物理教案－实验：测定小灯泡的功率。

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教学目标

知识目标
进一步掌握电功率的概念，加深对额定功率、实际功率的理解.

能力目标
1．会用伏安法测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定功率电压下的实际功率.

2．提高学生综合使用电流表、电压表和滑动变阻器的技能.

3．培养学生观察实验能力.

情感目标
1．培养学生实事求是的科学态度和不畏艰难、勇于探索的精神.

2．培养学生认真严肃、一丝不苟、爱护公物的品质.

教学建议

本节拟采用与伏安法测小灯炮电阻的实际进行对比学习.

重点难点疑点及解决办法

1．重点：会用伏安法测小灯泡的功率.

2．难点：自己设计电路测量小灯泡的功率和各种故障的排除.

用电压表、电流表测量小灯泡的功率是电学中第二个要求定量测量的实验，它关系到电压表，电流表和变阻器等电学器件的正确使用和操作，所以对学生要求比较高，正确选择仪表及合理地进行实验，准确地记录及处理实验中的数据是个关键，教师应注意适当引导.

教学设计方案

提出问题
1.什么叫电功率？

2.电功率的公式.

3.什么叫额定电压和额定功率？

实验：测定小灯泡的功率

目的：测定小灯泡在额定电压下和不在额定电压下的功率(已知小灯泡的额定电压是2.5V)，并加以比较.

原理：根据电功率的公式：P＝UI.

器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.

步骤：
①根据实验目的，设计电路，画出电路图.

②并设计适当的表格.

额定

实际

电压（V）

2.5

3

2.2

电流（A）

0.40

0.45

0.35

功率（W）

1

1.35

0.77

比较

1

＞1

＜1

③根据电路图连接电路
注意事项：1电源的正负极.

2电压表、电流表的正负接线柱.

3初步估计电压表、电流表的量程.

④检查电路无误后，进行实验

1．使小灯泡在额定电压下发光，测出灯泡的功率：

闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，计下电流表的读数，计入表格中，(检查读数无误后，即断开开关)

2．使小灯泡在电压大于额定电压下，观察小灯泡发光情况，并测出小灯泡的功率：

闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3V，计下电流表的读数，计入表格中.(检查读数无误后即断开开关)

3．使小灯泡在电压小于额定电压下，观察小灯泡的发光情况，并测出小灯泡的功率：

闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2．2V，计下电流表的读数，计入表格中(检查读数无误后即断开开关)

⑤实验数据处理

在表格里，根据记录的数据，分别计算出：额定电压下的额定功率和实际电压的实际功率.对额定电压的功率和实际电压下的功率进行比较.

结论：小灯泡在额定电压下能正常工作，实际电压偏低，小灯泡消耗的功率低，灯光变暗.不是正常工作，实际电压偏高，小灯泡消耗的功率增大，灯光过亮，若长期使用会影响灯光的寿命，还有可能烧坏小灯泡.

⑥拆开电路，整理仪器.

探究活动

【课题】如何粗略地测出一小灯泡上的额定功率？

【组织形式】学生分组活动

【活动流程】

提供电源、变阻器、开关、电流表和一只定值电阻及导线若干，学生分析与实验；评估；交流与合作．

【备注】额定电压已知

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课题课型新授课授课时间设计人范春炜
教学目标知识目标：会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。理解额定功率与实际功率。
能力目标：通过探究，体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律
情感目标：认识用电器正常工作和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以及节约用电的意思。
教学重点（1）用伏安法测量小灯泡实际功率的方法。
（2）加深对实际功率和额定功率的理解。
教学难点学生自己设计实验电路和实验步骤
（一）创设情境导入新课
同学们，你们可知道灯泡的铭牌上标明的瓦数是什么意思吗？它的意思是灯泡的额定功率，那么额定功率和实际功率又有怎样的关系呢？今天我们就来测量小灯泡的额定功率和实际功率，大家想一想我们用什么方法来测量呢？
（生：可以利用公式P=UI测出电压和电流，计算出电功率。）
归纳：电功率的测量有两种方法：
（1）家庭中根据P=W/t，用电能表和钟表测；
（2）在非专业实验中根据P=UI，用电压表和电流表来测——叫做伏安法。
（二）合作交流解读探究
1、设计实验
实验目的：测定小灯泡的电功率。实验原理：利用P=UI，通过测量U和I，得出P。
（讨论）测小灯泡的电功率，必须那些器材？
（师）电压用电压表测量，电流用电流表测量，如要多次测量，应在电路中放置滑动变阻器。
实验器材：每组配备干电池三节，电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只，小灯泡一个，导线若干。
引导学生回忆测电阻实验，指导学生画出电路图，如图所示。

