人教版九年级全册第十八章 电功率第3节 测量小灯泡的电功率教学设计

测量小灯泡的电功率

教学目标

1. 知识与技能:

掌握测量小灯泡的方法。

2.过程与方法:

能根据已有的知识设计方法测定电功率,并在实验过程中加深电功率概念的理解,体验额定功率与实际功率的区别。

3.情感、态度、价值观:

培养勇于探索的科学态度以及合作学习的团队意识。

教学重难点

【教学重点】

学生掌握测量小灯泡电功率的方法

【教学难点】

实验过程中体验额定功率与实际功率的区别

学情分析

测量小灯泡的电功率是继“伏安法测电阻”的又一个综合性实验,对学生的要求较高。

教学准备

教师用具:

一只标有额定电压和额定电功率的电灯炮(12V 7W)、一只实验用的小灯泡

学生实验器材:

干电池两只,电压表、电流表、滑动变阻器、开关、“2.5V”的小灯泡和灯座各一,导线若干。

教学方法

实验法、观察法、讨论法。

教学过程

一、引入新课

同学们在上一章的内容已经测量过小灯泡的电阻,还记得我们是如何测量的?

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。

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。

同学们对学过的知识掌握得很好。

   这是一个3.8V,0.3A的小灯泡,3.8V,0.3A说明了什么?请同学们想一想。

3.8V为小灯泡正常工作时的电压,0.3A是它正常工作时的电流,小灯泡可以在不同电压下工作,通过它的电流也可以大于或小于0.3A。

师在前面学习的基础上,这节课我们通过实验来测量小灯泡的电功率。

二、合作探究

【合作探究】教师巡视辅导

分组讨论:

1.完成本实验需要哪些实验器材和工具?

答:电池组、开关、导线若干、电流表、电压表、滑动变阻器、不同规格的小灯泡。

2.滑动变阻器在本次实验中起什么作用?闭合开关前应将滑片移动到什么位置?怎样移动滑片更合理?

答:滑动变阻器的作用:1.保护电路;2.改变灯泡两端的电压和电路中的电流,进行多次测量。闭合开关前滑片应位于阻值最大处,然后从阻值最大处向阻值较小的一端移动。

3.电流表和电压表应该怎么接入电路?

答:电流表串联在电路中,电压表并联在小灯泡的两端。

4.观察老师提供小灯泡的规格,为了使电压不过多地超过额定电压,实验中电源两端电压应该是多少?用几节干电池串联供电?

答:老师提供的小灯泡的额定电压是3.8V,实验中电源电压应为4.5V,使用三节干电池串联供电。

5.实验中要测量哪些物理量?请设计出实验表格。(使用PPT展示)

三、课堂讨论

只有在实际电压等于额定电压的情况下,用电器的实际功率才等于额定功率。

在上述实验中,能不能根据计算出的三次功率求出小灯泡的平均功率?为什么?

答:不能,因为小灯泡的功率会随两端的电压的变化而变化,不是一个定值,多次测量求平均值没有意义。

利用P=W/t这个公式能否测量家用电器的功率?如果能,需要哪些实验器材,应该怎么做?请学生讨论,写出实验原理与步骤。

分析:因为P=W/t,根据这个公式,要测量出家用电器的功率,需要测量出W(消耗的电能)和t(工作的时间)。我们可以用电能表测量出W,利用秒表或钟表测量出t。

步骤:将家里的其它用电器关闭,只让被测的用电器工作,让它工作五分钟,记下铝盘转动的转数n。

消耗的电能W=n÷转数/千瓦时

被测用电器的电功率P=W/t

四、课堂练习

小明做“测定小灯泡电功率”的实验时,连接的实物电路如图甲所示,电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V.

(1)用笔画线替代导线,将实物电路连接完整.

(2)连接电路的最后一根导线时,灯泡立即发光,而且很亮,则连接电路时存在的不规范或不妥当之处是:

①__________________________________________________________________;

②__________________________________________________________________.

(3)实验过程中,当电压表示数为2.5 V时小灯泡正常发光,由图乙可知,此时电流表的示数为________A,小灯泡的额定功率为________W.

(4)小明受此实验启发,想测定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)的额定功率.在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图像如图丙所示,查阅资料知道该LED的额定电压为3 V,结合图像可得该LED的额定功率为________W.小明进一步发现,在额定电压下工作时,LED比小灯泡亮,请对此现象作出解释

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五、课后作业

练一练

把“220v40w”灯泡接在110v的电路中,求灯泡实际发挥的功率。

作业:

动手动脑学物理及练习册。

课后反思

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?有什么疑惑吗?

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?

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。

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。

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。

用伏安法测电阻的时候,能不能凭一次测量的结果就得出结论?

不能,因为只凭一次测量的结果得出结论具有偶然性,必须多次测量求平均值,才能得出正确的结论。

但是,电阻可以求平均值减小误差,而测电功率不能求平均值,因为测小灯泡电功率的实验是为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况。不同电压下小灯泡的发光情况是不一样的,所以不能求平均值。