1.知道用伏安法测定小灯泡的功率。
2.知道如何测定小灯泡的额定电功率和实际电功率。
3.会设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录**、有序进行实验、读取数据、计算小灯泡的功率。
1.经历测量小灯泡功率的过程，对科学**的要素有更全面的体验与理解。
2.通过实验，培养学生设计实验的能力、实验操作的能力、分析处理数据的能力。
1.通过实验过程，培养学生精益求精的实验态度和尊重事实、探求真理的科学态度。
2.通过讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度。
重点】 用伏安法测量小灯泡的电功率。
难点】 设计实验电路图、**，排除操作中遇到的困难。
教师准备】 多**课件、电学磁性元件一套、小灯泡1个、演示滑动变阻器一个、导线若干。
学生准备】 干电池组(电池2~3个，带电池盒)、电流表、电压表、滑动变阻器、额定电压为2.5伏小灯泡(带灯座)、开关、导线等。
导入一：问题导入。
师：同学们在上一章已经测量过小灯泡的电阻。还记得是怎么测量的吗？
生1:利用电流表测出通过小灯泡的电流，再利用电压表测出小灯泡两端的电压，然后用欧姆定律i=的变形公式r=算出小灯泡的电阻。
生2: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。
师：同学们对学过的知识掌握得很好。出示一个实验用的小灯泡，这个小灯泡上标有“2.
5 v 0.3 a”.同学们知道“2.
5 v 0.3 a”是什么意思吗？是不是只能在2.
5 v的电压下工作，通过它的电流只能是0.3 a?
生1:2.5 v是小灯泡的额定电压，0.3 a是小灯泡在额定电压下正常工作时的电流。
生2:小灯泡可以在不同的电压下工作，通过的电流也可以大于或小于0.3 a.
师：那么怎样测量小灯泡的电功率呢？
生1:根据p=可知，可以利用电能表和秒表测量。
生2:也可以利用公式p=ui,测出电压和电流，计算出电功率。
[过渡语] 如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法更好呢？你能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗？这节课我们就来研究如何测量小灯泡的电功率。
导入二：情境导入。
问题：我们在前面学习了额定电压和额定功率，判断灯的亮度能否根据它的额定功率？
回答：不能。(部分同学拿不准)
观察：展示两个小灯泡，其上标有“2.5 v 0.3 a”和“3.8 v 0.3 a”字样，它们表示的意义是什么？
回答：2.5 v和3.8 v是额定电压；0.3 a是额定电流。
演示实验】1.“2.5 v 0.3 a”和“3.8 v 0.3 a”两个小灯泡串联，观察哪个灯更亮些？
2.“2.5 v 0.3 a”和“3.8 v 0.3 a”两个小灯泡并联，观察哪个灯更亮些？
[过渡语] 判断灯的亮度应该根据什么？它的亮度和实际功率之间又有什么样的关系呢？本节课我们就用实验的方法**一下它们之间的关系。
测量小灯泡的电功率。
思路一。师：同学们能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗？
生：能。师：大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫额定功率。如果不是在额定电压下的功率叫什么功率？
生：实际功率。
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。
师：同学们现在可以设计实验，并做好记录。
设计实验】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：p=ui.测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，计算出小灯泡的电功率。
实验电路：如图所示。
实验器材：干电池三节、开关一个、2.5 v小灯泡一个、3.8 v小灯泡一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(20 ω 1 a)、导线若干。
实验记录**：
【进行实验】
实验操作步骤：
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.换用不同型号的小灯泡，重复上述实验。
6.断开开关，整理实验器材。
实验结论：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。
交流与评估：
师：谈谈你在设计实验及实验过程中有什么感想，发现了什么问题？
生1:我们组认为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大。
生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。
生3: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。
生4: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时的功率，以免变阻器阻值一会儿变大，一会儿变小，还容易错？
师：同学们非常认真，观察的很仔细，非常棒。谁能来解释刚才那个同学的问题呢？
生：我们认为先从低于额定电压开始测也可以，但是先测额定电压更好。这样在观察小灯泡亮度时有明显的区分，容易观察。
生：我们发现今天测“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，都是测灯泡两端的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。
师：有不一样的吗？
生1:两次测量的目的不同，上次是测电阻，这次是测功率。
生2:从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻。
师：大家算一下电阻，看有什么发现？
生1:三次测量算出的电阻值基本相同，但有小的差别。灯泡的电阻不能求平均值，因为在不同电压下温度不同，导致灯丝电阻不同，所以不能求平均值，定值电阻可以求平均值。
生2:电阻可以求平均值，今天测的功率不能求平均值。
生3: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。
师：同学们分析的非常好，请同学们比较计算电阻的公式r=和计算电功率的公式p=ui,式中的电流和电压相同吗？
生：如果是同一次测量，电流值和电压值就相同。
师：大家用电流替换电压或用电压替换电流，看有什么结果。
p=ui=(ir)i=i2r;p=ui=u.
