2024-2025学年沪教版初中物理九年级（上）教案 第十六章第三节测量电功率

第三节测量电功率设计说明本节主要内容有：运用电流表和电压表测量小灯泡的电功率，会处理实验过程中的电路故障。测量小灯泡电功率是九年级物理教学的一个非常重要的实验。在实验探究中，引导学生结合电功率的计算公式了解实验原理，知道实验必须测量的物理量，需要的器材，进而完善电路的设计。小组内学生合作测量小灯泡在不同电压下的电功率，交流讨论，明确灯泡的亮度由灯泡的实际电功率决定。教学目标【知识与技能】会测量小灯泡的额定功率、实际功率，进一步练习使用电压表、电流表、滑动变阻器。【过程与方法】学会用“伏安法”设计并进行实验，测量小灯泡在不同电压时的电功率。【情感、态度和价值观】在观察灯泡亮度变化、测量小灯泡的电功率活动中，有观察实验的兴趣和动手实验的习惯，乐于通过实验研究物理问题。重点难点教学重点测量小灯泡电功率的实验。教学难点实验过程中的故障处理。教学方法实验探究、观察、讨论和分析相结合的教学方法。教具、学具多媒体课件、电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器、导线、开关等。授课时数1课时教学过程导入新课同学们，我们在前面学习了电功率的概念和它的计算方法，你能说出什么是电功率吗?电功率有哪些计算的方法呢?讲授新课怎样测量电功率现在我给大家一个小灯泡，但铭牌上只有额定电压2.5V，没有电功率，你们能想办法测量小灯泡的电功率吗？怎样测量？实验目的：测不同电压下小灯泡的电功率。1.制订计划与设计实验【教师提问】（1）电功率的计算公式是什么？（2）要测小灯泡的功率需测量的物理量有哪些？（3）如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢？【交流总结】电功率的计算公式是P=UI，也是本实验的原理；测小灯泡的功率需测量的小灯泡两端的电压【教师点拨】根据所设计的电路图可知实验器材有电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V2.设计实验记录表格小灯泡的额定电压：2.5次数电压电流发光情况电功率12.522333.进行实验与收集数据(1)实验的步骤①按设计电路图连接实物电路；②检查电路无误后，闭合开关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，代入公式P③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压低于额定电压，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=④调节滑动变阻器，使小灯泡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=⑤整理实验器材。(2)学生进行实验，教师巡回指导。①解决同学们在实验中遇到的疑难问题。②指导学生掌握正确的操作方法和实验技能。③掌握实验的进展，记录下实验做得好的小组。4.分析数据得出结论UP灯正常发光UP灯比正常发光暗UP灯比正常发光亮，灯有可能被烧毁5.分析论证（1）通过上述实验的现象及数据可知，小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，小灯泡发光越亮。小灯泡的亮度由它的实际功率决定。（2）小灯泡两端实际电压只有不高于额定电压才安全。（3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。6.交流与评估（1）小明在实验中，测得小灯泡的三次电功率为0.6W、0.36【交流总结】灯泡在不同的电压下功率是不同的，小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡功率的平均值是没有意义的。（2）在测量小灯泡电功率的实验中，调节滑动变阻器的滑片多次测量的目的是什么？【交流总结】比较灯泡在不同电压下的功率和发光情况。（3）在测量小灯泡电功率的实验中，小明发现小灯泡不亮，电流表没有示数，而电压表有示数，则电路中的故障是什么？【交流总结】小灯泡断路。【拓展】分析下列实验现象产生的原因。现象1：小成连接的实验电路，闭合开关，发现电压表的指针反偏。原因：电压表的“+”“-”接线柱接反。现象2：小黄连接的实验电路，闭合开关，移动滑片，小灯泡亮度变化明显，但电流表的指针摆动较小，很难读出电流值。原因：电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般小于0.6A,所以用现象3：小洋连接的实验电路，变阻器与小灯泡串联，但闭合开关时发现小灯泡特别亮。原因：（1）闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。（2）滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路。现象4：小宇连接的电路，闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动。原因：产生这个现象的原因可能有两个：一是小灯泡开路，即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好;另一原因是电流表和电压表的位置接反了。现象5：小琪的实验电路连接正确，但是实验中无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光（始终比较暗）。原因：电源的电压太低。小灯泡比较暗，说明它两端的电压比较小，而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电压。现象6：小颖连接的实验电路，闭合开关后，发现小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。原因：电压表测量的不是小灯泡两端的电压，而是滑动变阻器两端的电压。小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的电压正好变小。【思考】用电能表测量家用电器的电功率。【教师点拨】只让被测用电器工作，用秒表测出电能表转n圈所用的时间t，电能表转速为N课堂小结测量电功率1.实验目的：测量小灯泡的额定功率和实际功率2.实验原理：P3.设计与进行实验4．实验数据电压(V)电流(A)电功率(W)小灯泡发光情况UUU5.实验结论U实＞UU实=UU实＜U说明：小灯泡的亮度由实际功率决定。当堂达标1.小明在更换灯泡时发现灯泡上有“220VA.该灯泡只能在220B.该灯泡的实际电功率是40C.该灯泡的额定功率是40D.该灯泡每秒消耗的电能是40答案：C2.把标有“220V100W”的灯甲和“A.因为通过它们的电流相等，所以一样亮B.因为灯乙电阻较大，实际功率较大，所以灯乙较亮C.因为灯甲的电阻较小，实际功率较大，所以灯甲较亮D.因为灯甲额定功率较大，所以灯甲较亮答案：B3.如图是一位同学为测量小灯泡的功率所连的电路。这个电路有什么错误或不妥之处？应该怎样纠正？请你画出正确的电路图。答案：电路错误之处是滑动变阻器接线不能改变电阻，不妥之处是电流表的量程选大了。应该将滑动变阻器的接线改为“一上一下”，电流表换用较小量程。4.利用如图所示的器材，测量小灯泡的电功率。（1）在闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最______，即滑片应位于______（选填“左”或“右”）端。（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是__________。（3）排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图所示，此时电流为____