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第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
教学目标
一、物理观念
1.会测算小灯泡的实际功率和额定功率。
2.进一步巩固电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
二、科学思维
1.通过对伏安法测电阻的回顾、思考伏安法测电功率的可行性。
2.通过实验，总结得出小灯泡的电功率随它两端电压的变化规律。
3.对实验过程出现的问题进行汇总和分析，并用所学知识进行判断和论证。
三、科学探究
通过测量小灯泡的电功率的实验，培养设计实验方法的能力，提升观察、动手、分析概括能力。
四、科学态度与责任
1.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。
2.比较发光程度相同的小灯泡与发光二极管的功率，激发探索如何优化用电器的兴趣。
教学重点
1.用伏安法测量小灯泡实际功率的方法和步骤。
2.区分额定功率和实际功率以及讨论实验中发现的新问题。
教学难点
设计实验方案、实验步骤并得出结论。
教具准备
若干节干电池、电流表、电压表、导线、开关、小灯泡、滑动变阻器、发光二极管、多媒体课件等。
教学过程
新课引入
回顾伏安法测电阻；出示一个实验室的小灯泡，上面只标有”2.5V”的字样，现在我们想知道这个小灯泡正常工作时的电功率，该怎么办呢？出示上课节学习的两种测量方法，比较优劣。经讨论得出第二种方案更合适，也就是伏安法。本节课就是用伏安法去小灯泡的电功率。
新课讲授
探究点一：测量小灯泡的电功率
活动1：展示实验目的与实验原理，并根据实验原理明确测量的物理量。
活动2：设计实验：提出一系列出题，让学生充分思考与讨论。
（1）电流表和电压表应该分别连接在什么位置？
（2）小灯泡的额定电压是多少？为了不使电压过多地超过额定电压，应该选择几节干电池作为电源？电流表和电压表的量程应该如何选择？
（3）如何改变小灯泡两端的电压？
（4）你能设计出实验电路图了吗？实验方案如何设计？
通过以上问题的引导，在老师补充完善下，确定最终的实验方案为：用电压表和电流表测量分别测量出小灯泡两端的电压和通过的电流（电压表、电流表分别与小灯泡并联、串联；电表都选择小量程，使用两节干电池），串联一个滑动变阻器改变小灯泡两端的电压，然后通过公式P=UI计算出小灯泡的电功率。电路图为：
活动3：进行实验：
提醒学生注意：①连接实物图时，开关应该断开，滑动变阻器应该滑到最大值。②电流表和电压表的量程选择要正确，两表的连接方式、接线柱接法要正确。滑动变阻器的选择、接法要正确。③电源电压高于小灯泡额定电压。
按实验步骤进行实验：
（1）按电路图连接电路。
（2）调节灯泡两端的电压为额定电压，记录电压表、电流表的读数和灯泡亮度。算出额定功率。
（3）调节灯泡两端的电压略低于额定电压的1/5时，记录电压表、电流表的读数和灯泡亮度。算出实际功率。
（4）调节灯泡两端的电压略高于额定电压的1/5时，记录电压表、电流表的读数和灯泡亮度。算出实际功率。
（5）整理实验器材。
实验表格如下：
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮暗
1
2
3
活动4：分析与论证：分析记录的数据与现象并总结。
总结得出：
（1）小灯泡两端的实际电压越高，灯泡的电功率越大，灯泡的发光越亮；（2）小灯泡的亮度由实际功率决定，与额电功率无关；（3）小灯泡的实际功率有多个，额电功率只有一个。
活动5：交流与评估。
交流实验中遇到的问题，并进行分析和判断原因。
探究点二：测量相同发光相当的发光二极管的电功率
活动1：进行实验：
将小灯泡替换成发光二极管接入到电路中。并按照测量小灯泡电功率的实验步骤测量发光二极管的电功率。
实验步骤：参考测量小灯泡电功率。
实验表格如下：
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光二极管的亮暗
1
2
3
活动2：分析与论证：分析记录的数据与现象并总结。
总结得出：①发光二极管的电功率随它两端电压变化的规律与小灯泡相同。②发光程度相同时，发光二极管的电功率要小得多。（延伸：使用发光二极管来照明比白炽灯省电）
课堂小结（板书设计）
第3节 测量小灯泡的电功率
教学反思
本节实验是电学中最重要的一个学生实验，它涉及的器材最多、操作步骤最复杂，教材中是完全放手让学生去操作完成的，对学生来说难度不小，所以在课堂上，给予了适当的引导、启发，对一些关键性的问题给予了必要的提示，这样学生的正确率得到了明显的提高，实验也能够比较顺利地完成。X
本节课的一个重点就是培养学生的评估与交流能力。评估是对实验过程的反思，可以培养学生评估探究过程和探究结果的意识、从评估中汲取经验教训，有利于学生养成严谨的科学态度，有利于发散学生的批判性思维。通过评估，培养学生发现新问题的意识和能力，并尝试改进探究方案。

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