第十八章 第3节 测量小灯泡的电功率（教案）-【木牍教育·课时A计划】2023春九年级下册物理（人教版）安徽

第3节　测量小灯泡的电功率 ◇教学目标◇ 【知识与技能】 1.会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。 2.会正确调节滑动变阻器,选取电表的量程和电源的大小。 3.了解额定功率与实际功率的计算方法。 【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.通过探究小灯泡电功率的变化规律,学会实验探究的方法。 【情感·态度·价值观】 1.初步认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响,培养学生科学使用用电器的习惯和安全意识。 2.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。 3.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。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 1.测量小灯泡的电功率。 2.对实际功率和额定功率的理解。 【教学难点】 1.设计实验电路。 2.电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 通常小灯泡上都标有参数,方便我们了解小灯泡的额定电压和额定功率。倘若某个小灯泡的参数模糊了,你能根据前面所学的知识测量小灯泡的电功率吗? 二、教学步骤 探究点1　实验原理和实验方案 [阅读课本]P96“在这个实验中……测量它实际的电功率。” [思考]在电学中,我们学过了电流、电压、电阻、电功等物理量,其中哪些物理量可用仪器直接测量出来呢? [提示]电流表可以直接测量流过用电器的电流,电压表可以直接测量用电器两端的电压,电能表可以直接测量用电器消耗的电能。 [思考]如何测量小灯泡的电功率?上节课我们学过的两种方法都可以采用吗? [提示]测量小灯泡电功率时不能接在家庭电路中,所以不能用电能表测量小灯泡消耗的电能。只能根据P=UI,用电压表测量小灯泡两端的电压,用电流表测量通过小灯泡的电流。 [思考]参照“测量小灯泡的电阻”的实验,你能设计一个实验测量小灯泡的电功率吗? [提示]测量灯泡的电阻时,采用的是“伏安法”。即用电压表测量小灯泡两端的电压,用电流表测量通过小灯泡的电流,两者的比值就是小灯泡的电阻。如果计算小灯泡的电功率,根据P=UI可知,两者的乘积就是小灯泡的电功率。 [思考]为测量小灯泡的电功率变化情况,我们需要测量多种情况下实际功率的大小,如何设计才能实现呢? [提示]电路中需串联一个滑动变阻器,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而改变小灯泡两端的电压,测量不同电压下的小灯泡的实际功率。 [思考]小灯泡两端的电压能否任意增加呢? [提示]实际电压高于额定电压易损坏小灯泡,实验时最高实际电压只能为额定电压的1.2倍。 [归纳提升]测量小灯泡电功率的方法是“伏安法”,实验原理:P=UI。测量三种情况下的实际功率:(1)使小灯泡在额定电压下发光;(2)使小灯泡两端电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡亮度;(3)使小灯泡两端电压低于额定电压,观察小灯泡亮度。 探究点2　实验步骤 [阅读课本]P96“1.根据实验的要求……它的实际功率各是多少?” [思考]实验时,电源两端电压应该是多少? [提示]如果小灯泡的额定电压为2.5 V,应选择2节干电池作为电源,电源电压为3 V;如果小灯泡的额定电压为3.8 V,应选择3节干电池作为电源,电源电压为4.5 V。 [思考]实验时,电流表、电压表的量程如何选择? [提示]根据小灯泡的额定电压,估计电路中电流、电压的最大值,选择合适的量程。 [思考]按电路图连接实物电路时,需要注意哪些事项? [提示]实验前断开开关,注意电表正、负接线柱的连接及滑动变阻器的正确接法,并将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端。 [思考]闭合开关,调节滑动变阻器电阻大小时,需观察哪个电表的示数变化? [提示]调节滑动变阻器电阻大小时,应观察电压表的示数变化,使小灯泡两端电压等于额定电压,观察小灯泡的亮度,记录电流表和电压表的示数。 [归纳提升]由公式P=UI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:(1)当U实=U额时,P实=P额,小灯泡正常发光;(2)当U实>U额时,P实>P额,小灯泡较正常发光亮;(3)当U实<U额时,P实<P额,小灯泡较正常发光暗。 探究点3　交流评估 [思考]实验中,一位同学连接好电路,在闭合开关时发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数。你知道电路中出现了什么故障吗? [提示]电流表无示数说明电路是断路,电压表有示数,说明电压表两点之间断路,即小灯泡断路。 [思考]另一位同学连接好电路后,闭合开关时发现小灯泡特别亮。你知道其中的原因吗? [提示]小灯泡特别亮,说明电路中电流很大,很可能是滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大端。 [思考]第三位同学连接好电路图,闭合开关后,小灯泡虽然能正常工作,但是电流表的指针偏转太大,超过了电流表的量程。 [提示]电流表的指针偏转太大,超过了电流表的量程,说明电流表的量程