18.3課時(shí)測(cè)量小燈泡的電功率教學(xué)設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)一：伏安法測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)用電壓表和電流表測(cè)量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率，并加以討論；實(shí)驗(yàn)原理要測(cè)量小燈泡的電功率，根據(jù)電功率公式可知，可以用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓，再測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流，即可算出小燈泡的電功率。電路圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①檢查電路連接無(wú)誤后，將電壓表的示數(shù)調(diào)整到等于小燈泡的額定電壓，記錄電壓表和電流表的示數(shù)，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況；②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)低于小燈泡的額定電壓，記錄電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)，觀察小燈泡的亮度情況；③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，讓小燈泡兩端的電壓高于額定電壓，記錄電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)，觀察小燈泡的亮度情況。用公式計(jì)算小燈泡的額定功率和實(shí)際功率，記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓/V電流/A電功率/W小燈泡亮度12.50.310.78正常22.00.250.50較暗33.00.381.14較亮分析和論證①分析表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓越大，小燈泡實(shí)際功率越大，燈泡發(fā)光越亮。可見(jiàn)，小燈泡的亮度直接由它的實(shí)際功率決定。②小燈泡兩端的實(shí)際電壓只有在不高于額定電壓時(shí)，才處于安全使用狀態(tài)。③小燈泡的額定功率只有一個(gè)，但是實(shí)際功率可以有多個(gè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論①當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光；②當(dāng)實(shí)際電壓低于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率低于額定功率，小燈泡發(fā)光較暗；③當(dāng)實(shí)際電壓高于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率高于額定功率，小燈泡較亮；小燈泡的亮度由其實(shí)際功率來(lái)決定，實(shí)際功率越大，燈泡越亮（理解：小燈泡的實(shí)際功率越大，相同時(shí)間內(nèi)能將更多的電能轉(zhuǎn)化為光能）注意：①在連接電路時(shí)，電壓表的量程選擇要參考小燈泡的額定電壓來(lái)進(jìn)行，若小燈泡是2.5V，則電壓表選擇0-3V就可以了，電流表一般情況都是選擇0-0.6A，因?yàn)樾襞菀话阋?guī)格是（1.2V-3.8V）額定電流都不高于0.6A。②調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓時(shí)實(shí)際電壓不能高于額定電壓的1.2倍，否則燒壞小燈泡，同時(shí)通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。③實(shí)驗(yàn)中改變小燈泡兩端電壓的方式是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值大小。伏安法測(cè)電阻和伏安法測(cè)電功率的異同點(diǎn)相同點(diǎn)：①實(shí)驗(yàn)電路相同；②實(shí)驗(yàn)方法相同，都是伏安法；③測(cè)量的物理量相同，都是測(cè)量電流和電壓。不同點(diǎn)：①實(shí)驗(yàn)原理不同，測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是，測(cè)電功率的實(shí)驗(yàn)原理是；②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方式不同，測(cè)電阻中，處理數(shù)據(jù)，多次測(cè)量求平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差；而測(cè)電功率的實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)是尋找在不同電壓下的電功率有什么規(guī)律。在不同電壓下，燈泡的實(shí)際功率是不同的，只有在額定電壓下，燈泡的實(shí)際功率才和額定功率相同，計(jì)算小燈泡的實(shí)際功率沒(méi)有意義；該實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是測(cè)量不同電壓下的燈泡的電功率，尋找規(guī)律。多次測(cè)量的目的（類比）①在測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量的目的是為了研究小燈泡的亮度（或電功率）與小燈泡兩端電壓的關(guān)系。②在測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量的目的是研究小燈泡的電阻是否與溫度有關(guān)。