第3节检测小灯泡的电功率
【教学目标】
一、知识与技能
1.通过中学生自己设计实验,进一步加深对电功率概念的理解;
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、过程与技巧
1.通过本节课培养中学生根据实验原理设计实验方式的能力;
2.通过实验,培养中学生的观察、实验能力及剖析、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,培养中学生合作学习的意识和心态;
2.通过实验中的观察和比较,培养中学生实事求是的科学心态和良好的学习习惯.
【教学重点】
1.会借助伏安法测定小灯泡的电功率;
2.对实际功率和额定功率的理解.
【教学难点】
电压表、电压表及滑动变阻器的正确使用.
【教具打算】
电源(电瓶组)、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡(带镇流器)、开关、导线若干、多媒体教案等.
【教学课时】1.5课时
教学方式演示法,实验法,剖析法,实验法,讨论法,讲解法,练习法
【巩固备考】
班主任引导中学生备考上一节内容,并讲解中学生所做的课后作业(班主任可针对性地选购部份困局讲解),强化中学生对知识的巩固.
【新课引入】
师后面几节课我们讨论了电功率的有关问题,这么请朋友们思索后回答:
(1)电功率的估算公式是哪些?
(2)哪些是额定电流?哪些是额定功率?
(3)用家电工作时的电功率一定等于额定功率吗?为何?
中学生思索、讨论、回答.
班主任总结:从以上讨论可知,只有当用家电两端实际电流等于额定电流时,用家电的实际功率才等于额定功率,此时用家电的工作才是正常的.
师实验室所使用的小灯泡常常只标注其额定电流而不注明其额定功率,如小灯泡标注的是2.5V,有没有办法测定它的额定功率呢?本节课就来研究如何用实验的方式检测小灯泡的额定功率.
【进行新课】
用“伏安法”测量小灯泡的电功率
(一)借助讲义学案
1.实验目的:检测小灯泡在不同电流下工作时的电功率.
师通常情况下,实验室里并没有直接测定小灯泡功率的仪器,朋友们能不能从昨天回答的问题中找到测定小灯泡电功率的方式呢?
生:上一节课我们学习了“伏安法”,我们可以借助“伏安法”来测电功率.
2.实验原理:P=UI
师按照这一原理,只要测出小灯泡两端的电流和与之对应的电压才能晓得小灯泡的电功率.这么,这个实验须要什么器材?
班主任用多媒体播放下述填空题,引导中学生思索后独立填写,并积极举手发言.
填空题:
(1)既然要测定小灯泡的功率测小灯泡电功率导学案,其实要有.
(2)要检测小灯泡两端的电流可用.
(3)要测小灯泡的电压可用.
(4)要让小灯泡能工作必须有.
(5)电源电流不一定等于小灯泡的额定电流,为了能改变小灯泡两端的电流,还须要.
(6)控制电路的通断还要有.
(7)联接电路须要.
答案:(1)小灯泡(2)电流表(3)电压表
(4)电压(5)滑动变阻器(6)开关(7)导线
3.实验器材:待测小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干.
4.实验电路:
5.注意事项:
①选用的电源其电流应低于灯泡的额定电流;而滑动变阻器容许通过的最大电压要小于小灯泡正常工作时的电压,最大电阻也应与小灯泡的阻值差不多,这样才能使滑动变阻器的调压疗效显著.
②电压表的阻值应小于小灯泡的额定电流,电压表的阻值也要小于小灯泡正常工作时的电压.
③在实验前,开关要断掉,避免因为电路联接错误而发生漏电,毁坏电压表.
④连接实物电路的过程中,要将滑动变阻器连入电路的内阻值调到最大,以避免电路中电流过大.
⑤滑动变阻器滑片联通要有一定的规律(使灯泡两端的电流逐步减少或逐步减小),记录的电流值和电压值要一一对应.
⑥调节小灯泡两端电流低于额定电流时要注意,实际电流不能超过额定电流的1.2倍,同时实验时间不能过长,否则容易烧毁小灯泡.
6.检测要求:分别检测以下三种情况下的实际功率.
(1)使小灯泡在额定电流下发光;
(2)使小灯泡两端电流是额定电流的1.2倍,并观察小灯泡照度;
(3)使小灯泡两端电流高于额定电流,并观察小灯泡色温.
(二)中学生设计实验,班主任督察指导
班主任播放讲义“实验探究报告”为反例,指导中学生设计实验.
第*组实验探究报告(多媒体讲义)
[实验目的:]检测小灯泡在不同电流下工作时的电功率.
[实验原理:]依据公式P=UI,测出小灯泡两端电流和通过小灯泡的电压,估算出小灯泡的电功率.
[实验电路:]按照实验的目的和原理设计如下电路.
[实验步骤:]
1.按电路图联接实物电路.
