内容正文:
18.3 测量小灯泡的电功率(教学设计)
年级
九年级
授课时间
课题
18.3 测量小灯泡的电功率
教学
目标
1. 会测算小灯泡的实际功率和额定功率,进一步练习使用电流表、电压表、滑动变阻器。
2. 通过实验,体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。
3. 通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响,培养科学使用用电器的意识。
教材
分析
测量小灯泡的电功率是继“伏安法测电阻”之后的又一综合性实验,两者的共同点很多,因此教学中要充分利用学生过往的经验。本节的重点是用伏安法测量小灯泡实际功率的方法和步骤,区分额定功率与实际功率以及讨论实验中发现的新问题。难点是要求学生自己设计实验方案、实验步骤并得出实验结论。本实验要注重突出实验探究过程及实验过程中应思考的问题,通过实验加深学生对实际功率的理解,使学生了解电流、电压是如何影响用电器的实际功率的。本节教学分三步:第一步是制订计划与设计实验;第二步是进行实验与收集证据;第三步是交流与合作。
关于设计思路:根据P=UI,明确要测量的物理量是电流和电压,根据需要测量的物理量设计出电路图,再根据电路图选择实验器材和仪器。
进行实验与收集证据包括两项内容:一是确定实验步骤,二是观察和记录。
交流与合作:对小灯泡的电功率进行了三次测量,为什么不求小灯泡功率的平均值?
本实验与伏安法测小灯泡电阻比较,有哪些异同点?学生实验中发现的问题,通过交流讨论,就能够迎刃而解。所以交流与合作也是本节的重要环节。
教学
器材
电源、小灯泡(额定电压2.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器、发光二极管、开关、导线等。
多媒体ppt,含视频:《测量小灯泡的电功率》、《单伏法单安法测电阻》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【复习提问】电功率的计算公式是什么?什么是额定电压?什么是额定功率?用电器工作时的电功率一定等于额定功率吗?为什么?
【总结】只有当用电器两端实际电压等于额定电压时,用电器的实际功率才等于额定功率,此时用电器的工作才是正常的。
【继续提问】实验室所使用的小灯泡往往只标明其额定电压而不标明其额定功率,如小灯泡标明的是2.5V,有没有办法测定它的额定功率呢?那么怎样测量小灯泡的电功率呢?
【总结】根据P=UI,用电压表和电流表分别测出电压和电流,即可计算出电功率。同学们在上一章已经测量过小灯泡的电阻,也是同时测量灯泡两端的电压和电流,还记得是怎么测量的吗?本节课就用伏安法来测量小灯泡的额定功率和实际功率。—《18.3测量小灯泡的电功率》。
思考问题,交流讨论并回答,知道用伏安法来测量小灯泡的额定功率和实际功率。
学习新课 一、电功率
【提问】测量小灯泡的电功率需要测量哪些物理量?用到哪些实验器材?画出实验电路图。
【以下活动,师生共同进行】
1. 设计实验
(1)需要测定的物理量
根据公式P=UI,若求小灯泡的电功率,需测定小灯两端的电压与通过的电流。
用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流,就可以计算出小灯泡的电功率,这种测量方法也叫做伏安法。
(2)实验电路图
在电路中,使小灯泡与滑动变阻器串联,电压表与小灯并联,电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片,可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流,使小灯泡在不同电压下发光。
(3)选择实验器材
根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有
“2.5V 0.3A”,则电源至少需要2节干电池串联(电压为3V),电压表使用0~3V量程,电流表使用0~0.6A量程。
实验器材:电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡(额定电压2.5 V)。
(4)设计记录表格
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
1
2
3
2. 进行实验
(1)按照电路图连接电路。注意断开开关,将滑动变阻器滑片放在阻值最大处;将电压表和电流表指针调零。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V(等于额定电压),记下此时对应的电流表示数 ,并观察灯泡的发光情况。
(3) 闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.0V(低于额定电压),记下此时对应的电流表示数,并观察灯泡的发光情况。
(4)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.9V(不能超过额定电压的1.2倍),记下此时对应的电流表示数,并观察灯泡的发光情况。
(5)数据处理
根据公式P=UI 计算出小灯泡的额定功率和实际功率。
3. 分析与论证
(1)分析表格中的实验数据后,发现小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,灯泡越亮。
(2)小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。
(3)小灯泡的实际功率有多个,额定功率只有一