資源簡介

第十八章 電功率
第3節 測量小燈泡的電功率
教學目標
一、物理觀念
1.會測算小燈泡的實際功率和額定功率。
2.進一步鞏固電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。
二、科學思維
1.通過對伏安法測電阻的回顧、思考伏安法測電功率的可行性。
2.通過實驗，總結得出小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化規律。
3.對實驗過程出現的問題進行匯總和分析，并用所學知識進行判斷和論證。
三、科學探究
通過測量小燈泡的電功率的實驗，培養設計實驗方法的能力，提升觀察、動手、分析概括能力。
四、科學態度與責任
1.通過實驗認識用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，培養科學使用用電器的意識。
2.比較發光程度相同的小燈泡與發光二極管的功率，激發探索如何優化用電器的興趣。
教學重點
1.用伏安法測量小燈泡實際功率的方法和步驟。
2.區分額定功率和實際功率以及討論實驗中發現的新問題。
教學難點
設計實驗方案、實驗步驟并得出結論。
教具準備
若干節干電池、電流表、電壓表、導線、開關、小燈泡、滑動變阻器、發光二極管、多媒體課件等。
教學過程
新課引入
回顧伏安法測電阻；出示一個實驗室的小燈泡，上面只標有”2.5V”的字樣，現在我們想知道這個小燈泡正常工作時的電功率，該怎么辦呢？出示上課節學習的兩種測量方法，比較優劣。經討論得出第二種方案更合適，也就是伏安法。本節課就是用伏安法去小燈泡的電功率。
新課講授
探究點一：測量小燈泡的電功率
活動1：展示實驗目的與實驗原理，并根據實驗原理明確測量的物理量。
活動2：設計實驗：提出一系列出題，讓學生充分思考與討論。
（1）電流表和電壓表應該分別連接在什么位置？
（2）小燈泡的額定電壓是多少？為了不使電壓過多地超過額定電壓，應該選擇幾節干電池作為電源？電流表和電壓表的量程應該如何選擇？
（3）如何改變小燈泡兩端的電壓？
（4）你能設計出實驗電路圖了嗎？實驗方案如何設計？
通過以上問題的引導，在老師補充完善下，確定最終的實驗方案為：用電壓表和電流表測量分別測量出小燈泡兩端的電壓和通過的電流（電壓表、電流表分別與小燈泡并聯、串聯；電表都選擇小量程，使用兩節干電池），串聯一個滑動變阻器改變小燈泡兩端的電壓，然后通過公式P=UI計算出小燈泡的電功率。電路圖為：
活動3：進行實驗：
提醒學生注意：①連接實物圖時，開關應該斷開，滑動變阻器應該滑到最大值。②電流表和電壓表的量程選擇要正確，兩表的連接方式、接線柱接法要正確。滑動變阻器的選擇、接法要正確。③電源電壓高于小燈泡額定電壓。
按實驗步驟進行實驗：
（1）按電路圖連接電路。
（2）調節燈泡兩端的電壓為額定電壓，記錄電壓表、電流表的讀數和燈泡亮度。算出額定功率。
（3）調節燈泡兩端的電壓略低于額定電壓的1/5時，記錄電壓表、電流表的讀數和燈泡亮度。算出實際功率。
（4）調節燈泡兩端的電壓略高于額定電壓的1/5時，記錄電壓表、電流表的讀數和燈泡亮度。算出實際功率。
（5）整理實驗器材。
實驗表格如下：
實驗次數 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 小燈泡的亮暗
1
2
3
活動4：分析與論證：分析記錄的數據與現象并總結。
總結得出：
（1）小燈泡兩端的實際電壓越高，燈泡的電功率越大，燈泡的發光越亮；（2）小燈泡的亮度由實際功率決定，與額電功率無關；（3）小燈泡的實際功率有多個，額電功率只有一個。
活動5：交流與評估。
交流實驗中遇到的問題，并進行分析和判斷原因。
探究點二：測量相同發光相當的發光二極管的電功率
活動1：進行實驗：
將小燈泡替換成發光二極管接入到電路中。并按照測量小燈泡電功率的實驗步驟測量發光二極管的電功率。
實驗步驟：參考測量小燈泡電功率。
實驗表格如下：
實驗次數 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 發光二極管的亮暗
1
2
3
活動2：分析與論證：分析記錄的數據與現象并總結。
總結得出：①發光二極管的電功率隨它兩端電壓變化的規律與小燈泡相同。②發光程度相同時，發光二極管的電功率要小得多。（延伸：使用發光二極管來照明比白熾燈省電）
課堂小結（板書設計）
第3節 測量小燈泡的電功率
教學反思
本節實驗是電學中最重要的一個學生實驗，它涉及的器材最多、操作步驟最復雜，教材中是完全放手讓學生去操作完成的，對學生來說難度不小，所以在課堂上，給予了適當的引導、啟發，對一些關鍵性的問題給予了必要的提示，這樣學生的正確率得到了明顯的提高，實驗也能夠比較順利地完成。X
本節課的一個重點就是培養學生的評估與交流能力。評估是對實驗過程的反思，可以培養學生評估探究過程和探究結果的意識、從評估中汲取經驗教訓，有利于學生養成嚴謹的科學態度，有利于發散學生的批判性思維。通過評估，培養學生發現新問題的意識和能力，并嘗試改進探究方案。

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