第3節檢測小燈泡的電功率
【教學目標】
一、知識與技能
1.通過中學生自己設計實驗，進一步加深對電功率概念的理解；
3.通過實驗、比較，進一步理解額定功率和實際功率的區別.
二、過程與技巧
1．通過本節課培養中學生根據實驗原理設計實驗方式的能力；
2．通過實驗，培養中學生的觀察、實驗能力及剖析、概括能力.
三、情感、態度與價值觀
1．通過學習過程中的討論和交流，培養中學生合作學習的意識和心態；
2．通過實驗中的觀察和比較，培養中學生實事求是的科學心態和良好的學習習慣.
【教學重點】
1．會借助伏安法測定小燈泡的電功率；
2．對實際功率和額定功率的理解.
【教學難點】
電壓表、電壓表及滑動變阻器的正確使用.
【教具打算】
電源（電瓶組）、電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡（帶鎮流器）、開關、導線若干、多媒體教案等.
【教學課時】1.5課時
教學方式演示法，實驗法，剖析法，實驗法，討論法，講解法，練習法
【鞏固備考】
班主任引導中學生備考上一節內容，并講解中學生所做的課后作業（班主任可針對性地選購部份困局講解），強化中學生對知識的鞏固.
【新課引入】
師后面幾節課我們討論了電功率的有關問題，這么請朋友們思索后回答:
（1）電功率的估算公式是哪些？
（2）哪些是額定電流？哪些是額定功率？
（3）用家電工作時的電功率一定等于額定功率嗎？為何？
中學生思索、討論、回答.
班主任總結：從以上討論可知，只有當用家電兩端實際電流等于額定電流時，用家電的實際功率才等于額定功率，此時用家電的工作才是正常的.
師實驗室所使用的小燈泡常常只標注其額定電流而不注明其額定功率，如小燈泡標注的是2.5V，有沒有辦法測定它的額定功率呢？本節課就來研究如何用實驗的方式檢測小燈泡的額定功率.
【進行新課】
用“伏安法”測量小燈泡的電功率
(一)借助講義學案
1.實驗目的：檢測小燈泡在不同電流下工作時的電功率.
師通常情況下，實驗室里并沒有直接測定小燈泡功率的儀器，朋友們能不能從昨天回答的問題中找到測定小燈泡電功率的方式呢?
生：上一節課我們學習了“伏安法”,我們可以借助“伏安法”來測電功率.
2.實驗原理：P=UI
師按照這一原理，只要測出小燈泡兩端的電流和與之對應的電壓才能曉得小燈泡的電功率.這么，這個實驗須要什么器材？
班主任用多媒體播放下述填空題，引導中學生思索后獨立填寫，并積極舉手發言.
填空題：
（1）既然要測定小燈泡的功率測小燈泡電功率導學案，其實要有.
（2）要檢測小燈泡兩端的電流可用.
（3）要測小燈泡的電壓可用.
（4）要讓小燈泡能工作必須有.
（5）電源電流不一定等于小燈泡的額定電流，為了能改變小燈泡兩端的電流，還須要.
（6）控制電路的通斷還要有.
（7）聯接電路須要.
答案：（1）小燈泡（2）電流表（3）電壓表
（4）電壓（5）滑動變阻器（6）開關（7）導線
3.實驗器材：待測小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、導線若干.
4.實驗電路：
5.注意事項：
①選用的電源其電流應低于燈泡的額定電流；而滑動變阻器容許通過的最大電壓要小于小燈泡正常工作時的電壓，最大電阻也應與小燈泡的阻值差不多，這樣才能使滑動變阻器的調壓療效顯著.
②電壓表的阻值應小于小燈泡的額定電流，電壓表的阻值也要小于小燈泡正常工作時的電壓.
③在實驗前，開關要斷掉，避免因為電路聯接錯誤而發生漏電，毀壞電壓表.
④連接實物電路的過程中，要將滑動變阻器連入電路的內阻值調到最大，以避免電路中電流過大.
⑤滑動變阻器滑片聯通要有一定的規律（使燈泡兩端的電流逐步減少或逐步減小），記錄的電流值和電壓值要一一對應.
⑥調節小燈泡兩端電流低于額定電流時要注意，實際電流不能超過額定電流的1.2倍，同時實驗時間不能過長，否則容易燒毀小燈泡.
6.檢測要求：分別檢測以下三種情況下的實際功率.
（1）使小燈泡在額定電流下發光；
（2）使小燈泡兩端電流是額定電流的1.2倍，并觀察小燈泡照度；
（3）使小燈泡兩端電流高于額定電流，并觀察小燈泡色溫.
(二)中學生設計實驗，班主任督察指導
班主任播放講義“實驗探究報告”為反例，指導中學生設計實驗.
第*組實驗探究報告（多媒體講義）
［實驗目的：］檢測小燈泡在不同電流下工作時的電功率.
［實驗原理：］依據公式P=UI，測出小燈泡兩端電流和通過小燈泡的電壓，估算出小燈泡的電功率.
［實驗電路：］按照實驗的目的和原理設計如下電路.
［實驗步驟：］
1.按電路圖聯接實物電路.
