2019-2020年九年级物理全册《18.3 测量小灯泡的电功率》习题教案1 （新版）新人教版.doc

2019-2020年九年级物理全册18.3 测量小灯泡的电功率习题教案1 （新版）新人教版学科：物理课时： 1总课时数：教学目标知识与技能进一步巩固伏安法测定小灯泡功率过程与方法会用所给器材测定小灯泡功率情感态度与价值观培养学生实事求是的科学实验态度教材分析教学重点利用伏安法测定小灯泡功率的知识解决所遇到的习题教学难点会分析伏安法测定小灯泡功率所遇到的误差教学过程教师活动学生活动备注（教学目的、时间分配等）用电压表和电流表测定小灯泡的电功率实验一直是中考的重点内容。对于伏安法测电功率，要从实验的原理、器材的选择、电路的连接、数据的处理、故障的排除等方面透彻理解。1注意选择实验器材的规格。电源：选择电源的电压要大于小灯泡的额定电压。（为什么？）电流表：电流表的量程要大于小灯泡的额定电流。电压表：电压表的量程要大于小灯泡的额定电压。滑动变阻器：滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，还要根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器的阻值。2电路连接时，开关必须断开。闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，以确保电路的安全。3在使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察小灯泡的亮度和电压表示数的变化，以免电压过高，烧坏小灯泡。4数据处理时，不能采用多次测量取平均值的方法计算小灯泡的额定功率。下面通过一道考题加以说明。例题（xx年广东肇庆中考试题）xx年上海世博会上，节能LED灯占所有景观照明灯的60%以上LED灯即半导体发光二极管，它可以直接把电能转化为光能小明同学用10个LED灯（每个LED灯的额定电压2.5V）焊接在一块电路板上，制作了一个简易LED灯手电筒，此手电筒用两节干电池做电源。他想测算出这10个LED灯正常发光时的功率。（1）在电路板上，这10个LED灯是联（选填“串”或“并”）；（2）为完成测量10个LED灯正常发光时的功率，请你帮他将电压表接入上图的电路中；（3）在闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片应位于端（选填“左”或“右”）。调节滑动变阻器使LED灯两端的电压为2.5V，此时电流表示数如右图所示，该电流大小是A，电路板上AB间的总电阻是，10个LED灯正常发光时的功率是W；（4）该手电筒正常工作时的总功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）10个LED灯正常发光时消耗的功率。解析：试题以测量灯泡电功率为载体，综合考查同学们掌握电学知识的情况。（1）考查电路连接的基本知识。因为电源是两节干电池串联，总电压是3V，而每个LED灯的额定电压为2.5V，若LED灯采用串联，则每个灯分得的电压太小，不能正常工作，所以这10个LED灯是并联。另外，若LED灯采用串联，实验中一个灯坏了，其余灯将不能正常工作，干扰实验的进行。所以有多个用电器同时工作时，一般不采用串联的方式。（2）考查电压表的使用和连接，要注意让电压表与灯泡并联，还要考虑量程，结合每个LED灯的额定电压为2.5V，不必采用大量程。让电流从“3”接线柱流进，从“-” 接线柱流出，连线不要交叉。（3）连接电路时，开关必须断开，以防止出现短路；为防止电流过大烧坏元器件，滑动变阻器应处于阻值最大处，就是让滑动变阻器接入电路中的电阻丝最长，本题中滑片应处于最右端。对于电流表的读数，要先看接线柱，确定量程；再看分度值和指针位置。本题中读数为0.2A。要计算AB间的总电阻，只要用公式。要计算10个LED灯正常发光时的功率用。（4）因为手电筒用两节干电池做电源，电压为3V，大于LED灯的额定电压2.5V，所以手电筒正常工作时的总功率大于10个LED灯正常发光时消耗的功率。答案：（1）并（2）如下图 （3）右 0.2 12.5 0.5 （4）大于课堂补充练习：例1如图1所示的电路中，电源电压保持12V不变。R2=20，滑动变阻器R1的阻值变化范围是030. 求：滑片在移动过程中，变阻器R1消耗的电功率的变化范围。解析：当变阻器R1接入阻值为零时，它的电功率为0W，这显然是R1电功率的最小值。但是有些同学错误的认为，当变阻器的滑片移到最右端时，即R1接入阻值为30时，它的电功率最大，进而错误地求出R1的电功率范围。由于变阻器的最大阻值大于定值电阻，由规律可知，当滑动变阻器R1接入电路的阻值与电阻R2相等时，它的电功率才是最大的。当变阻器接入阻值R1=R2=20时，电路中的电流I0.3AR1的电功率为最大P1=I2R1=（0.3A）220=1.8W当滑动变阻器接入的电阻R1=0时，R1的电功率为最小P10所以滑动变阻器R1的电功率变化范围是01.8W。【点评】本题考查了分析电路和利用电功率公式计算的能力，解题的关键是分析变阻器的最大功率，即当变阻器的阻值等于定值电阻时，变阻器的功率最大。例2如图2所示，电源电压不变，定值电阻R的阻值为4，现有四只小灯泡L1、L2、L3、L4，它们的规格分别为“4V 2W”、“4V 4W”、“6V 4W”、“6V 6W”。当把它们分别接在电路中的M、N两点之间时，发光亮度最大的是AL1 BL2 CL3 DL4解析：要判断灯泡的亮度，只需比较灯泡的实际功率，谁的实际功率最大，谁的亮度最大。常规的解法是先根据每只灯泡的额定电压和额定功率，计算出每只灯泡的灯丝电阻，再分别代入电路中，求出每只灯泡的实际电流值，由此计算出每只灯泡实际电功率，进行比较.这种解法繁琐，运算量大，错误率高。仔细分析，不难发现，本题中R为定值电阻，当M、N间接入不同灯泡时，其电阻值是不断变化的，我们把M、N间看作是滑动变阻器，就可以运用上述规律。当M、N间的电阻的阻值和定值电阻R的阻值相等时，它的电功率就是最大的，灯泡就是最亮的。通过计算可知灯泡L1、L2、L3、L4的电阻分别为8、4、9、6。可见灯泡L2的实际功率最大，亮度最大。选B【点评】利用变阻器的电功率的变化规律解题是解决本题的关键，求解的过程中应巧妙地将电路的M、N间看作为变阻器，要判断谁的功率最大，只要利用公式寻找出阻值与定值电阻相等的灯泡即可。！4分钟3分钟 6分钟2分钟9分钟10分钟8分钟3分钟 教学后记：