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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。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。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。一、新课引入师：同学们在上一章的第五节已经测量过定值电阻的电阻值，还记得是怎么测的吗？生1：利用电流表测出通过小灯泡的电流，再利用电压表测出了小灯泡两端的电压，然后利用欧姆定律I＝UR的变形公式R＝UI算出了定值电阻的电阻。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1s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P＝IU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。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。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）[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][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]P＝UI。[实验电路][说明]用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压。[实验器材]1.小灯泡：额定电压2.电压表：量程：3.电流表：量程：4.滑动变阻器：最大阻值Ω，允许通过的最大电流A5.电源V6.开关7.导线[说明]电源的选择应考虑小灯泡的额定电压，选择大于小灯泡额定电压的1.2倍，但不能过大。[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。[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。[实验结论]由公式P＝IU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。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？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？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。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[测量原理]P＝IU[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。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。