初中物理第三节 测量小灯泡的电功率教案

第三节 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。