第3节　测量小灯泡的电功率课时教学实录

地区： 福建省 - 南平市 - 政和县

学校：福建省政和县第三中学

第3节　测量小灯泡的电功… 初中物理       人教2011课标版

【知识与技能】

1.掌握用伏安法测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率。

2.加深对额定功率、实际功率的理解。

3.进一步提高学生使用电流表、电压表和滑动变阻器的能力。

4.设计并完成测量电功率的实验，正确处理实验中遇到的滑动变阻器滑片位置、选取表的量程、电源大小等问题

【过程与方法】

1．通过学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等，培养学生的实验能力．

2．通过教师与学生的双边活动，进一步培养学生的观察能力，以及对信息的综合分析能力．

1．通过学生自己的设计、操作、结论的分析，培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法，养成良好的学习习惯．

2．在教学活动中培养学生与他人合作的意识，通过互相探讨得出最佳方案，提高学习效率。在共同完成的操作及实验过程中，培养同学之间相互协作的团队精神．

重点：设计实验及画出电路图，用伏安法测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率

难点：自行设计科学的、完整的实验操作方案．额定功率、实际功率的理解，处理实验过程中的各种实际问题。

【导语一】复习什么叫电功率？电功率有哪些单位？额定功率和实际功率有什么区别？

【导语二】引导学生回想实验“测量小灯泡的电阻”，让学生归纳、叙述实验设计和方法。特别注意电路是通过什么进行调节的。用电压表测出灯泡两端的电压是7.2V，用电流表测出通过这个灯泡的电流为 0.4 A．这个小灯泡的电阻是多少?

【导语三】这节课测量小灯泡的功率。用电压表测出灯泡两端的电压是7.2V，用电流表测出通过这个灯泡的电流为 0.4 A．这个小灯泡的功率是多少

1.测量小灯泡的电功率

实验探究

提出问题：怎样测量小灯泡功率？若要能测量多组数据，电路中电流怎样调节？需要连入什么装置？怎样连？

​

制定计划，设计实验：

根据电功率的公式P=IU，测出小灯泡的电流和电压，就可以计算得出小灯泡的功率．在额定电压下测出的功率就是额定功率．调节滑动变阻器改变小灯泡两端的电压，使它略高于或略低于额定电压，测出对应的电流值，就可以计算出小灯泡不在额定电压下的功率．设计实验的电路图如图所示 。

进行实验与收集证据：

学生分组测量，观察所给的实验器材，了解小灯泡的额定电压是多少伏，由此可知本实验需要多少节干电池作电源，分析得出所需电源的总电压数应该超过小灯泡的额定电压。根据设计的电路图连接电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片放在阻值最大的位置上，以达到保护电路的作用；在连接电压表和电流表时，应注意确定正负接线柱，选择适当的量程，测量三种情况下的功率：灯泡的额定功率、灯泡两端的电压是额定电压6/5倍时的功率、小灯泡两端的电压是额定电压4/5倍时的功率。

【想一想】怎样通过操作电路实现小灯泡达到额定功率、高于额定功率和低于额定功率？

【点拨】通过调节滑动变阻器来改变电路中的电流大小，从而调节灯泡两端电压的大小，得到需要的功率。

测电压为2.5V的小灯泡的电功率所需物理量如下表所示。

学生分组测量并记录数据。计算小灯泡的电功率值。

交流与合作

（1）互相借鉴实验中可取的地方，对自己的实验过程进行反思。

（2）互相讨论解决实验中遇到的新问题。比较额定率和实际电功率大小问题。比较灯泡的暗亮程度与电功率间的关系。

分析实验现象和实验数据，归纳得出实验结论：(1)小灯泡的发光情况由实际功率决定，功率越大，灯泡越亮；(2)灯泡实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变．电压越大，功率越大；(3)灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮．(4)灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率．

【注意】在移动滑动变阻器的滑片测量时，应先将滑片移在小灯泡额定电压值的位置上。先测出额定电压对应的电流值，再使小灯泡两端的电压变化，测出对应的电压和电流值(弄清楚如何移动滑动变阻器滑片可以使其电阻值增大或减小)．在读取电流表、电压表数值时．要先弄清楚电流表、电压表接入电路的量程以及该量程下每一大格、每一小格代表的数值．读数时眼睛正对刻线，确保读数正确．

2.电能表测用电器的电功率

【议一议】怎样利用家用电能表测算家用电器电功率

【点拨】步骤：①使室内其他用电器均停止工作，只让待测用电器工作；②记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t；③计算用电器的实际功率P=W/t=3.6×106×n/n0t（瓦） （n0为电能表铭牌标着的转盘转数。）

家用电器的电功率：普通照明白炽灯泡15W～60W之间，电饭锅350W～1350W，家用电冰箱在100 W～140 W,家用空调1000—2000W，复读机10—20W，洗衣机200—400W。若知道的电流值，也可根据公式P = U I，U=220V求得家用电器的功率值。

类型之一：测量小灯泡的电功率

【例1】实验探究：

[提出问题]

给你额定电压为6V的小灯泡—只，你能测出它发光时的电功率吗?