师：现在请同学们观察你手中小灯泡上的数值，求出小灯泡的电阻，和你测量的结果进行比较。如有误差，尝试分析原因。
拓展延伸】 1.连接电路过程中开关应该始终处于断开状态。2.
根据小灯泡上的数值，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.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。4.调节滑动变阻器的过程中，首先要明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调节能使小灯泡两端电压变大或变小。
思路二。1.实验目的和原理：
实验目的：学会测定小灯泡的额定功率和不在额定电压时的实际功率，并加以比较。
实验原理：p=ui.
2.学生自行设计实验：
问题：由p=ui可以看出，要测小灯泡的功率需测量的物理量有哪几个？需要的测量器材是什么？如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢？
回答：用电压表测电压，用电流表测电流。可以增加或减少电池，也可以用滑动变阻器。但是用滑动变阻器更方便。
实验器材：额定电压为2.5 v的小灯泡一个、电池组、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干。
实验电路图和实物连接图：
实验步骤：1.按电路图连接电路。
2.闭合开关s前，滑动变阻器的滑片p放置在电阻最大端。
3.调节滑动变阻器滑片p的位置，先后使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，并将实验数据填入下表：
4.归纳结论：分析比较额定电功率和实际电功率的大小，比较小灯泡的亮暗程度与电功率之间的关系。
1)当u实=u额时，则p实=p额，正常发光。
2)当u实》u额时，则p实》p额，较暗。
3)当u实》u额时，则p实》p额，较亮。
拓展延伸】 实验**是学习物理的一种重要方法，而实验离不开测量，对某个物理量往往需要进行多次测量，虽然多次测量的目的各不相同，却是有规律可循的。物理实验**中多次测量主要有两个目的：一是为了求平均值减小误差；二是为了寻找普遍性规律。
由于不同物理量之间内在联系的多样性和复杂性以及少数几次测量往往具有一定的偶然性、片面性，如果仅仅通过少数几次测量就轻易做出结论，结论往往是不科学、不全面甚至是错误的，所以为了全面科学地**各物理现象的规律，要求我们必须进行多次测量。比如测量小灯泡的电功率中多次测量就是第二个目的，而“伏安法”测电阻多次测量则是为了减小误差。
1.实验要求。
2.实验原理。
3.设计实验。
4.记录数值。
5.完成实验报告。
1.某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5 v的小灯泡的额定功率，下列说法错误的是 (
a.闭合开关前，滑片p应滑到b端。
b.闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了。
c.当电压表示数为2.5 v时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率。
d.实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮。
解析：闭合开关前，滑动变阻器应滑到b端，即电阻最大位置，a正确；闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，不一定是小灯泡灯丝断了，b错误；当电压表示数为2.5 v时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，c正确；小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，d正确。
故选b.
2.下列电路图中电源电压u保持不变，小灯泡的额定电压为u0,且u>u0,定值电阻的阻值为r.在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是 (
解析：a图中s2闭合s3断开时，电流表把小灯泡短路，小灯泡不发光；s2断开s3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数，测不出小灯泡的额定电流，a错误；b图中s2闭合s3断开，电压表测小灯泡两端的电压，其上端为正接线柱，下端为负接线柱；s3闭合s2断开，电压表测定值电阻r两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱，电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，b错误；c图中开关处于1的位置时，电压表测量小灯泡和电阻串联后的两端电压u',开关处于2的位置时，电压表测量小灯泡两端电压u0,则小灯泡的额定电流为i=,小灯泡的额定功率表达式是p=u0i=u0;d图中开关处于1的位置时，电流表把小灯泡和电阻短路，电流表测量滑动变阻器的电流；开关处于2的位置时，电流表把小灯泡短路，测量通过电阻的电流，测不出小灯泡的额定电流，d错误。故选c.
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