1、测定小灯泡的电功率 教材分析:教材通过“想想议议”提出问题,引导学生去思考。再根据上一节所讲的测 定功率的方法以及上一章测定小灯泡的电阻的方法,分析要测定小灯泡的电功率,需要测 出那些物理量?需要那些器材?学生很容易想出应测定电压、电流,进一步得出应该用电 压表、电流表进行测量。教材还安排了在额定电压、1.2 倍的额定电压、低于额定电压的三 种情况下,来测定小灯泡的功率。其目的是让同学们通过自己动手操作、亲眼观察,从灯 泡的明暗程度的变化,体会用电器的实际功率与额定功率不一定相等,实际功率的大小取 决于加在用电器两端的实际电压。在老师的指导下,通过学生设计实验、进行实验、分析 数据、得出结论,
2、几个步骤,进一步熟悉电压表、电流表及滑动变阻器的使用培养学生的 实验能力。 教学目标: 1、知识与技能 1、 加深对电功率的理解: 2、 巩固电流表和电压表的操作技能: 3、 培养根据理论知识和探究目的来设计实验方案,选用实验器材的能力。 2、过程与方法 1、通过实验,让学生体验额定功率与实际功率的区别。 2、培养学生的实验设计能力。 3、情感与价值观 通过讨论和交流,培养学生的合作意识。 重点与难点: 重点:用伏安法测定小灯泡的额定功率和不在额定电压下的实际功率。 难点:额定功率、实际功率的理解,使用电能表、电流表、电压表及滑动变阻器的能力。 教学准备: 学生实验器材:干电池三节、电流表、电
3、压表、滑动变阻器和开关各一个,额定电压 3.8 伏的小灯泡、导线若干 板书设计: 实验目的:测定小灯泡实际功率和额定功率 实验原理:根据 P=UI,通过测量 U 和 I,得出 P。 实验器材:每组配备干电池三节,电流表,电压表,滑动变阻器和开关各一个, 小灯泡一个,导线若干。 实验步骤:(1)检查所需的实验器材是否齐全;(2)按照实验要求设计电路;(3P 按照实验要 求设计实验数据记录表格;(4)连接电路;(5)测量数据;(6)数据分析;(7) 得 出结论。 小灯泡额定功率: W。 小灯泡两端电 压的情况 电压 U/V 电流 I/A 小灯泡的明亮 程度 电功率 P/W 等于额定电压 实际功率
4、高于额定电压 实际功率 低于额定电压 实际功率 注意事项:(1)连接电路时,应该把滑动变阻器的那两接线柱连入电路? (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要放在什么位置? (3)电压表和电流表的正负接线柱的连线是否正确?量程选择是否正确? (4)小灯泡两端的电压能高出 额定电压很多吗? 实验结论: 教学案例 师:我们在前面一节学习了电功率的概念和它的计算方法,哪位同学能回答一下什么是电 功率?电功率有哪些计算方法? 生:电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。电功率的计算可以用公式:P=W/t 和 P=UI 计算。 师:很好!我们在前面做过了 “测量小灯泡的电阻”的实验,参考它的思路,我现在给大家
5、 一个小灯泡,你们能想办法测量出小灯泡的电功率吗?怎样测量? 生甲:能够!小灯泡上都标出了它的额定电压和额定功率,我们看看就知道了。 生乙:能够!根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能测量出小 灯泡的电功率。 师:两位同学说的都有道理,哪位同学说的对呢?小灯泡上面写的额定功率与我们通过 P=UI 测量出来的电功率是不是一致的呢?或者在什么情况下它们是一致的, 在什么情况下它们又不是一致的?这节课我们通过实验的方法来探讨这些问 题。 师:利用公式 P=UI 测量小灯泡的电功率,首先要设计好实验的电路来测量电压 U 和电流 I, 大家结合前面所学的知识,电压 U 和流过它
6、的电流 I 的电路图。( 学生 思考、尝试和教师启发指导) 师:我们知道电压用电压表测量,电流用电流表测量,如要进行多次测量,可以在电路中 放置滑动变阻器,综合起来,我们可以用如图的电路图来进行测量。 师:对照电路图,请一位同学回答一下本次实验我们需要的实验器材有哪些? 生:电池组、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线、开关。 师:回答正确。为了验证我们前面提到的问题,我们分三种情况来测量小灯泡的电功率: 额定电压、1.2 倍额定电压和低于额定电压,探讨在这三种情况下小灯泡的 实际功率和额定功率的关系。 (出示幻灯片) 师:请大家对照幻灯片上的板书,认真阅读实验注意事项,开始实验。 (学生
7、实验,教师启发指导,学生完成电路的连接、实验数据的测量) 师:现在大家得到了测量的数据,请大家计算在三种情况下小灯泡怕实际功率,和它的额 定功率相比,想一想,你发现了什么? (学生计算、思考) 生:小灯泡的实际功率和它的额定功率有时候不一致。当实际电压等于额定电压时,实际 功率和额定功率是一致的。当实际电压比额定电压高时,实际功率大于额定 功率,当实际电压小于额定电压时,实际功率小于额定功率。 师:非常正确!其实用电器的实际功率并不一定等于额定功率,而是取决于加在用电器两端 的实际电压。 师:通过刚才的实验,我们看到当灯泡的实际功率不同时,灯泡的明暗程度也不一样,想 一想,它们之间具有什么关系
8、? 生:当实际功率大于额定功率时,灯泡比较亮些;当实际功率小于额定功率时,灯泡比较 暗些。 师:对!其实灯泡的明暗程度取决于灯泡的实际功率,当实际功率大于额定功率时,灯泡比 正常情况下要亮些;而当实际功率小于额定功率时,灯泡比正常情况下要暗 些。 师:为了使灯泡更亮些,我们能不能让用电器在的实际功率长时间大于它的额定功率呢? 生:不能!长时间使用电器工作在高电压下会损坏用电器。 师:对!在使用用电器时,我们最好使它工作在额定电压下,这样不致损坏用电器。 师:反思一下,实验中最可能出现错误的是哪几个环节?在哪方面容易出现较大的误差? (学生讨论) 生甲:我认为最容易出现错误的地方是电路的连接,电流表要串联、电压表要并联、滑动 变阻器要串联,接一上一下两接线柱。 生乙:我认为最容易出现错误的地方是数据的分析,对实际电压和额定电压我经常搞混了, 所以得不到正确的实验结论。读数时最容易出现错误。 师:这两同学所说的比较有代表性,希望同学们在以后的学习和实验中对这些问题引起高 度注意。 师:通过这次实验,在实验的设计、操作和分析的过程中,你发现了哪些新问题? (学生讨论) 生:我计算了三种情况下的电阻,发现电阻各不相同,这是为什么? 师:由于灯丝的电阻随温度的升高而变大,三种情况下的灯丝温度各不相同导致了灯丝的 电阻也不相同。 课后练习: 请大家写好今天实验的实验报告!