[制定计划与设计实验]

①根据电功率公式，要测电功率需测出电压U和电流I；②设计如图甲所示的电路进行实验，选择图乙所示的仪器和器材(用笔画线进行连接)；③为比较不同电压下灯泡工作的功率，实验进行三次．

[进行实验与收集证据]

通过实验(步骤略)，得到如下数据：

[交流与合作]

请你讨论下列问题以便同其他同学交流：

(1)完成上面数据表的填写；

(2)写出计算灯泡额定功率的计算过程．   

解析：1．按照实验电路图连接电路要按照一定顺序进行．可以从电池组的正极开始，依次连接开关S、电流表A、灯泡L、滑动变阻器，最后连到电池组负极．然后把电压表并联接在灯泡L两端．连接电路时要注意，电流必须从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出；滑动变阻器取金属杆两端的一个接线柱和电阻丝两端的一个接线柱连入电路．(电路连接读者在图7-22乙上自行完成)

2．根据实验记录的数据和电功率公式可计算得出， 时， 时， 时， ．

3．由实验测得的数据知，当灯泡两端电压等于额定电额时，灯泡中的电流I=0．50A，灯泡的额定功率

变式题：按图所示电路对额定电压为3．8V的小灯泡进行实验时，测得5组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况．

请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：

(1)小灯泡的额定功率是_________W；

(2)小灯泡亮度变化规律是____________；

(3)除了表格中列出的数据和现象外，你还能发现的问题是_______________________。

解析：小灯泡的额定电压为3．8V，由实验数据可得，当小灯泡两端电压等于额定电压时，通过的电流为0.3lA，小灯泡的额定功率为 ；从实验数据和现象可以看出，随着小灯泡两端电压的增大，灯泡中的电流也增大，灯泡耗电的电功率由 逐渐增大为 ​、 、 、 ，

灯泡发光的亮度逐渐增加．同时由欧姆定律可以计算出五次实验时灯泡的电阻依次是： ​很明显，灯泡的电阻是变化的，并且电阻随灯丝中电流的增大而增大．

答案：(1)灯的额定功率是1．18W；(2)灯泡的功率越大，灯泡的亮度越大；(3)灯丝的电阻是变化的．

点评：本题考查分析处理实验数据和现象、归纳总结得出物理规律的能力．解题过程中，要善于运用欧姆定律和电功率公式计算得出小灯泡发光时的电阻、电功率，结合小灯泡发光的亮度，概括总结得出灯泡亮度和电功率的关系及灯丝电阻和电功率的关系．

第3节　测量小灯泡的电功率

第3节　测量小灯泡的电功率

【导语一】复习什么叫电功率？电功率有哪些单位？额定功率和实际功率有什么区别？

【导语二】引导学生回想实验“测量小灯泡的电阻”，让学生归纳、叙述实验设计和方法。特别注意电路是通过什么进行调节的。用电压表测出灯泡两端的电压是7.2V，用电流表测出通过这个灯泡的电流为 0.4 A．这个小灯泡的电阻是多少?

【导语三】这节课测量小灯泡的功率。用电压表测出灯泡两端的电压是7.2V，用电流表测出通过这个灯泡的电流为 0.4 A．这个小灯泡的功率是多少

1.测量小灯泡的电功率

实验探究

提出问题：怎样测量小灯泡功率？若要能测量多组数据，电路中电流怎样调节？需要连入什么装置？怎样连？

​

制定计划，设计实验：

根据电功率的公式P=IU，测出小灯泡的电流和电压，就可以计算得出小灯泡的功率．在额定电压下测出的功率就是额定功率．调节滑动变阻器改变小灯泡两端的电压，使它略高于或略低于额定电压，测出对应的电流值，就可以计算出小灯泡不在额定电压下的功率．设计实验的电路图如图所示 。

进行实验与收集证据：

学生分组测量，观察所给的实验器材，了解小灯泡的额定电压是多少伏，由此可知本实验需要多少节干电池作电源，分析得出所需电源的总电压数应该超过小灯泡的额定电压。根据设计的电路图连接电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片放在阻值最大的位置上，以达到保护电路的作用；在连接电压表和电流表时，应注意确定正负接线柱，选择适当的量程，测量三种情况下的功率：灯泡的额定功率、灯泡两端的电压是额定电压6/5倍时的功率、小灯泡两端的电压是额定电压4/5倍时的功率。

