯的亮暗 电流表示数 IA 电压表示数 UV 原因 甲 不亮 0 45 乙 很亮 042 42 丙 不亮 045 0 请你参考下列选项,把表中空白部分补充完整(填取选项的代号) A. 电路中 e、f 间断路 B. 电路中 e、f 间短路 C. 滑动变阻器连入电路中的电阻最小 (3) 为了测出小灯泡的额定功率,应调节的元件是 ,使电压表示数为V 。如果此时的 电流表的示数如
9、图所示,则该灯泡的额定功率为 W. 我的收获: 课后延伸学案 1、测小灯泡的电功率实验中的常见故障分析 2、利用家用电能表测算家用电器电功率 1、器 材: 一件家用电器(如:一个白炽灯或一个电吹风等) 、 电能表、秒表 2、实验原理: 导线发热冒烟,电流表示数很大 电流表、电压表的指针反方向偏转 滑动变阻器滑片移动时,电流表的示数 及灯泡亮度不变 闭合开关灯不亮,电流表几乎无示数, 电压表指针偏转较大 闭合开关,灯不亮,电流表、电压表无 示数 原因故障现象 3、实验设计: 4、进行实验:(写出实验步骤:) 3、在身边有一个已知电阻 R0、一个电流表、一个灯泡 L、一个电源和开关导 线等。你能否利用现有器材测量出灯泡 L 的功率?若把电流表换成电压表呢?