第3节测量小灯泡的电功率精品学案

地区： 辽宁省 - 朝阳市 - 北票市

学校：北票市第三中学

第3节　测量小灯泡的电功… 初中物理       人教2011课标版

一、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。

二、过程和方法

1.通过测量，体验额定功率和实际功率的区别。

2.锻炼学生根据测量公式（ ）设计实验方法的能力。

三、情感、态度与价值观

通过讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度。

1、本节课是人教版《物理》八年级下册第八章——《电功率》中的第三节。该教科书在编写意图上突出了学生的探究活动，把科学方法的学习和科学知识的学习放到同等重要的地位，而且更加注重让学生自己去体验物理规律的得出过程,帮助学生体验成功，帮助学生树立自信心。 2、《测量小灯泡电功率》是这一章的重点内容之一，是在学电能和电功率的基础上，进一步学习认识小灯泡的额定功率和实际功率的区别及其在生活中的应用，后面又将学习电和热。所以，本节课既是对电功率的进一步理解，又为后面的知识学习打下了伏笔，真正起到了承上启下的重要作用。

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。

一、引入新课

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？我们是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 的变形公式 算出了小灯泡的电阻。而且为了测量更准确，还利用变阻器进行了多次测量，然后求平均值。

我们已经学过了电功率，你还记得什么是电功率吗？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。电功率能测量吗？怎么测量？根据公式 ，可以利用电能表和钟表测。也可以根据公式 测出电压和电流，计算出电功率。想一想，如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？小灯泡不能接在家庭电路上，也就不能用电能表测量所消耗的电能，所以应该用第二种方法测量。

二、新课学习

想想议议

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做（同学们一起说）额定功率。如果不是在额定电压下叫做实际功率，我们所要测量的就是实际功率，明白了吗？

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。

同学们现在可以设计实验，并做好记录。

1.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：

2.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：

教师提醒学生做实验（2）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。

3.分析和论证

4.评估

5.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）

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］

教师汇总：

（1）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。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。

（2）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。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。

（3）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。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。但是两次测量的目的不同，上次是要测电阻，这次是要测功率。从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻。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。注意，电阻可以求平均值，今天测的功率却不能求平均值。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。

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.电阻：根据 , 。

实际功率： ,此时灯泡的功率小于额定功率，比接在220V的电路中要暗些。

3. 

4.一天用电12小时，  ，

60W的灯泡一年用电： ，

40W的灯泡一年用电： ，

所以一年(365天)可节约262800-175200=87600千瓦时。

5. 灯丝电阻减小,功率增大。

五、板书设计

测量原理：  

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。

第3节　测量小灯泡的电功率

第3节　测量小灯泡的电功率

一、引入新课

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？我们是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 的变形公式 算出了小灯泡的电阻。而且为了测量更准确，还利用变阻器进行了多次测量，然后求平均值。

我们已经学过了电功率，你还记得什么是电功率吗？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。电功率能测量吗？怎么测量？根据公式 ，可以利用电能表和钟表测。也可以根据公式 测出电压和电流，计算出电功率。想一想，如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？小灯泡不能接在家庭电路上，也就不能用电能表测量所消耗的电能，所以应该用第二种方法测量。

二、新课学习

想想议议

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做（同学们一起说）额定功率。如果不是在额定电压下叫做实际功率，我们所要测量的就是实际功率，明白了吗？

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。

同学们现在可以设计实验，并做好记录。

1.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：

2.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：

教师提醒学生做实验（2）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。

3.分析和论证

4.评估

5.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）

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］

教师汇总：

（1）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。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。

（2）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。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。

（3）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。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。但是两次测量的目的不同，上次是要测电阻，这次是要测功率。从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻。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。注意，电阻可以求平均值，今天测的功率却不能求平均值。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。

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.电阻：根据 , 。

实际功率： ,此时灯泡的功率小于额定功率，比接在220V的电路中要暗些。

3. 

4.一天用电12小时，  ，

60W的灯泡一年用电： ，

40W的灯泡一年用电： ，

所以一年(365天)可节约262800-175200=87600千瓦时。

5. 灯丝电阻减小,功率增大。

五、板书设计

测量原理：  

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。