③在測(cè)量定值電阻的實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量的目的是為了求平均值，以減小實(shí)驗(yàn)誤差。知識(shí)點(diǎn)二：實(shí)驗(yàn)中電路故障的分析現(xiàn)象故障原因閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，電壓表、電流表有示數(shù)滑動(dòng)變阻器接成了定值電阻；電源電壓過(guò)低。閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，電流表、電壓無(wú)示數(shù)回路上出現(xiàn)斷路現(xiàn)象閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，電流表幾乎無(wú)示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)（1）燈泡的燈絲斷路；（2）電流表和電壓表的位置互換了。電流表與電壓表指針?lè)捶较蚱D(zhuǎn)“+”“-”接線柱接反了電流表、電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度很小電流表電壓表的量程選擇太大了；電源電壓過(guò)低。電表指針偏轉(zhuǎn)超過(guò)刻度線范圍量程選小了；電源電壓太大了滑片滑動(dòng)時(shí)，電表及燈泡的亮度無(wú)變化滑動(dòng)變阻器的接線柱接成了“同上”或“同下”無(wú)論怎么樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)總是小于燈泡的額定電壓電源電壓過(guò)低無(wú)論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)示數(shù)總是大于燈泡的額定電壓電源電壓過(guò)高且滑動(dòng)變阻器的阻值選擇太小了閉合開(kāi)關(guān)瞬間，燈泡發(fā)出強(qiáng)光后熄滅，電流表指針回到零刻度線，電壓表有示數(shù)燈泡兩端的電壓過(guò)高，滑片沒(méi)有置于阻值最大處。關(guān)于功率大小與燈泡亮度情況的比較如果是鎢絲燈，那么功率越大，亮度越大；如果不是同一種類型的光源，例如鎢絲燈和二極管，在電功率相同時(shí)，鎢絲燈中有大部分能量轉(zhuǎn)換為內(nèi)能，而二極管幾乎全部轉(zhuǎn)化為光能，所以二極管更亮一些。或者說(shuō)在亮度相同時(shí)，鎢絲燈就要消耗更多的電功率，二極管消耗的電功率要少一些。知識(shí)點(diǎn)三：用電能表測(cè)量用電器的電功率測(cè)量原理用電能表測(cè)出用電器在某段時(shí)間內(nèi)消耗的電能，利用停表測(cè)出這段時(shí)間，然后利用公式進(jìn)行計(jì)算。測(cè)量方法①記錄下電能表每消耗1KW·h的電，表盤(pán)轉(zhuǎn)數(shù)N。②關(guān)閉其他用電器，只讓待測(cè)用電器工作。③用停表測(cè)量轉(zhuǎn)過(guò)n圈所用的時(shí)間t。④計(jì)算待測(cè)用電器的實(shí)際功率。電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)n轉(zhuǎn)所消耗的電能為.則用電器的實(shí)際功率為，注意時(shí)間t的單位是s課堂練習(xí)1．測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)原理____________，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)該________，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到________處，滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中作用________、________。2．測(cè)量小燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)原理___________，滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中作用________、________。3．在測(cè)量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，不能將多次測(cè)得的電功率取平均值，原因是______；測(cè)量小燈泡電阻實(shí)驗(yàn)中，也不能多次測(cè)量取平均值原因是________；在用伏安法測(cè)電阻阻值時(shí)，可以多次測(cè)量取平均值。4．用電器的電壓和電功率的關(guān)系：電燈的亮度由____________決定，_______（填“電流”“電壓”或“實(shí)際功率”）越大，燈越亮。5．__________________叫實(shí)際電壓。可能與額定電壓相等，也可能不等。通常用______表示，不是確定不變的，實(shí)際是多少就是多少。6．______________________________叫做額定功率。用電器上標(biāo)明的功率______（填“是”或“不是”）額定功率，通常用______表示。7．_________________________叫做額定電壓。用電器上標(biāo)明的電壓_____（填“是”或“不是”）額定電壓通常用____表示，額定電壓是固定不變的，一個(gè)用電器有____個(gè)額定電壓。電壓低于或高于額定電壓用電器都不能正常工作，高出太多容易損壞用電器。8．小夢(mèng)在測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，連接的電路圖如圖所示。