【初中物理】18.3测量小灯泡的电功率

18.3测量小灯泡的电功率教学目标一、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.二、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.三、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.教学方法实验法、观察法、讨论法.教具准备电源（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.课时安排1课时教学过程一、引入新课师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？生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I=的变形公式R=算出了小灯泡的电阻.生为了测量更准确，还利用变阻器进行了多次测量，然后求平均值.师同学们对学过的知识掌握得很好.我们在上节课刚学过了电功率，谁来说说？生电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量.用电器在1 s内消耗的电能叫用电器的电功率.师电功率能测吗？怎么测？生可以利用电能表和钟表测.生也可以利用公式P=IU测出电压和电流，计算出电功率.师如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？生小灯泡不能接在家庭电路上，应该用第二种办法测.二、进行新课想想议议师同学们能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗？（同学们已经有了一定的动手经验，并且急着参与，会非常肯定地回答：能）师大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫（同学们一起说）额定功率.如果不是在额定电压下叫什么功率，你想要测量的是什么功率，明白了吗？投影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.师同学们现在可以设计实验，并做好记录.（学生经过以前的探究活动，已能了解实验活动的基本程序，所以，不必过多讨论，用投影提醒学生即可）投影设计实验设计思想（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：(教师巡视，及时指导.设计完成后，可以进行实验)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：（教师提醒学生做第（2）个实验时，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）分析和论证评估交流（实验报告）实验结束，选择23组同学利用投影和大家交流.（要求同学配合投影上台讲解）投影第一组 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_，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.评估能想到问题，我们都考虑，基本上没有什么错误. 师我们这组同学非常自信.大家有什么问题可以互相交流，谈谈你在设计实验及实验过程中有什么新的感想，发现了什么问题？生我们组认为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.生电流表、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.生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.生实验过程中，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？生在不是额定电压下工作时，用电器的功率不是额定功率，该叫什么呢？师同学们非常认真，非常棒.谁能来解释刚才那几个同学的两个问题呢？生（同学讨论）不是额定电压和额定功率时就叫实际电压和实际功率就可以.生我们认为先从低于额定电压开始测也不是不可以，但是先测额定电压更好.这样在观察小灯泡亮度时有明显的区分，容易观察.师不知道那组同学对他们的解释满不满意，下去以后可以参照以前实验继续探讨.生老师，我们发现今天测“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.师（教师表现很在意）是吗？还有什么？生测量的内容也一样，都是灯泡两端电压和通过小灯泡的电流.生实验过程中的要求和注意的问题也基本一样师有不一样吗？生两次测量的目的不同，上次是要测电阻，这次是要测功率.生从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻.师可以的话，大家算一下电阻.生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.师大家都求出电阻了吗？有没有新的发现？生电阻可以求平均值，今天测的功率不能求平均值.生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.师同学们分析的非常好，请同学们比较计算电阻的公式R=和计算电功率的公式：P=IU，式中的电流和电压相同吗？生如果是同一次测量，就是同一个电流值和电压值.师大家将式中的电流替换电压或用电压替换电流，看有什么结果.学生板演： P=IU=I2R=（R=)师同学们看变形出来的公式，有什么发现吗？生额定电压下的功率就是额定功率，电灯铭牌上一般标的都有，就可以利用它们直接求小灯泡的电阻.生如果知道小灯泡不是在额定电压下，而是在实际电压下工作时的实际功率.师现在请同学们观察你手中的小灯泡上的额定值，求出小灯泡的电阻.再求出实际电压下电流值和功率值，和你测量的结果进行比较.如有误差，分析原因.（也可留在课后完成）哪组同学认为你们的实验非常有特色，可以展示给大家，共同交流.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.左右依次是：2.4 V;0.6 A;0.45 W.五、板书设计测量原理P=IU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.