资源简介

《测量小灯泡的电功率》教学设计
课题：《测量小灯泡的电功率》
课型：新授课
一．教材分析
本节课教材分析：测量小灯泡电功率是继“伏安法测电阻”之后的又一综合性实验，两者的共同点很多，因此教学中可以充分利用学生过往的经验。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。本节中增加了“想想做做”，让学生测一测亮度与小灯泡相当的发光二极管的电功率，并与小灯泡电功率相比，使学生知道同样亮度下，发光二极管的电功率较小，有助于培养学生的节电意识。
二．学情分析：
1、 学生水平和性格特点：初三的学生，好奇心强，有一定的动手能力，在老师的引导下，能有目的地完成实验探究。
2、 学生已有基础：经过前面对电路、电流、电压、电阻与欧姆定律的学习，学生已有了一定的电学基础。
学生在前一节《电功率》的学习中已经知道实验室测量用电器电功率的原理和方法。在前面伏安法测电阻的实验中已经有类似的电路设计及实验操作经验。所以这节课在训练测量小灯泡电功率的过程中对教材进行加工和延伸，着重进一步培养学生对实验数据分析的能力。
三、教学目标
1、 会测量小灯泡的电功率
2、 知道用电器的额定功率和实际功率四、教学重难点
重点：测量小灯泡实际功率的方法和步骤，区分额定功率和实际功率以及讨论实验中发现的新问题。难点：要求学生自己设计实验方案、实验步骤并得出实验结论。
五、教学策略：
针对本节课的重难点，先通过教师的引导，让学生知道如何进行实验，测出同一小灯泡在不同电压下的实际功率与亮度的关系。第二部分先测出 LED 的电功率，对比小灯泡的数据，引导学生分析，并得到当
(
教学环节
教师活动
学生活动
)LED 灯工作时和小灯泡亮度相当时，LED 电功率小。六．教学过程：
情景导入 1.师：这节课我们研究的对象是这个小灯泡，是白炽灯。以前的 学习，我们测过它的电阻，今天我们要测的是它的电功率。从上节课的学习我们知道，每样用电器都有它的额定电压和额定功率只有在额定电压下工作时，它的实际功率才等于额定功率，这时用电器正常工作。这个小灯泡也如此，那么当小灯泡两端的电压发生改变时，它的实际功率和亮度将如何变化呢？这节课我们来探究这个问题？ 2、我们如何查找到小灯泡的额定电压呢？（停 3s 学生思考）可以通过观察小灯泡的铭牌，它的额定电压为 2.5V（PPT 展示小灯泡铭牌上的额定电压）。 3、师：我们要测以下情况的电功率：当小灯泡两端电压低于额定电压时，观察亮度，测量电功率；当小灯泡两端电压等于额定电压时，观察亮度，测量电功率；当小灯泡两端电压高于额定电压时，观察亮度，测量电功率。 所以我们这节课要探究的第一个内容是：同一灯泡不同电压下，它的实际功率和亮度将如何变化 学生回顾之前所学的额定功 率的概念。通过观察灯泡亮 ， 度的变化，思考电功率是否在变化。
活动一：不同 电压，小灯泡的实际功率、亮度如何 1.提出问题：用什么方法测出小灯泡的电功率？（停 3s 学生思考 经过上节课的学习我们知道，可以通过 P=UI 这种方法来算得电功率（PPT 展示原理公式：P=UI）。即在实验中要测出通过小灯泡的电流及小灯泡两端的电压。 2、师：为了完成实验，我们该如何设计电路图？上课前让部分学生写了实验报告，其中一位同学设计的电路图如下： ） 1. 学生知道利用公式P=UI 测量小灯泡实际电功率。 2. 让学生清楚多次测量中需要改变的条件，明确需要测量的物理量；并通过观察知道实验用的小灯泡的
请问，按照这个电路图进行实验，能达到目的吗？为什么？（停 额定电压。 3. 观看或完成实验，分析数据归纳出实验结论：同一灯泡处于不同亮度时，灯泡越亮，实际功率越大。
3s 学生思考）
师：这位同学思考后作了以下的回答：不能，要多次改变小灯泡
两端的电压，多次实验测出电功率。
（PPT 不出现这张图片，而是配音，文字随着所说的逐个出现）
根据以上的思路，她重新设计了实验电路图，如下：
3、师：对比上面的电路图加多了一个滑动变阻器，请问滑动变阻
器的作用是什么呢？
学生回答：滑动变阻器的作用除了保护电路之外，更重要的是改 变小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压低于、等于、高于额定电压，从而测出在不同电压差下小灯泡的电功率。 4、师：设计完实验电路后，这位同学根据对实验的理解写了以下实验步骤： 5、学生根据实验步骤设计出数据记录表格（PPT 展示数据记录表格） 6、播放学生实验视频，一边看视频一边记录数据，最后根据 P=UI计算出各自的电功率。
(
序号
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
小灯泡的亮度
1
（小于
2.5V）
2
（小于
2.5V）
3
2.5
正常发光
4
（大于
2.5V）
)
得出结论：同一灯泡，它的实际功率越大，灯泡越亮。