（1）小夢(mèng)在檢查電路連接中，發(fā)現(xiàn)其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的一根導(dǎo)線_________________；（2）小夢(mèng)檢查電路連接無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)很小，小夢(mèng)立即認(rèn)為燈泡燒壞了，要換小燈泡，小明告訴她這是不正確的，小夢(mèng)下一步的操作應(yīng)是：__________；（3）小夢(mèng)同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若他想測(cè)量小燈泡的正常工作下的電阻，應(yīng)將圖中滑片P向____（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，直到電壓表的示數(shù)為_(kāi)_________V，燈絲I--U圖像如圖丙，則小燈泡正常工作的電阻是__________；（4）小明認(rèn)為，僅通過(guò)一次測(cè)量就得出小燈泡的正常工作下的電阻是不對(duì)的，他覺(jué)得應(yīng)測(cè)量出稍大于小燈泡正常工作電壓下的電阻，和測(cè)量稍低于小燈泡正常工作電壓下的電阻，將三次電阻求平均值。你認(rèn)為小明的想法是否正確，請(qǐng)解釋：__________；參考答案1．?dāng)嚅_(kāi)阻值最大保護(hù)電路控制燈泡兩端電壓【解析】[1]測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)原理[2][3][4][5]測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接電路過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片位于阻值最大處，該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和控制燈泡兩端電壓。2．保護(hù)電路改變電路中的電流【解析】[1]測(cè)量小燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)原理。[2][3]測(cè)量小燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變電路中的電流。3．每個(gè)電壓值對(duì)應(yīng)唯一電功率，且燈絲電阻隨溫度升高而增大，求平均值毫無(wú)意義燈絲電阻隨溫度升高而增大【解析】[1][2]在測(cè)量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，不能將多次測(cè)得的電功率取平均值，原因是每個(gè)電壓值對(duì)應(yīng)唯一電功率，且燈絲電阻隨溫度升高而增大，求平均值毫無(wú)意義；測(cè)量小燈泡電阻實(shí)驗(yàn)中，也不能多次測(cè)量取平均值原因是燈絲電阻隨溫度升高而增大；在用伏安法測(cè)電阻阻值時(shí)，可以多次測(cè)量取平均值。4．實(shí)際功率實(shí)際功率【解析】[1][2]燈泡的亮度是由實(shí)際功率決定的，實(shí)際功率越大，越亮。5．用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓U實(shí)【解析】[1][2]用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓就是實(shí)際電壓。通常用U實(shí)表示。6．用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率是P額【解析】[1][2][3]用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率叫額定功率。用電器銘牌上標(biāo)注的就是額定功率，用P額表示7．用電器正常工作時(shí)的電壓是U額一【解析】[1]用電器正常工作時(shí)的電壓就是額定電壓，對(duì)于用電器來(lái)講，額定電壓是不變的。[2][3][4]用電器銘牌上標(biāo)明的電壓就是額定電壓，用U額表示。一個(gè)用電器只有一個(gè)額定電壓。8．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器B

2.5V8.33燈泡電阻會(huì)隨溫度升高而增大，求平均值沒(méi)有意義．【解析】（1）[1]經(jīng)分析，滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)錯(cuò)誤,如果電流從電流表出來(lái)，先經(jīng)過(guò)燈泡,再滑動(dòng)變阻器,到電源的負(fù)極。只移動(dòng)一根導(dǎo)線的情況下,會(huì)造成電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，如果電流從電流表出來(lái)，先經(jīng)過(guò)滑動(dòng)變阻器,再經(jīng)燈泡到電源的負(fù)極，只改變一根導(dǎo)線，電壓表測(cè)燈泡電壓,符合題意。如圖。

（2）[2]小燈泡不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，說(shuō)明電路斷路或電路中的總電阻很大；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源連通，所以，故障在與電壓表并聯(lián)的燈斷路了而導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中；電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，電壓表無(wú)示數(shù)，燈泡不亮，則可能與電壓表并聯(lián)的燈泡被短路。發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)很小，下一步的操作應(yīng)是：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器。（3）[3][4][5]