实验步骤：
（1）按设计的电路图连接实物，并设计实验数据记录表格；
（2）检查电路无误后，闭和开关S，移动滑动变阻器的滑片P，此时注意观察电压表的示数，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止滑动，并记下电流表的示数，代入P=UI公式，算出小灯泡的额定功率。
（3）调节滑动变阻器，使小灯炮两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI，算出小灯泡此时的实际功率。
（4）调节滑动变阻器，使小灯炮两端电压低于额定电压的1∕5，观察小灯炮的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI，算出小灯炮此时的实际功率。
（5）整理实验器材。
实验记录表格：
小灯泡两端电压的情况电压U（V）电流I（A）小灯泡的明亮程度电功率P（W）
等于额定电压实际功率
高于额定电压实际功率
低于额定电压实际功率

（思考）（1）连接电路时应该把滑动变阻器的哪两个接线柱连入电路？
（2）闭和开关前，滑片应放在什么位置？
（3）电压表和电流表的正负接线柱的连线是否正确？量程选择是否正确？
（4）小灯泡两端的电压能高出额定电压很多吗？
（5）开始实验前，要检查电路并进行试触吗？
（学生讨论交流后明确答案）

2、进行实验
学生分组实验，记录数据，教师巡回辅导，指导学生计算出电功率。

3、评估交流
（讨论）谈谈你在实验过程中有什么感想，发现了什么问题？
引导学生计算三次测量的电阻的大小，大小相同吗？与什么因素有关？小组间进行交流。

（三）应用迁移巩固提高
1、
2、如图所示是测定电压为2.5V的灯泡的额定功率的电路图。

（1）a是表，b是表。
（2）按图连接电路，测量前，开关应，滑片P应滑到点。
（3）闭和开关，发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向端移动,才能使电压表示数为V,此时灯泡的实际功率就是额定功率。
（四）总结升华
总结伏安法测灯泡的电功率的原理、步骤、注意事项等。
（五）板书设计
8．3测量小灯泡的电功率
1、实验原理：P=UI

2、电路图：如图所示
3、实验数据记录表格：……

测量小灯泡的功率

三、测量小灯泡的功率

教学目标

1、知识与技能

（1）加深对电功率概念的理解；

（2）巩固电流表和电压表的操作技能。

2、过程与方法。

通过测量，体验额定功率和实际功率的区别；锻炼学生根据测量公式（P=IU）设计实验方法的能力。

3、情感、态度与价值观

通过讨论交流，培养合作学习的意识态度，学会正确地评价他人和自己。

教学重、难点

重点：学生自己设计实验，学会用比较的方法来学习新的知识。

难点：学会正确分析评价，总结学习方法。

教学准备

教学器材：小灯泡，电源，开关，导线，滑动变阻器，电流表，电压表。

教学过程

一、创设情境，引入新课。

教师引入：上节课我们学习了电功率，谁来说说家里的灯泡的功率是多少？

教师引导：这是什么功率？实际功率是否一定等于额定功率？额定功率可以从灯泡上看到，怎样知道实际功率呢？——通过测量。

学生活动：讨论测功率的方法。

二、通过总结讨论展开课题

我们今天就利用公式P=IU进行测定小灯泡的电功率。

三、设计实验

我们要测量小灯泡的功率的话，需要哪些器材呢？可以设计出电路图吗？请大家分组讨论。小组成员分工合作，完成以下内容：看哪个小组最快

1、实验原理是什么？

2、实验需要哪些器材？

3、实验电路图是怎样的？

4、你能设计一个什么样的实验数据记录表格？

5、大致的实验步骤有哪些？

学生活动：小组讨论，得出实验方案。

参考电路

图：

实验次数小灯泡两端电压情况U/VI/A灯的亮度小灯泡的电功率P/W

1U=U额额定功率

2UU额实际功率

3UU额实际功率

参考记录表格：

教师将学生设计方案中最快的板书，学生讨论方案的合理性和可行性。（这一个环节要求教师根据实际情况灵活应变，可能遇到的情况有：讨论电路中为何要接入滑动变阻器，学生设计的实验数据记录表格中可能只设计记录一次等。）

四、进行实验。

在同学们充分酝酿的基础上分小组进行实验，首先，教师明确提出实验要求：

1.测小灯泡的额定功率，并观察其亮度;

2.当小灯泡的实际电压为1.2倍额定电压时，小灯泡的实际功率，并观察其亮度；

3.当小灯泡的实际电压略小于额定电压时小灯泡的实际功率，并观察其亮度；

教师：设计好实验电路图后我们就要进行实验了，在实验之前我们再来讨论一下，实验中要注意哪些问题？

学生活动：小组讨论。

教师将学生讨论的结果做一总结，然后将实验中应注意的问题投影到屏幕上。

实验中需要注意的问题：

1.闭合开关前，滑支变阻器的滑片P应该滑到电阻最大的位置；

2.正确选择电源电压；

3.正确选择电流表和电压表量程。

学生活动：（进行比赛）根据自己设计的电路图进行实验，并将实验结论填入表中。

教师在学生实验过程中对学生进行指导，学生在实验过程中遇到的一般问题要鼓励他们自己解决。

最快的一组把结果板书，其他同学评估。

五、交流与评估。

学生实验活动大致结束后，师生进行交流活动，交流内容：实验中测得的实验数据。额定功率和实际功率分别是多少？以上情况下灯的亮度如何？如果额定电压太高，会发生什么情况？