活动二：验证 LED 灯和白炽灯亮度相当时，LED 灯的电功率较小 1、提出问题：在刚才的实验中，老师觉得在额定电压 2.5V 下的 灯泡亮度太暗了，要提高灯泡的亮度，有什么方法 ？（停 3s 学生思考） 2、师：从刚才的实验我们知道通过增大灯泡两端电压，从而增大 灯泡的实际功率，最后增大灯泡的亮度。这种方法可行吗？我们通过实验来验证。 3、师：这是一个稳压电源，通过调节，它可以稳定输出不同的电压，同时还可以显示流过用电器的电流，以及用电器的电功率。 现在把小灯泡接入电路（播放演示实验视频，调节电压分别为 2.5V、3V、3.5V…以此递增，观察电流值，电功率以及灯泡的亮度，随着电压的增大，其电流和电功率也随着增大，亮度也增大直到 5.6V 时灯泡突然灭了）。 1. 观看或独立完成实验，分 析数据归纳总结出结论。 学生得出结论：亮度相当时，LED 的电功率比白炽灯的小 ，
(
序号
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
小灯泡的亮度
1
2
3
2.5V
正常发光
4
)
4、师：由此可以知道，在小灯泡两端电压不超过额定电压太多的情况下，不断地增大小灯泡两端的电压是可以让它变得更亮 ，但如果小灯泡两端得电压比额定电压大太多，小灯泡就会烧坏。 5、师：如果家里装了一盏 20W 的白炽灯，觉得不够亮，怎么办呢？ （停 3s 学生思考）从刚才的实验得知，只能通过换一个额定功率更大的白炽灯。但问题又来了，功率大意味着在相同时间内会消耗更多的电能，那就需要交更多的电费。我想问一下大家，存不存在一种灯泡，她能达到我想要的亮度，但在相同时间内它消耗的电能少，也就意味着它的功率是小的呢？（停 3s 学生思考） 6、师：很多同学应该知道了，我们生活中常用到的 LED 灯就可以达到这个要求。老师这里有一个LED 灯，包装盒上印有这样一幅图（PPT 展示），代表什么意思呢？（停 3s 学生思考）它说明的是 5W 的LED 灯发光的亮度与 30W 的白炽灯发光的亮度是相同的。那是不是LED 灯跟白炽灯的亮度相同的时候，LED 灯的电功率更小呢？下面我们来验证一下。 （PPT 展示：验证LED 灯和白炽灯亮度相当时，LED 灯的电功率较小） 7、下面通过实验来验证。这里是一个LED 灯和一个小灯泡，它们 的额定电压都是 2.5V，让它们都在额定电压下工作，测出此时它们的电功率，并观察亮度。
小灯泡电路 LED 灯电路
由活动一可得，分别测得额定电压下的电流，通过P=UI 就能算得它们的电功率。数据记录表格如下：
用电器 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 亮度情况
小灯泡 2.5
LED 灯 2.5
8、按要求接好电路（播放实验视频），一边看实验视频一边记录
数据，和亮度，并根据P=UI 算得其电功率。
用电器 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 亮度情况
小灯泡 2.5 0．2932 0.733 正常发光
LED 灯 2.5 0.033 0.0825 正常发光
10、由实验现象可见，两灯虽然都是正常发光（展示两灯正常发
光时的照片），
但LED 的比小灯泡亮多了。再看电功率，LED 的电功率比小灯泡的小，如果要让小灯泡和 LED的亮度相当，则要提高小灯泡的亮度，它的电功率也会随着增大，以此推理可得，当它们
的亮度相当时，LED 的电功率会比小灯泡的小得多。所以我们提出 的验证是合理的：LED 灯和白炽灯亮度相当时，LED 灯的电功率较小。 11、师：同一灯泡，实际功率越大，灯泡越亮；对于不同类型的 灯泡，我们不能简单地用实际功率的大小来比较它们的亮度。
课堂练习 1、在刚完成的实验中，小灯泡的额定电压为 2.5V,实物图如下： 图 1 （1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 ；如图 1闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应调至最 （选填“左或“右”）端。 （2）实验中，小曼同学记录的数据如下： 学生完成练习 ， ”
（3）试验后的分析讨论中，小铭同学指出，小曼同学的数据记录表格设计不合理，应该要有“平均功率”这一栏，且认为平均功率就是小灯泡的额定功率，你赞同小铭的说法吗，为什么？ （4）从表格的数据可得，小灯泡额定功率为 W；第 1 次实验看不到灯泡发光，主要原因是 （选填“小灯泡短路”、 “小灯泡断路”或“小灯泡实际功率太小”）；
小结 同一灯泡，实际功率越大，灯泡越亮；对于不同类型的灯泡，我 们不能简单地用实际功率的大小来比较它们的亮度。 学生回顾本节所学知识
七、板书设计
测量小灯泡的电功率
一、 实验目的：探究小灯泡处于不同电压时的实际功率与亮度的关系
序号 电压U/V 电流I/A 实际功率P/W 小灯泡的亮度
1 看不见发光
2
3 2.5V
4
结论：同一个灯泡，它的实际功率越大，灯泡越亮。
二、 验证LED 灯和白炽灯亮度相当时，LED 灯的电功率较小
用电器 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 亮度情况
小灯泡 2.5
LED 灯 2.5
结论：亮度相当时，LED 的电功率比白炽灯的小

展开更多......

收起↑