测量电功率
【设计理念】
本节内容要求学生自己设计实验电路，自选仪器，教师应用类比的方法引导学生设计实验步骤，实验记录表格等，加强学生对实际功率，额定功率的理解，让学生在探究中发现和创新，从而学到真正的知识和掌握相关的技能，并领悟科学探究的意义。同时，应用仿真物理实验室模拟实验，为学生利用计算机模拟实验做良好的开端，并培养学生保护用电器的意识，真正实现对学生知识与技能、 过程和方法、情感、态度与价值观的培养。
【教材分析与处理】
《测量电功率》是初中物理（沪科版九年级）第十五章第三节的内容。本节主体内容是“测量小灯泡的电功率”，使学生通过科学探究加深对小灯泡实际功率，额定功率的理解，让学生体会到用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。并且通过实践熟练操作滑动变阻器、电流表、电压表。
本节教材重在培养学生的探究性学习能力，结合教学实际情况，对教材进行如下设计：
第一环节：打开探究之门
通过图片展示，设置问题情景，“在不同场合如何选择不同亮度的灯”，“如何知道两台性能相差不大的洗衣机在相等的时间里那一个消耗的电能多”，让学生建立在生活中要知道用电器电功率十分重要，从而提出思考，如何测量用电器的电功率？
第二环节：实验探究
为了测量小灯泡的电功率，引入伏安法测电阻实验，通过类比组织学生讨论测量小灯泡的电功率实验的原理和电路图，引导学生在设计表格时考虑灯泡的亮度，便于实验结论的分析。学生通过自己设计的实验电路，自选实验仪器进行实验。
第三环节：发现与拓展
引导学生分析实验数据，理解灯泡的实际功率是判断灯泡亮度的综合指标，加深对灯泡
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实际功率，额定功率的理解，并为后面电功率的计算打下扎实的基础。
【教案流程图】
电能表 展示图片，提出问题 假设与猜想 类比 P=UI 设计实验 进行实验
【教学目标】 1．知识与技能：
· 会使用电压表和电流表测量小灯泡的电功率 · 加深学生对于额定功率和实际功率的理解 · 巩固电压表和电流表的操作技能
评估与交流 分析与论证 2.过程和方法：
·通过测量和观察灯泡的明暗程度，体验额定功率和实际功率的区别。 ·学习根据实际需要来选择实验仪器。
·锻炼学生根据测量公式（P=UI）设计实验方法的能力； 3.情感、态度与价值观：
· 通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度 · 培养学生初步的处理信息和交流信息的能力 · 培养学生在合作中坚持原则和尊重他人的意识
· 在实验过程中培养严谨的科学态度，提高设备安全意识。 【教学准备】
器材： 小灯泡（2.5V）电流表，电压表，开关，电池组（3V），滑动变阻器，导线，实验报告单，多媒体课件，实物投影仪
【教学重点、难点】 重点：测定小灯泡的电功率
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难点：电压表，电流表和滑动变阻器的正确使用以及实验中各种故障的排除。 【教学方法】
采用与伏安法测电阻的实验进行类比学习的方法。
老师提出问题，师生互动，共同设计实验方案。教师指导学生操作实验，共同讨论，分析实验结论。
【教学过程】 （一） 引入新课
通过多媒体课件进行图片的展示，突出照明灯具的大量应用，培养学生的美感，同时设置问题情景：a在不同场合如何选择不同亮度的灯？ b如何知道两台性能相差不大的洗衣机在相等的时间里那一个消耗的电能多？让学生建立在生活中要知道用电器电功率十分重要，从而提出思考，如何测量用电器的电功率呢？
两位学生为一组进行交流讨论，打开探究之门。 （二） 进行新课 一 提出问题：
请同学们思考一下，如何知道小灯泡的电功率呢？ 二 进行猜想：
猜想：1. 可以根据生产厂家在灯泡上的铭牌直接读出
2. 可以用电能表和秒表由P=W/t间接求出电功率。（若学生猜
想出此方法，立即给于鼓励并用多媒体展示给大家这种测量方法，若没有思考出，则作为课后习题）
3. 可以用电流表，电压表，根据P=UI间接求出电功率。
（过渡）师：大家说的都非常好，那么这节课我们就来用电流表，电
压表间接测量小灯泡的电功率，我们把这种方法称为伏安法测电功率。
问：在我们前面的学习中也学习过伏安法，是用来测什么物理量的？ 学生答：伏安法测电阻
师：那么我们线复习一下伏安法测电阻的实验，看它能不能为我们测
量用电器的电功率带来帮助。
引入伏安法测电阻实验，通过类比的方法研究测小灯泡电功率的原理
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及电路图。（多媒体课件进行演示）