学生的自我评估：1你的实验成功吗？

2、你的实验过程中有没有出现问题？

你认为实验中最可能出错的是哪几个环节？

4、哪些方面容易出现较大的误差？

六、教师小结。

七、五分钟测试

后记：这是一节实验课，重点是如何引导学生设计实验。

测量小灯泡的电功率

一般给学生们上课之前，老师就早早地准备好了教案课件，大家在用心的考虑自己的教案课件。只有写好教案课件计划，才能促进我们的工作进一步发展！你们会写教案课件的范文吗？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“测量小灯泡的电功率”，但愿对您的学习工作带来帮助。

●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.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.
二、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.
三、情感态度与价值观
1.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.
2.通过实验中的观察和比较，培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯.
●教学重点
会测定小灯泡的功率.
对实际功率和额定功率的理解.
●教学难点
电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用.
●教学方法
实验法、观察法、讨论法.
●教具准备
电源（电池组）、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（带灯座）、开关、导线若干、投影仪.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
［师］同学们在上一章的第五节已经测量过小灯泡的电阻.还记得是怎么测的吗？
［生］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=的变形公式R=算出了小灯泡的电阻.
［生］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？
［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.
［生］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，用哪种方法呢？
［生］小灯泡不能接在家庭电路上，应该用第二种办法测.
二、进行新课
［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？
（同学们已经有了一定的动手经验，并且急着参与，会非常肯定地回答：能）
［师］大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫（同学们一起说）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，明白了吗？
［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，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，选择2~3组同学利用投影和大家交流.（要求同学配合投影上台讲解）
［投影］
第一组实验报告
［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］根据公式P=UI，测出灯两端电压和通过灯泡电流，计算出小灯泡的电功率.
［实验电路］根据实验的目的和原理设计如下电路.
［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________,
4.滑动变阻器：最大阻值___________Ω，允许通过最大电流___________A.
5.电源___________V；6.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.
实验数据（记录）表格：
［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）
［结论］
（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］
能想到问题，我们都考虑，基本上没有什么错误.结束
［师］我们这组同学非常自信.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］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，滑动变阻器阻值就从你想的最大成为实际的最小.合上开关就容易使电表偏转过激.
［生］电流表、电压表的接线也很重要，如果接反了，表针“反打”也会损坏电表的.
［生］实际接线前可以先将实物按电路图中的位置摆放好，然后再连接，这样接起来不容易连接错，检查也容易.
［生］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？
［生］在不是额定电压下工作时，用电器的功率不是额定功率，该叫什么呢？
［师］同学们非常认真，非常棒.谁能来解释刚才那几个同学的两个问题呢？
［生］（同学讨论）不是额定电压和额定功率时就叫实际电压和实际功率就可以.
［生］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.
…
［师］不知道那组同学对他们的解释满不满意，下去以后可以参照以前实验继续探讨.
［生］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］（教师表现很在意）是吗？还有什么？
［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.
［生］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］两次测量的目的不同，上次是要测电阻，这次是要测功率.
［生］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］三次测量算出的电阻值基本相同，但有小的差别.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］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］同学们分析的非常好，请同学们比较计算电阻的公式R=和计算电功率的公式：P=IU，式中的电流和电压相同吗？
［生］如果是同一次测量，就是同一个电流值和电压值.
［师］大家将式中的电流替换电压或用电压替换电流，看有什么结果.
学生板演：P=IU=I2R=（R==)
［师］同学们看变形出来的公式，有什么发现吗？
［生］额定电压下的功率就是额定功率，电灯铭牌上一般标的都有，就可以利用它们直接求小灯泡的电阻.
［生］如果知道小灯泡不是在额定电压下，而是在实际电压下工作时的实际功率.
…
［师］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.（也可留在课后完成）
哪组同学认为你们的实验非常有特色，可以展示给大家，共同交流.
三、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甚至是错误，在不断改正错误的过程中学到更多知识.
四、动手动脑学物理
1.错误1：滑动变阻器的接法错误，将变阻器的最大阻值连入了电路，失去改变电阻的作用，应该用“一上、一下”两个接线柱.
错误2：电压表正负接线柱接反，合上开关时，电压表指针可能“反打”.
电路图
2.左→右依次是：2.4V;0.6A;0.45W.
五、板书设计
［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.