资源简介

《测量小灯泡的电功率》教学设计
一、学习目标
1. 会使用电压表和电流表测量小灯泡的电功率
2.加深学生对于额定功率和实际功率的理解
3.巩固电压表和电流表的操作技能
二、重点
测定小灯泡的电功率
三、难点
电压表，电流表和滑动变阻器的正确使用以及实验中各种故障的排除。
四、教学过程
1.导入新课
【教师活动】老师的手电筒灯泡坏了，想要换一个，常用的小灯泡标着额定电压（如 2.5 V、3.8 V），而未标明额定功率。例如一盏小灯泡额定电压为 2.5 V，如何测出它的额定电功率
【学生活动】学生回顾用电器的功率和电压，并思考怎样测量用电器的电功率呢？
【设计意图】引出本节课题怎样测量小灯泡的电功率
2. 讲授新课
一、测定小灯泡的功率
【教师活动】行动一：比比那个小组能解决的问题多
测小灯泡电功率的原理？方法？
2、你需要哪些实验器材？
3、你能设计电路图吗？
4、连接电路时应注意哪些事项？
5、量程
【学生活动】回忆电功率的计算公式并讨论：测量小灯泡电功率用哪个公式？
【设计意图】巩固电功率公式，锻炼学生应用公式解决实际问题的能力
【教师活动】行动二：正确连接电路。
实验步骤：(1)．画出实验电路图。 出示电路图
(2)．按正确的电路图连接电路。 出示实物连接图
【学生活动】在教师指导下画出电路图，按照正确的电路图连接电路
【设计意图】锻炼学生的动手能力
二、小灯泡的亮度为什么变暗？
【教师活动】手电筒用久后，灯泡的亮度会变暗，这是什么原因引起的呢？----可能是电压变小引起的。
【学生活动】（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于灯泡的额定电压。读出此时两只电表的读数，并记录在表中。
（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化（相对于额定电压下的亮度），读出两只电表的读数，并记录在表中。
（5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8。观察小灯泡的亮度变化（相对于额定电压下的亮度），读出两只电表的读数，并记录在表中。
（6）计算出三种情况下小灯泡的功率
行动三：设计一个实验数据表
【教师活动】注意：①、连接电路时，把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
②、调节小灯泡两端的电压使之高于额定电压时，在看清电流表示数的前提下，所用时间越短越好，以防损坏小灯泡。
③电流表、电压表的量程选择要合适，在不超过量程的前提下，应尽可能使电表指针偏转角度大一些，以便减小误差。
【学生活动】学生动手实验：测量小灯泡电功率
小灯泡两端的电压 电压U/V 电流I/A 电功率P/w 小灯泡亮度
等于额定电压 2.5 0.22 0.55 正常发光
高于额定电压 3 0.24 0.72 较亮
低于额定电压 2 0.2 0.4 较暗
观察表中数据可见：小电灯实际消耗的电功率不一定等于额定功率。小灯泡的亮度是由小灯泡实际消耗的功率决定的。
实验结论：
当Ｕ实＝Ｕ额时，则Ｐ实＝Ｐ额．电灯正常发光
当Ｕ实＞Ｕ额时，则Ｐ实＞Ｐ额．电灯亮度较亮
当Ｕ实＜Ｕ额时，则Ｐ实＜Ｐ额 . 电灯亮度较暗
讨论交流：
1．小灯泡在哪种情况下属于正常发光？——小灯泡在额定电压下的发光属于正常发光。
2．如果一再降低或一再提高小灯泡两端的电压，将会出现什么情形？
理论上降低或提高小灯泡两端的电压小灯泡的功率将增大或减小，但是当电压增大到一定程度小灯泡将会被烧坏。
三、LED省电么？——对比小灯泡和LED的电功率
【学生活动】学生实验：将LED灯接入电路，移动滑动变阻器，使其两端电压为2.5V，测量出它的电功率。LED的电功率为 。
解释LED为什么功率小但亮度却跟小灯泡差不多？
【设计意图】从能量转化角度理解现在都用LED灯的原因
课后思考:你知道家里灯泡工作时的实际功率吗？如果你不知道，应该如何测量呢？
课堂练习
用伏安法测小灯泡（额定电压2.5V）的额定功率的实验中：
连接实物电路时，开关应该？
(2)要测额定功率，闭合开关，灯泡两端的电压为2V，则图中滑动变阻器滑片P应向　移动。
(3)如果估计灯泡电阻大约为10欧，则电流表的量程应选择　 　　。
(4)小灯泡正常发光时，电流表读数如上图示，则P额 =　　 。
2．某兴趣小组在测量额定电压为2.5 V的小灯泡电功率的实验中，实验电路图如图甲所示（见课件）。
(1)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到_________________________。
(2)实验时，电压表和电流表读数记录在下表中。实验结束后，同学们想知道小灯泡的额定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率？________。有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R，再利用P额＝U额2/R求出小灯泡的额定功率。请判断是否可行并说明理由：_______________________
(3)有同学将表中数据转换为图乙的IU曲线，由图可知小灯泡的额定功率为________W。
五、板书
一、测定小灯泡的功率
1、实验原理：P=UI
电压表测小灯泡两端的电压U；电流表测流过灯泡的电流I，这种测量电功率的方法称为伏安测量法。
2、① 当Ｕ实＝Ｕ额时，则Ｐ实＝Ｐ额．电灯正常发光
当Ｕ实＞Ｕ额时，则Ｐ实＞Ｐ额．电灯亮度较亮
当Ｕ实＜Ｕ额时，则Ｐ实＜Ｐ额 . 电灯亮度较暗
②小灯泡正常发光时的功率是小灯泡的额定功率；
③小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的。
二、实际功率与实际电压
实际功率与额定功率的关系：
当Ｕ实＝Ｕ额时，则Ｐ实＝Ｐ额．用电器正常工作。
当Ｕ实＞Ｕ额时，则Ｐ实＞Ｐ额．用电器容易坏。
当Ｕ实＜Ｕ额时，则Ｐ实＜Ｐ额 . 用电器不能正常工作。

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