第三节 测量电功率 实验目的 实验原理 实验器材 电路图 实验步骤 三 设计实验
引导学生根据实验要求，创设实验电路
和记录表格（填于实验报告单），老师加以点评。（利用实物投影将填写不全或有误的报告单和设计较好报告单进行对比）
让学生各根据实验要求选择实验器材，
了解器材的规格和使用方法。
强调：
1. 认识所选小灯泡的额定电压和滑动
变阻器的最大阻止，允许通过的最大电流。
记录表格 总结 2. 结合小灯泡和滑动变阻器的规格确定电源。 3. 选择合适的电压表和电流表量程。
4. 在连接电路时，开关应当处于断开状态，滑动变阻器滑片应滑到阻值的最大端。
四 进行实验
1. 照设计好的电路图连接电路。连接过程中，开关应该断开。闭合开关前，应将滑动变阻器的电阻条到最大。
2. 查电路无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，是小灯泡在额定电
压下发光。观察小灯泡的发光情况，将电压值和电流值记录在表格中并计算出小灯泡的额定功率。 3. 使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍（提醒学生，要缓慢的调节滑动变阻器的滑片，以免烧坏灯泡），观查小灯泡的发光情况，将
电压值和电流值记录在表格中并计算出小灯泡的实际功率。
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4. 使小灯泡两端的电压为额定电压低于额定电压，观查小灯泡的发光情况，将电压值和电流值记录在表格中并计算出小灯泡的实际功率。 学生进行实验，教师巡视指导，解决实验中出现的各种问题。 注意：
1. 帮助同学解决在实验过程中遇到的疑难问题。
2. 指导学生在实验过程中掌握正确的实验操作方法，并掌握相应的
实验技能。
1） 指导学生选择实际电压分别大于，小于，等于额定电压三种情况测灯泡的电功率。
2） 注意实验器材不因电流过大而损坏。
3. 掌握实验的进展，帮助学生对实验数据进行整理及分析。
五 分析实验
1. 实验数据分析
怎样通过测量的数据计算灯泡的电功率？小灯泡的额定功率是多少？当灯泡两端比额定电压高或比额定电压低时，它的实际功率各是多少？
次序 1 2 3 U实电压/V 电流/A 电功率/W 亮度 学生实验并不能看到当U实＞ U额 与U额U实＝ U额 U实＜ U额 U实＞ U额 实额的 P 与P 的 关系 易损害用电器，故用防真用电器的工作情况 用电器正常工作 用电器不能正常工易损害用电器 物理实验室进行模拟演示，现象极为明显。 P实 = P额 P实 ，〈 P额 P实 〉 P额 ＝ 2. 实验过程中故障分析（用防真物理实验室进行模拟演示）
1）电灯不亮
2）滑动变阻器不起作用
3）电表（电流表，电压表）无示数。
六 评估与交流
1. 实验的分析与论证要注意技巧，学会排除故障发生的原因。
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2. 实验数据的填写要尊重实验事实，不能凭主观猜想枉加改动。 3. 实验中最可能出现错误的地方，在哪方面容易出现较大的误差？ 4. 在实验的设计、操作和分析的过程中，你发现了什么新的问题？
（三） 小结
今天我们先提出问题，然后进行猜想、设计实验、进行实验，最后进行分析与论证，探究了测量电功率的方法，并得出结论：小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率；当小灯泡的实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率；当小灯泡的实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率。
下面请大家自已来谈一谈你这一节课学到了什么？
（四）练习
1一位同学在测量小灯泡的功率时得到了如下数据，你能从中总结出什么样的规率？
次数 U/v 亮度 P/w R/Ω I /A
正常 0.5 1 2.50 0.20 12.5
2 某同学在实验
较暗 2 2.00 o.18 0.36 11 时得到如下表格，该
实验现象和数据记录很亮 0.66 3 3.00 0.22 13.6 都正确，你能指出他设计的表格的错误吗？
实验 次数 1 2 3
电压/v 2.20 2.50 2.80
电流/A 0.28 0.30 0.32
亮度 比正常暗 正常发光 比正常亮
电功率/w 0.62 0.75 0.90
平均电功率/w 0.76
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