人教版九年级物理下册 第18章 第3节 测量小灯泡的电功率 教案

第3节测量小灯泡的电功率
第1课时伏安法测量小灯泡的电功率
教学目标
一、知识与技能
1.通过学生自己设计实验，进一步加深对电功率概念的理解。

2.会测算小灯泡的实际功率和额定功率。

3.在实验过程中，巩固电流表、电压表和滑动变阻器的操作技能。

4.通过实验，知道小灯泡的电功率随它两端电压的变化规律。

二、过程与方法
1.通过实验，培养学生依据实验原理设计实验方法的能力。

2.通过实验，培养学生观察、分析和概括能力。

三、情感态度与价值观
1.通过实验，培养学生实事求是的科学态度，激发学习物理知识的兴趣。

2.通过实验，认识同电器正常工作与不正常工作对用电器的影响，培养学生科
学使用用电器的意识。

教学重点
用“伏安法”测量小灯泡实际功率的方法和步骤。

教学难道
电流表、电压表和滑动变阻器的正确使用。

教具准备
学生电源、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线、多媒体课件。

教学过程
新课引入
小明在实验室发现如图所示小灯泡的铭牌已经模糊不清了，偶尔看清“2.5V”字样，但他很想知道则个小灯泡正常工作时的电功率，怎么办呢？同桌的张斌灵机一动，很快帮小明解决了这个问题，聪明的你知道张斌是想出什么办法得出了小灯泡的电功率吗？这节课我们就来解决这个问题，从而导入新课。

合作探究
探究点一测量小灯泡的电功率
1．设计实验：从情景导入中让学生讨论、探究如何测量出这个“2.5V”小灯泡的额电功率和在不同电压下的电功率？需要哪些测量工具？电路图如何设计？
学生总结：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，然后通过公
式P=UI计算出小灯泡的电功率。

电路图为：
2．进行实验
活动1：让学生根据经验分析，在连接实物图时应该注意哪些问题？并适当的整理。

学生总结：
（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。

活动2：小组之间交流分析需要测量的数据和记录的数据，划片移动的次数。

设计出实验表格，并记录数据。

通过实验数据，让学生分析根据实验数据你能够得出的实验结论有哪些？
归纳总结：
（1）分析表格中的数据后发现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。

4．交流与评估
实验完成后，让每一个小组进行评估自己组的实验过程。

老师做最后的归纳总结。

归纳总结：
（1）连接电路时，开关应该处于断开状态；
（2）连接实物图时，滑动变阻器应该“一上一下”接入电路中，且滑到最大值。

（3）滑动变阻器有两个作用：一个是保护电路，另一个是改变小灯泡的两端的电压；（4）电流表、电压表的“+”“-”接线柱接法是否正确。

（5）是否是通过“试触”进行量程的选择。

典例剖析小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关．找来额定电流小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1，接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图甲所示电路探究．
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整．（2）闭合开关，滑片P向__________（选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，先观察__________示数，测出灯L1的相关物理量并记录表中，计算小灯泡L1的额定功率__________
瓦．
（3）小明注意到灯L1
据得出的实验结论_______________________________________。

【思路导引】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，根据灯泡的额定电流确定电流表的量程且串联在电路中，滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中；（2）分析表中电压表和电流表示数的变化，根据P=UI分析实际功率的变化，进一步得出实际功率和灯泡亮度之间的关系。

【自助解答】
板书设计
第3节测量小灯泡的电功率
第1课时伏安法测量灯泡的电功率
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。

第2课时特殊方法测量电功率
教学目标
一、知识与技能
1.会利用伏阻法测量小灯泡的电功率。

2.会利用安阻法测量小灯泡的电功率。

3.会利用电能表、秒表测量家庭电路中用电器的电功率。

二、过程与方法
通过设计实验,培养学生的实验能力、观察、分析及概括的能力。

三、情感、态度与价值观
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。

教学重点
1.利用伏阻法、安阻法测量小灯泡的电功率。

2.利用电能表、秒表测量家庭电路中用电器的电功率。

教学难点
1.电流表、电压表和滑动变阻器的正确使用。

2.电能表、秒表的使用和读数。

教具准备
多媒体课件。

教学过程
新课引入
出示如图所示的电熨斗，我现在想知道这个用电器工作时的电功率，如何测量？利用上节伏安法进行测量，是否可以？同学们不知所措？从学生的迷惑中导入新课。

合作探究
探究点一伏阻法测量电功率
活动1：展示课件，出示实例：
一位同学想要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额电功率，现有如下器材可供选用：电源（电压未知且不变）、滑动变阻器、定值电阻R0（阻值已知）、电压表各一个，三个单刀单掷开关、导线若干。

（1）请你设计实验电路图．
（2）简要写出实验步骤（步骤中要明确写出实验中要测量的物理量）
（3）用你所测得的物理量表示出小灯泡额定功率的表达式：___________________。

