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第六章 欧姆定律
6.4 灯泡的电功率
教学目标：
1.物理观念：
（1）加强对电功率概念的理解；能区分用电器的额定功率。能从说明书或铭牌了解家用电器的额定功率。
（2）会比较小灯泡的亮度，掌握测定小灯泡的额定功率。巩固电流表、电压表的操作技能。
2.科学思维：
用伏安法测量灯泡的电功率和电阻的异同。
3.科学探究：
（1）经历探究实验，掌握判断灯泡亮暗程度的方法；
（2）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。
4.科学态度与责任：
培养勇于探索的精神以及合作学习的团队意识。具有对科学的求知欲，勇于碳索自然现象和日常的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识
教学重点：掌握测量小灯泡电功率的方法，体会额定功率与实际功率的区别。
教学难点：引导学生设计测量小灯泡电功率的方法。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡2.5V、小灯泡3.8V、导线、开关。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
灯泡的铭牌标有“220V 40W”表示什么物理意义？家中的电灯、电视机、洗衣机、电冰箱、微波炉、空调器、计算机等，都是用电器。它们都有一个标有电压和电功率的铭牌，它表示什么意义呢？
二、新课讲授，师生互动
（一）额定功率
白炽灯泡上标有“220V100W”如图所示灯泡正常发光时的电压是220V，电功率是100W。如果灯泡两端的电压是200V，灯泡的电功率还是100W吗？
实验探究 比较小灯泡的亮度
取2.5V的灯泡，按如图所示连线，调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为2.5V，此时灯泡正常发光。
进行实验与收集证据，将实验数据填入设计表格中，依据P=UI算出对应的电功率。
实验表明，用电器实际消耗的功率与加在它两端的电压有关。如果它两端的电压使用电器正常工作，这时它两端的电压叫做额定电压（rated voltage）,这时的实际功率叫做额定功率（rated power）。
灯泡标有的“220V 100W”、“220V 40W”、“2.5V”、“3.8V”等都是额定电压或额定功率。
实际电压=额定电压，实际功率=额定功率；
实际电压>额定电压，实际功率>额定功率；
实际电压<额定电压，实际功率<额定功率。
大多数用电器的额定电压和额定功率都在铭牌上直接标明。我们使用各种用电器时一定要注意它们的额定电压，只有在额定电压下用电器才能正常工作。如果用电器两端的实际电压高于额定电压，它的实际功率大于额定功率，这是不正常的，容易使用电器损坏。如果用电器两端实际所加电压低于额定电压，它的实际功率将小于额定功率，这是用电器不能正常工作。
一些电器设备的额定功率
电器 功率/W
电子表 10-5
手电筒 0.5
玩具电机 1
电视机 100
计算机 200
电熨斗 500
洗衣机 500
微波炉 1000
空调 1000
电力机车 4.2×106
（二）实验 测量小灯泡的电功率
根据电功率的公式，我们可以测量小灯泡的电功率吗？
根据电功率计算公式P=UI，电压U可以用电压表测量，电流I可以用电流表测量。
常用小灯泡标着额定电压（如2.5V、3.8V），而未标明额定功率。这个实验里我们要根据P=UI测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率，并加以比较。
器材的选择应根据实际的需要考虑，实验中要测量哪些物理量？用什么仪器进行测量？为了调节灯泡两端电压，还需要什么器材？根据实验要求，自己设计电路，并画出电路图。然后暗连接电路进行实验。
实验器材：标有3.8V小灯泡1个，电压表1只；电流表1只；滑动变阻器一只；开关1只；干电池3节；导线若干。
实验原理：P=UI
实验电路图：
按电路图将器材连成电路。
实验中要考察小灯泡在不同电压下的功率，所以，实验步骤可分为：
1.使小灯泡在额定电压发光，测出小灯泡的功率；
2.使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并测出小灯泡的功率；
3.使小灯泡两端的电压约为额定电压的0.8倍，观察小灯泡的发光情况，并测出小灯泡的功率。
然后，把实验数据填在你设计的表格里，计算小灯泡的额定功率，并分析在什么情况下小灯泡的功率大于或小于它的额定功率。
进行实验与收集证据 将实验数据填入设计表格中，依据P=UI算出电功率。
