第18章 第3节 测量小灯泡的电功率-【木牍中考●名师教案】2024-2025学年九年级下册物理（人教版）

第3节　测量小灯泡的电功率 ◇教学目标◇ 知识目标 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。 能力目标 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。 素养目标 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，说明电流表的量程选择不当，应该更换大量程。 ［思考］实验中对小灯泡的实际功率进行了三次测量，是否可以将三次测量的电功率求平均值？ ［提示］三次测量的电功率是不同电压下小灯泡的实际电功率，不是误差引起的，所以不可以求平均值。 ［思考］有同学在调节滑动变阻器的过程中，发现小灯泡两端的电压大于额定电压，此时它的功率还等于额定功率吗？ ［提示］小灯泡实际功率随小灯泡两端电压的增大而增大，而小灯泡的额定功率始终保持不变。 ［阅读课本］P97“想想做做” ［思考］亮度相当时，二极管的实际功率与小灯泡的实际功率相比哪个较小呢？ ［提示］二极管与小灯泡亮度相当时，二极管的实际功率更小，有利于节约能源。 三、板书设计 第3节　测量小灯泡的电功率 1.实验原理：P=UI 2.实验器材 电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关 3.实验步骤 （1）使小灯泡在额定电压下发光，记录电流表、电压表数值 （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，并记录电流表、电压表数值 （3）使小灯泡两端电压低于额定电压，观察小灯泡亮度，并记录电流表、电压表数值 ◇教学反思◇ 本节实验是电学实验中最重要的实验之一，涉及的器材多、操作步骤复杂，对学生来说难度较大。课堂上需要给予适当的引导、启发，对一些关键性的问题给予必要的提示，帮助学生合理地设计实验方案，促进实验顺利地完成。学生的实验失误主要出现在对电表的使用上，包括电表的连接，量程的选取，数值的读取等，所以练习对电表的使用，仍然是实验成功的关键。对电路故障的排除，尽量让学生自己去解决，教师只提供可能的方法，让学生学会根据现象排除故障，进一步加深对电路方面通路、短路和断路的体会。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$