【想一想】怎样通过操作电路实现小灯泡达到额定功率、高于额定功率和低于额定功率？

【点拨】通过调节滑动变阻器来改变电路中的电流大小，从而调节灯泡两端电压的大小，得到需要的功率。

测电压为2.5V的小灯泡的电功率所需物理量如下表所示。

学生分组测量并记录数据。计算小灯泡的电功率值。

交流与合作

（1）互相借鉴实验中可取的地方，对自己的实验过程进行反思。

（2）互相讨论解决实验中遇到的新问题。比较额定率和实际电功率大小问题。比较灯泡的暗亮程度与电功率间的关系。

分析实验现象和实验数据，归纳得出实验结论：(1)小灯泡的发光情况由实际功率决定，功率越大，灯泡越亮；(2)灯泡实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变．电压越大，功率越大；(3)灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮．(4)灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率．

【注意】在移动滑动变阻器的滑片测量时，应先将滑片移在小灯泡额定电压值的位置上。先测出额定电压对应的电流值，再使小灯泡两端的电压变化，测出对应的电压和电流值(弄清楚如何移动滑动变阻器滑片可以使其电阻值增大或减小)．在读取电流表、电压表数值时．要先弄清楚电流表、电压表接入电路的量程以及该量程下每一大格、每一小格代表的数值．读数时眼睛正对刻线，确保读数正确．

2.电能表测用电器的电功率

【议一议】怎样利用家用电能表测算家用电器电功率

【点拨】步骤：①使室内其他用电器均停止工作，只让待测用电器工作；②记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t；③计算用电器的实际功率P=W/t=3.6×106×n/n0t（瓦） （n0为电能表铭牌标着的转盘转数。）

家用电器的电功率：普通照明白炽灯泡15W～60W之间，电饭锅350W～1350W，家用电冰箱在100 W～140 W,家用空调1000—2000W，复读机10—20W，洗衣机200—400W。若知道的电流值，也可根据公式P = U I，U=220V求得家用电器的功率值。

类型之一：测量小灯泡的电功率

【例1】实验探究：

[提出问题]

给你额定电压为6V的小灯泡—只，你能测出它发光时的电功率吗?

[制定计划与设计实验]

①根据电功率公式，要测电功率需测出电压U和电流I；②设计如图甲所示的电路进行实验，选择图乙所示的仪器和器材(用笔画线进行连接)；③为比较不同电压下灯泡工作的功率，实验进行三次．

[进行实验与收集证据]

通过实验(步骤略)，得到如下数据：

[交流与合作]

请你讨论下列问题以便同其他同学交流：

(1)完成上面数据表的填写；

(2)写出计算灯泡额定功率的计算过程．   

解析：1．按照实验电路图连接电路要按照一定顺序进行．可以从电池组的正极开始，依次连接开关S、电流表A、灯泡L、滑动变阻器，最后连到电池组负极．然后把电压表并联接在灯泡L两端．连接电路时要注意，电流必须从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出；滑动变阻器取金属杆两端的一个接线柱和电阻丝两端的一个接线柱连入电路．(电路连接读者在图7-22乙上自行完成)

2．根据实验记录的数据和电功率公式可计算得出， 时， 时， 时， ．

3．由实验测得的数据知，当灯泡两端电压等于额定电额时，灯泡中的电流I=0．50A，灯泡的额定功率

变式题：按图所示电路对额定电压为3．8V的小灯泡进行实验时，测得5组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况．

请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：

(1)小灯泡的额定功率是_________W；

(2)小灯泡亮度变化规律是____________；

(3)除了表格中列出的数据和现象外，你还能发现的问题是_______________________。

解析：小灯泡的额定电压为3．8V，由实验数据可得，当小灯泡两端电压等于额定电压时，通过的电流为0.3lA，小灯泡的额定功率为 ；从实验数据和现象可以看出，随着小灯泡两端电压的增大，灯泡中的电流也增大，灯泡耗电的电功率由 逐渐增大为 ​、 、 、 ，

灯泡发光的亮度逐渐增加．同时由欧姆定律可以计算出五次实验时灯泡的电阻依次是： ​很明显，灯泡的电阻是变化的，并且电阻随灯丝中电流的增大而增大．

答案：(1)灯的额定功率是1．18W；(2)灯泡的功率越大，灯泡的亮度越大；(3)灯丝的电阻是变化的．

点评：本题考查分析处理实验数据和现象、归纳总结得出物理规律的能力．解题过程中，要善于运用欧姆定律和电功率公式计算得出小灯泡发光时的电阻、电功率，结合小灯泡发光的亮度，概括总结得出灯泡亮度和电功率的关系及灯丝电阻和电功率的关系．