伏安法测灯泡的电功率，用电压表测量电压，电流表测量电流，依据P=UI算出电功率。
伏安法测灯泡的电阻，用电压表测量电压，电流表测量电流，依据 = / 算出电阻。多次测量的目的都是为了寻找规律。
例题：手电筒的小灯泡标有“2.5V0.3A”将小灯泡接在2.0V的电路中，实际功率是多大？接在3.0V的电路中，实际功率是多大？（假设小灯泡的电阻不变）
解： （1）小灯泡的电阻
= / =2.5 /0.3 ≈8.3Ω
（2）灯泡接在2.0V的电路中
1= 1/ =2.0 /8.3Ω≈0.24
1= 1 1=2.0V×0.24A=0.48W
（3）灯泡接在3.0V的电路中
2= 2/ =3.0 /8.3Ω≈0.36
2= 2 2=3.0V×0.26A≈1.1W
因为小灯泡的额定功率P=UI=2.5V╳0.3A=0.75W。显然P1P，所以接3.0V电压时小灯泡强烈发光，这与实验结果是一致的。
讨论交流 “1元节能灯”活动
2008年，北京奥运会来临之际，北京电力供应形势严峻，电力资源的12%消耗在照明上，为了缓解电力供应紧张局面，由政府补贴，500万只“1元节能灯”在北京城区安装到位，直接缓解北京奥运的用电紧张局面。
20W的高效节能灯相当于100W白炽灯。如果每户用两只这样的节能灯，每天工作5小时，每年可节电多少度？以每度0.5元计算，每年节约多少元？
解：节约功率
P=P2-P1=100W-20W=80W
每天节约电能W1=Pt=0.08kW×2×5h=0.8kW h
一年节约电能W=365W1=365×0.8kW h=292kW h
电 费292kW h×0.5元/kW h=146元。
解：一盏灯节约功率
P=P2-P1=100W-20W=80W
一盏灯每天节约电能W1=Pt=0.08kW×5h=0.4kW h
500万只节能灯一年节约电能W=365×500×104×0.4kW h
=7.3××108kW h
约7.3亿度电
三、总结反思，超越自我
1. 额定功率。用电器正常工作的电压叫做额定电压，这时的实际功率叫做额定功率。
U实=U额，P实=P额，用电器正常工作；
U实＜U额，P实＜P额，用电器不正常工作；
U实＞U额，P实＞P额，用电器可能损坏。
2.实验：测量小灯泡的电功率
实验原理P=UI，用电压表测量电压，用电流表测量电流。
滑动变阻器改变灯泡两端的实际电压、实际电流
U实=U额，P实=P额，灯泡正常发光；
U实＜U额，P实＜P额，灯泡不正常工作；
U实＞U额，P实＞P额，灯泡可能损坏。
四、板书设计，整合提升
1. 额定功率。用电器正常工作的电压叫做额定电压，这时的实际功率叫做额定功率。
U实=U额，P实=P额，用电器正常工作；
U实＜U额，P实＜P额，用电器不正常工作；
U实＞U额，P实＞P额，用电器可能损坏。
2.实验：测量小灯泡的电功率
实验原理P=UI，用电压表测量电压，用电流表测量电流。
滑动变阻器改变灯泡两端的实际电压、实际电流
U实=U额，P实=P额，灯泡正常发光；
U实＜U额，P实＜P额，灯泡不正常工作；
U实＞U额，P实＞P额，灯泡可能损坏。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 用电器实际消耗的功率与加在它两端电压有关
B. 使用电器正常工作的电压叫做额定电压
C. 用电器正常工作的电功率叫做额定功率
D. 实际电压大于额定电压，用电器能正常工作
2．将甲“2.5V 0.3A”和乙“3.8V 0.3A”两个灯泡串联接在3V的电源上，下列说法正确的是（ ）
A.甲两端电压大
B.通过甲的电流大
C.甲灯较亮
D.乙等两端电压较大
3．将甲“2.5V 0.3A”和乙“3.8V 0.3A”两个灯泡并联接在2.5V的电源上，下列说法正确的是（ ）
A.甲两端电压大
B.通过甲的电流大
C.乙灯较亮
D.乙等两端电压较大
4．在伏安法测量小灯泡的电功率实验中，电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图所示，则灯泡的实际功率是（ ）
A.2.5W
B.0.3W
C.0.75W
D.3.75W
5．将两个标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡串联接在电源上，灯泡正常发光时，电源的电压为（ ）
A. 2.5V
B. 1.25V
C. 3V
D. 5V
参考答案1.D；2.D；3.B；4.C；5.D。
六、作业：P101.T1
课外作业P101T2。
P101家庭实验室 研究影响小灯泡电功率的因素
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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