第3节 测量小灯泡的电功率,在“测量小灯泡的电阻”的实验基础上，引导学生自行设计“测量小灯泡的电功率”的实验方案，培养学生自主学习的能力。指导学生进行探究性实验，在体验“设计、操作、分析、得出结论”的过程中，使学生感受到认真、严谨的科学精神，学会处理实验中遇到的实际问题，培养学生的主动探究精神。,教材分析,设计意图,本节在标准中定为课堂内的科学探究活动。学生在科学探究活动中，通过经历与科学家进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。,学情分析,学生是在学习了电阻的影响因素，探究“通过导体的电流跟两端电压的关系”、测量灯泡电阻的实验基础上来学习这一节内容的。有一定的实际操作经验和理论基础，学生在本节内容的学习中可能存在三个方面的困难： 1.不能准确、完整地设计出实验电路图。 2.在实验操作中，出现一些电路故障，不能迅速排除故障。 3.不能准确分析出小灯泡电阻、电功率的变化实质。,教学目标,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.通过学生动手操作，巩固电流表和电压表的操作技能。 3.通过实验、比较，进一步理解额定功率和实际功率的区别。 过程与方法 1.通过本节课培养学生依据实验原理设计实验方法的能力。 2.通过实验，培养学生的观察、实验能力及分析、概括能力。,重点难点,重点 1.会测定小灯泡的功率。 2.对实际功率和额定功率的理解。 难点 电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用。,教学过程,教学过程,生2：为了测量更准确，还利用变阻器进行了多次测量，然后求平均值。 师：同学们对学过的知识掌握得很好，我们在上节课刚学过了电功率，谁来说说什么是电功率？ 生：电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，用电器在1 s内消耗的电能叫用电器的电功率。 师：电功率能测吗？怎么测？ 生：可以利用电能表和钟表测，也可以利用公式PIU测出电压和电流，计算出电功率。 师：如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法好呢？ 生：小灯泡不能接在家庭电路上，应该用第二种办法测。,教学过程,二、新课教学 想想议议 师：同学们能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗？大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫额定功率，如果不是在额定电压下叫什么功率，你想要测量的是什么功率？ 生：实际功率。 投影测量要求 分别测量以下三种情况下的实际功率。 （1）使小灯泡在额定电压下发光。 （2）使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，并观察小灯泡亮度。 （3）使小灯泡两端电压低于额定电压，并观察小灯泡亮度。,教学过程,师：同学们现在可以设计实验，并做好记录。 （学生经过以前的探究活动，已能了解实验活动的基本程序，所以，不必过多讨论，用投影提醒学生即可） 投影 设计实验 设计思想（实验原理）： 实验电路： 实验器材：（注明使用器材规格） 实验数据（记录）表格： （教师巡视，及时指导，设计完成后，可以进行实验）,教学过程,进行实验 实验操作步骤： 实验现象观察： 实验数据记录： 实验中存在什么问题： （教师提醒学生做第（2）个实验时，需小心调节滑动变阻器，以免实际电压超过额定电压太多，因电压过大而烧坏灯泡。在同学实验的过程中教师要认真巡视，及时指导） 分析和论证 评估,教学过程,交流（实验报告） 实验结束，利用投影和大家交流。 学生实验，教师巡回指导。 投影实验报告 题目测量小灯泡的电功率 实验目的测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。 实验原理PUI。 实验电路,教学过程,教学过程,教学过程,实验步骤 1.按电路图连接实物电路。 2.合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。 3.调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。 4.调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录。 5.断开开关，整理实验器材。,教学过程,说明 1.按电路图连接实物电路时注意： （1）连接过程中开关应始终处于断开状态。 （2）根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。 （3）连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确。 2.合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。 3.调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。,教学过程,实验结论 由公式PIU计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出） （1）不同电压下，小灯泡的功率不同，实际电压越大，小灯泡功率越大。 （2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 评估 师：大家有什么问题可以互相交流，谈谈你在设计实验及实验过程中有什么新的感想，发现了什么问题。 生1：我们组认为实验中最容易出错的就是滑动变阻器，阻值最大的位置一错，合上开关就容易使电表偏转过大。,教学过程,生2：实验过程中，滑动变阻器开始在阻值最大的位置，调节的时候阻值从大到小，小灯泡两端的电压会从小变到大。测量时为什么不先测低于额定电压时的功率，依次测量等于额定电压和高于额定电压的功率，以免变阻器阻值一会儿变大，一会儿变小，还容易错？ 师：同学们非常认真，谁能来解释刚才那几个同学的两个问题呢？ 生1：我们认为先从低于额定电压开始测也不是不可以，但是先测额定电压更好，这样在观察小灯泡亮度时有明显的区分，容易观察。 生2：老师，我们发现今天测“小灯泡功率”的实验装置与上一章测“小灯泡电阻”时的装置一模一样。 师：是吗？哪些地方一样？,教学过程,生：测量的内容也一样，都是灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，实验过程中的要求和注意的问题也基本一样。 师：有不一样吗？ 生1：两次测量的目的不同，上次是要测电阻，这次是要测功率。 生2：从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻。 师：可以的话，大家算一下电阻。 生：如果不考虑灯泡电阻随温度的变化，将三次测量的值加起来算平均值就知道小灯泡的电阻了。 师：大家都求出电阻了吗？有没有新的发现？,教学过程,生：定值电阻可以求平均值，今天测的功率不能求平均值。 生：上次多次测量是为了求平均值减小误差，这次是为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况。 师：同学们分析得非常好，现在请同学们观察你手中的小灯泡上的额定值，求出小灯泡的电阻，再求出实际电压下电流值和功率值，和你测量的结果进行比较；如有误差，分析原因。,教学过程,例1 在“测定小灯泡额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值。其原因可能是下述的哪种（ ） A.变阻器总电阻太大 B.电压表量程太大 C.电源电压太低 D.灯泡灯丝断开 答案 C,教学过程,例2 在测定小灯泡功率的实验中，若错把电流表并联在电灯两端，而把电压表串联在电路中，如图所示，则闭合开关S后，可能会出现的情况是（ ） A.灯泡不亮 B.电流表指针有明显偏转 C.电流表被烧坏 D.电压表示数为电源的电压 解析 把电压表串联在了电路中，因为电压表的内阻很大，可以看作是绝缘体，因此电路中的电流十分微弱，可以忽略不计，故灯泡不会亮，电流表的指针不会偏转，更不会被烧坏，所以A正确，B、C错误。因电压表两端的接线柱能通过导线或用电器等导体接到电源两极上，所以电压也相当于测电源的电压，其示数约等于电源的电压值，故D对。 答案AD,教学过程,三、课堂小结 通过本节课的实验，同学们进一步加深了对电功率的理解，巩固了电流表、电压表的操作技能，锻炼了设计实验的能力，希望同学们在课后能更充分交流，在相互交流中发现自己的不足，在不断改正错误的过程中学到更多知识。 四、作业设计 见练闯考第81页课内精练,教学板书,测量原理PIU 结论小灯泡的发光情况由小灯泡的实际功率来决定，在额定电压下，小灯泡才能正常发光。,教学反思,本节课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。我认为对学生来说难度不小，所以在课堂上，我给予了适当的引导、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，实验也比较顺利地能够完成。 很多学生的实验失误出现在对电表的使用上，包括电表的连接、量程的选取、数值的读出等，所以练习对电表的使用，仍是实验的关键。 对电路故障的排除，尽量让学生自己去解决，教师只提供可能的位置和方法，让学生学会根据现象排除故障，进一步加深对电路方面通路、短路和断路的体会。,