2.合上開關,調節滑動變阻器,使小燈泡兩端電流為額定電流,觀察小燈泡發光情況,記錄電壓表、電壓表示數.
3.調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電流為額定電流值的1.2倍，觀察燈泡發光情況，記錄電壓表、電壓表示數.
4.調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電流高于額定電流，觀察并做記錄.
5.斷掉開關，整理實驗器材.
（三）中學生分組實驗，班主任督察指導
(四)剖析實驗，總結交流
1.由公式P=IU估算小燈泡的功率.（將估算結果填入表中）
2.中學生討論交流，并積極舉手發言.
班主任總結：
（1）不同電流下，小燈泡的功率不同.實際電流越大，小燈泡功率越大.
（2）小燈泡的色溫由小燈泡的實際功率決定，實際功率越大，小燈泡越亮.
（3）小燈泡實際功率與額定功率的關系：
(五)拓展思索
師剛剛我們借助電流表和電壓表測出了小燈泡的電功率.某同事在某次實驗時發覺電壓表壞了，但手邊有一只定值阻值，這么他能夠測出這個小燈泡的功率嗎？
班主任引導中學生思索：（1）由P=UI可知，現今有電流表，所以可以測出電流U，而且沒有電壓表，所以未能直接測出電壓I，這么，有沒有方式可以得到I呢？（提示：提供已知電阻的定值阻值可以借助I＝UR，間接求出電壓）
（2）實驗該如何進行呢？可借鑒上一章中幾種特殊方式測阻值的思路.
解決方案：
①可用電流表測出小燈泡兩端電流，如甲圖：
②要曉得流經小燈泡的電壓，沒有電壓表，只要曉得與小燈泡串聯的定值阻值的電壓就可以了，也就是要測出定值內阻兩端的電流.正式電流表再并聯在定值內阻的兩端，測出R兩端的電流，如乙圖.再通過R兩端的電流和R的阻值值就可估算出電路中的電壓.
班主任總結：檢測小燈泡電功率的基本原理是P=UI.但在個別情況下，若未能直接測出電壓或電流，可以通過其他途徑求得.可借鑒上一章中幾種特殊方式測阻值的思路.課后你們可對這方面的習題進行歸納整理.
課堂演習
完成本課時對應課堂練習.
知識點2檢測電功率中的常見故障
師通過這次實驗，請你們聊聊，在設計實驗及實驗過程中有哪些新的看法，發覺了哪些問題？
生1：我們組覺得實驗中最容易出錯的就是滑動變阻器，電阻最大的位置一錯，滑動變阻器電阻就從你想的最大成為實際的最小.合上開關就容易使水表偏轉過激.
生2：電壓表、電壓表的接線也很重要，假如接反了，指針“反打”也會毀壞水表的.
生3：實際接線前可以先將實物按電路圖中的位置擺放好，之后再聯接，這樣接上去不容易聯接錯，檢測也容易.
生4：實驗過程中，滑動變阻器開始在電阻最大的位置，調節的時侯電阻從大到小，小燈泡兩端的電流會從小變到大.檢測時為何不先測高于額定電流時的功率，依次檢測等于額定電流和低于額定電流的功率，以免變阻器電阻一會兒變大，一會兒變小，還容易錯.
班主任總結：（用多媒體播放）
課堂演習
完成本課時對應課堂練習.
【教師結束語】
這是一節實驗課，主要學習測電功率的方式，體會實際電流下實際功率與額定功率間的關系.
通過本節課的實驗，朋友們進一步加深了對電功率的理解，鞏固了電壓表、電壓表的操作技能，鍛練了設計實驗的能力，希望朋友們在課后能更充分交流，在互相交流中發覺自己的不足甚至是錯誤，在不斷改正錯誤小學到更多知識.
課后作業
完成本課時對應課后練習.
1.這是熱學里又一個重要的實驗，所用儀器最多，但是要注意器材的尺寸是否符合實驗的須要，操作復雜，對中學生能力的要求更高，我們應導致高度注重.
好多中學生的實驗失誤出現在水表的使用上，包括水表的聯接、量程的選定、數值的讀出等，所以練習對水表的使用，仍是實驗的關鍵.對電路故障的排除，盡量讓中學生自己去解決，班主任只提供可能的位置和方式測小燈泡電功率導學案，讓中學生會依照現象排除故障，進一步加深對電路方面通路、短路和斷路的感受.
2.化學實驗的器材、方案的設計不須要死記，一切從實驗目的、原理出發，本節教學設計就是從這個思路引學案生怎樣設計實驗的.
3.燈泡的額定功率是指燈泡在額定電流下的功率，而不是三次檢測的功率求取平均值，這樣的結果沒有哪些數學意義的.這兒檢測三次的目的，是探究燈泡在不同電流下的實際功率情況.
4.特殊檢測電功率的方式，可以在課尾提出，讓中學生在課外討論探究，迸發她們攀登知識高峰的決心.
5.
伏安法檢測內阻和功率兩實驗有許多相同的地方，可要求中學生將兩實驗對比，找出兩實驗的相同點和不同點，使中學生所學的這部份知識更透徹更深刻.