活动2：针对导课问题，让学生展开讨论，在没有电流表的条件下，如何测量出小灯泡的额电功率？设计出电路图。

同时出示课件，展示思路导引：
（1）没有电流表如何获取到通过小灯泡的电流？
（2）要想让定值电阻的电流能够替代小灯泡的电流，如何连接？
（3）如何实现小灯泡两端的电压为额定电压？ 学生总结： 方案一：（1）利用伏阻法来测量灯的功率．用导线把小灯泡、定值电阻、滑动变阻器、开关、电源串联，电压表与灯炮并联。

（2）①闭合开关，调节滑动变阻器的阻值使电压表的示数为U=2.5V ．
②断开开关，滑动变阻器的滑片位置不动，把电压表改测定值电阻的电压，闭合后，读出电压表的示数U′．
（3）电路中的电流I=0U R '，灯的额定功率P=UI=U• 0
U R '
．
（2）电路图如图所示，首先闭合开关S 、S 2，移动滑动变阻器使电压表的示数为2.5V ，然后再断开开关S 2，闭合开关S 1。

保持滑动变阻器滑片位置不动，记下此时电压表的示数
为U′，则通过小灯泡的电流为0
2.5U V
I R '-=，所以小灯泡的额电功率为P=UI=2.5V
02.5U V R '-⨯
=0
( 2.5) 2.5U V V
R '-⨯
探究点二 安阻法测量电功率
活动1：有了伏阻法的测量，师再进一步的拓宽延伸，在上述问题中，如果只提供电流表，又如何测量？学生讨论交流。

设计出电路图，并分析出小灯泡额定电功率的表达式。

活动2：展示课件，出示例题：
一位同学想要测量额定电压为2.5V 的小灯泡的额电功率，现有如下器材可供选用：电源（电压未知且不变）、滑动变阻器、定值电阻R 0（阻值已知）、电流表各一个，三个单刀单掷开关、导线若干。

（1）请你设计实验电路图．
（2）简要写出实验步骤（步骤中要明确写出实验中要测量的物理量）
（3）用你所测得的物理量表示出小灯泡额定功率的表达式：___________________。

展示课件提示：
（1）如何获取到小灯泡两端的电压？
（2）要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电压，小灯泡与定值电阻如何连接比较好？
（3）如何实现小灯泡两端的电压为额定电压？ 学生总结：
方案一：如图所示的电路图，将开关闭合，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数I ′=0
2.5V R ；断开开关，保持滑动变阻器滑片不动，将电流表移至与小灯泡串联，闭合开关，记下此时电流表的示数为I ，则小灯泡的额定功率为P=UI=00I R I II R ''⨯⨯=
方案二：①按图连接电路，闭合开关S 1、S 2，断开S 3，调节R 1使电流表示数I 1=0
2.5V
R ，并记录I 1；
②断开开关S 2，闭合S 3、S 1，记录电流表示数I 2． （2）本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式P=2.5V×（I 2-I 1）．
归纳总结：
（1）用伏安法测电功率时，无法直接测出小灯泡的额电功率，只能通过测出导体两端的电压和通过导体的电流，通过间接计算才能得出小灯泡的电功率，这就是间接测量法。

（2）在伏安法测电功率的实验中，若缺少一只电流表或缺少一只电压表，可用定值电阻来代替，这种方法叫等效替代法。

探究点三 电能表、秒表法测电功率
活动1：根据以上两种方案的实验测量，那么能否完成导课中电熨斗的电功率的测量？学生讨论、交流。

阐明原因。

交流总结：不能，因为电熨斗是在家庭电路中工作，实验室提供的电压表或电流表不能够在家庭电路中使用。

活动2：如果给大家提供一个如图所示的电能表和秒表是否可以测量出来？学生根据老师提供的线索，交流、讨论。

归纳总结：首先根据电能表转盘转过的转数n 计算消耗的电能，若电能表表盘标有
Nr/kw·h ，则转盘在时间t 内转过n 转消耗的电能n
W=N kW·h ；再根据公式P=W t
计算出用电
器的电功率为P=n
kW h
W N
t t。

板书设计
第2课时 特殊法测电功率
教学反思
特殊法测量电功率是电学实验的一个难点，在授课的过程中，我首先让学生分析如何测量出家庭中电熨斗的电功率，学生之间开始思维碰撞，首先想到是伏安法是否可以，不可以怎么办？这样在学生的质疑、求知中导入新课，从中让学生也明确可以通过特殊方法来测量电功率。

在授课的过程中我充分利用对比法来拓宽知识，提出疑点，利用课件提示，给学生明确思路，让学生在讨论、分析的过程中有的放矢，有目的的进行探讨、设计。

潜移默化的使得学生在突破一个个的难点，达到了教学目标。