2.合上开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电流为额定电流,观察小灯泡发光情况,记录电压表、电压表示数.
3.调节滑动变阻器,使小灯泡两端电流为额定电流值的1.2倍,观察灯泡发光情况,记录电压表、电压表示数.
4.调节滑动变阻器,使小灯泡两端电流高于额定电流,观察并做记录.
5.断掉开关,整理实验器材.
(三)中学生分组实验,班主任督察指导
(四)剖析实验,总结交流
1.由公式P=IU估算小灯泡的功率.(将估算结果填入表中)
2.中学生讨论交流,并积极举手发言.
班主任总结:
(1)不同电流下,小灯泡的功率不同.实际电流越大,小灯泡功率越大.
(2)小灯泡的色温由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮.
(3)小灯泡实际功率与额定功率的关系:
(五)拓展思索
师刚刚我们借助电流表和电压表测出了小灯泡的电功率.某同事在某次实验时发觉电压表坏了,但手边有一只定值阻值,这么他能够测出这个小灯泡的功率吗?
班主任引导中学生思索:(1)由P=UI可知,现今有电流表,所以可以测出电流U,而且没有电压表,所以未能直接测出电压I,这么,有没有方式可以得到I呢?(提示:提供已知电阻的定值阻值可以借助I=UR,间接求出电压)
(2)实验该如何进行呢?可借鉴上一章中几种特殊方式测阻值的思路.
解决方案:
①可用电流表测出小灯泡两端电流,如甲图:
②要晓得流经小灯泡的电压,没有电压表,只要晓得与小灯泡串联的定值阻值的电压就可以了,也就是要测出定值内阻两端的电流.正式电流表再并联在定值内阻的两端,测出R两端的电流,如乙图.再通过R两端的电流和R的阻值值就可估算出电路中的电压.
班主任总结:检测小灯泡电功率的基本原理是P=UI.但在个别情况下,若未能直接测出电压或电流,可以通过其他途径求得.可借鉴上一章中几种特殊方式测阻值的思路.课后你们可对这方面的习题进行归纳整理.
课堂演习
完成本课时对应课堂练习.
知识点2检测电功率中的常见故障
师通过这次实验,请你们聊聊,在设计实验及实验过程中有哪些新的看法,发觉了哪些问题?
生1:我们组觉得实验中最容易出错的就是滑动变阻器,电阻最大的位置一错,滑动变阻器电阻就从你想的最大成为实际的最小.合上开关就容易使水表偏转过激.
生2:电压表、电压表的接线也很重要,假如接反了,指针“反打”也会毁坏水表的.
生3:实际接线前可以先将实物按电路图中的位置摆放好,之后再联接,这样接上去不容易联接错,检测也容易.
生4:实验过程中,滑动变阻器开始在电阻最大的位置,调节的时侯电阻从大到小,小灯泡两端的电流会从小变到大.检测时为何不先测高于额定电流时的功率,依次检测等于额定电流和低于额定电流的功率,以免变阻器电阻一会儿变大,一会儿变小,还容易错.
班主任总结:(用多媒体播放)
课堂演习
完成本课时对应课堂练习.
【教师结束语】
这是一节实验课,主要学习测电功率的方式,体会实际电流下实际功率与额定功率间的关系.
通过本节课的实验,朋友们进一步加深了对电功率的理解,巩固了电压表、电压表的操作技能,锻练了设计实验的能力,希望朋友们在课后能更充分交流,在互相交流中发觉自己的不足甚至是错误,在不断改正错误小学到更多知识.
课后作业
完成本课时对应课后练习.
1.这是热学里又一个重要的实验,所用仪器最多,但是要注意器材的尺寸是否符合实验的须要,操作复杂,对中学生能力的要求更高,我们应导致高度注重.
好多中学生的实验失误出现在水表的使用上,包括水表的联接、量程的选定、数值的读出等,所以练习对水表的使用,仍是实验的关键.对电路故障的排除,尽量让中学生自己去解决,班主任只提供可能的位置和方式测小灯泡电功率导学案,让中学生会依照现象排除故障,进一步加深对电路方面通路、短路和断路的感受.
2.化学实验的器材、方案的设计不须要死记,一切从实验目的、原理出发,本节教学设计就是从这个思路引学案生怎样设计实验的.
3.灯泡的额定功率是指灯泡在额定电流下的功率,而不是三次检测的功率求取平均值,这样的结果没有哪些数学意义的.这儿检测三次的目的,是探究灯泡在不同电流下的实际功率情况.
4.特殊检测电功率的方式,可以在课尾提出,让中学生在课外讨论探究,迸发她们攀登知识高峰的决心.
5.
伏安法检测内阻和功率两实验有许多相同的地方,可要求中学生将两实验对比,找出两实验的相同点和不同点,使中学生所学的这部份知识更透彻更深刻.