1、18.3 测量小灯泡的电功率【学习目标】1会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。2进一步理解额定功率和实际功率。重点难点：1用伏安法测量小灯泡实际功率的方法，区分额定功率与实际功率。2学生自己设计实验电路和实验步骤。学习内容一：测量小灯泡的电功率学习指导：阅读课本 P96P97 文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1本次实验的原理：PUI 。2我们使用电压表测量小灯泡两端的电压，使用电流表测量流过小灯泡的电流。3设计并画出实验电路图。(使用 PPT 展示这个电路图)【合作探究】教师巡视辅导一、分组讨论：1完成本实验需要哪些实验器材和工具？答：电池组、开关、导线若干、电流表
2、、电压表、滑动变阻器、不同规格的小灯泡。2滑动变阻器在本次实验中起什么作用？闭合开关前应将滑片移动到什么位置？怎样移动滑片更合理？答：滑动变阻器的作用：1.保护电路；2.改变灯泡两端的电压和电路中的电流，进行多次测量。闭合开关前滑片应位于阻值最大处，然后从阻值最大处向阻值较小的一端移动。3电流表和电压表应该怎么接入电路？答：电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡的两端。4观察老师提供小灯泡的规格，为了使电压不过多地超过额定电压，实验中电源两端电压应该是多少？用几节干电池串联供电？答：老师提供的小灯泡的额定电压是 3.8V，实验中电源电压应为 4.5V，使用三节干电池串联供电。5实验中要测量哪些
3、物理量？请设计出实验表格。(使用 PPT 展示)小灯泡的规格 电压(V) 电流(A) 电功率(W) 灯的发光情况3.8V2.5WUU 额UU 额UU 额二、动手做一做。(学生完成后 ，使用 PPT 展示对应的实物图)根据所设计的电路图，以小组为单位连接好实物图，检查好实验电路，闭合开关，完成实验，并将实验结果纪录在上述表格中。三、算一算利用公式 PUI 算出对应的功率，并填在上表中。四、比一比在不同的电压下，小灯泡的实际功率和亮度是否相同？观察上述表格，你觉得小灯泡的实际功率取决于什么？答：在不同的电压下，小灯泡的实际功率和亮度均不同。当小灯泡两端的实际电压超过额定电压时，小灯泡发光较亮；实际
4、电压等于额定电压时，小灯泡正常发光；实际电压低于额定电压时，小灯泡发光较暗；所以小灯泡的实际功率取决于两端的实际电压。五、完成“想想做做”动手完成这个实验，利用测得的数据分别计算出发光二极管与小灯泡的功率，比较在亮度相同的情况下，谁的功率较小？如果在家庭电路中，谁比较省电？在生活中有没有类似的应用？答：在亮度一样的情况下，发光二极管功率较小，比较省电。家用电器的指示灯一般采用发光二极管，可以节省电能。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】只有在实际电压等于额定电压的情况下，用电器的实际功率才等于额定功率。在上述实验中，能不能根据计算出的三次功率求出小灯泡的平均功率？为什么？答：不能，因为小灯泡的
5、功率会随两端的电压的变化而变化，不是一个定值，多次测量求平均值没有意义。利用 PW /t 这个公式能否测量家用电器的功率？如果能，需要哪些实验器材，应该怎么做？请学生讨论，写出实验原理与步骤。分析：因为 PW/t，根据这个公式，要测量出家用电器的功率，需要测量出 W(消耗的电能) 和 t(工作的时间 )。我们可以用 电能表测量出 W，利用秒表或钟表测量出 t。步骤：将家里的其它用电器关闭，只让被测的用电器工作，让它工作五分钟，记下铝盘转动的转数 n。消耗的电能 Wn转数/千瓦时被测用电器的电功率 PW/t【即时练习】完成 P97P98 第 1、2、3、4、5 题。第 4 题详解电炉的电阻 RU
6、 /P 额 (220V) 2/1000W48.42额电炉的实际电压 U 实 80%U 额 80% 220V176V电炉的实际功率 P 实 U R(176V) 248.4640W18.4 焦耳定律2实【学习目标】1知道电流的热效应。2知道焦耳定律，会计算电热。3知道电热的利用与防止。重点难点：通过实验探究知道电流的热效应与哪些因素有关。学习内容一：电流的热效应学习指导：阅读课本 P99P100。文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1电流通过导体，电能转化为内能，这个现象叫做电流的热效应。2在生活中，下列哪些用电器是利用电流的热效应工作的(A)A电水壶 B电视机 C电脑 D电
7、风扇 3同一个电阻丝，接入电路，通电的时间越长，产生的热量越多。【合作探究】 教师巡视辅导观察图 18.41，说一说这些器件工作时热量是从哪里来的？举例：在生活中还有哪些器件是利用电流的热效应工作的？使用 PPT 展示电炉丝发热时的图片，你看到什么现象？答：电炉丝热得发红，而导线没有哪么热。使用 PPT 展示图 18.42 的演示实验。仔细观察，在如图所示的实验中 ，两电阻丝串联，则流过的电流相等，加热的时间相等，我们发现右管中的液面比左管高，这是因为什么？这个实验能得到什么结论？答：这是因为右边的电阻大产生的热量较多，空气的温度较高，体积膨胀得较大，液面升得较高，这个实验说明：在电流与通电时
8、间一定时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。继续使用 PPT 展示图 18.43 的演示实验。在本实验中， 两电阻丝的阻值相等，但流过左管中电阻丝的电流较大，左侧 U 型管的液面较高，这个实验能得到什么结论？答：这个实验说明，在电阻与通电时间一定时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。讨论与小结：结合上面的三个结论，我们能得到一个什么样的综合性的结论？以小组为单位，试总结之。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】在这两次实验中，电流产生的热量我们无法用仪器直接测量，但由于液体具有热胀冷缩的性质，所以我们可以通过观察 U 型管中液面上升的高度 来间接知道电流产生的热量的多少，这种探究方法叫
9、转换法。除了这种探究方法，本实验中还应用了控制变量法。本实验中管内空气柱的作用是什么？为什么不全部注满液体？答：因为在受热一样的情况下，气体热胀冷缩的效果更加明显，便于利用观察和比较。【即时练习】电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为(D)A导线有绝缘保护层，能隔热B导线散热快，所以温度低C通过导线的电流小于通过电熨斗的电流D导线电阻小，产生的热量少学习内容二：焦耳定律学习指导：阅读课本 P100P101 文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫焦耳定律。2热量用
10、 Q 表示，电流用 I 表示，电阻用 R 表示，时间用 t 表示，则焦耳定律为QI 2Rt。【合作探究】教师巡视辅导1以小组为单位，根据下列已学过的电学公式，推导出电热新的计算公式。IU/R, PUI，WPt, QUIt 答：常用推导式：QI 2Rt， QU 2t/R,_QPt2消耗的电能与产生的热量有什么关系？答：电流通过导体，如果电能全部转化为热量，而没有转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量 Q 就等于消耗的电能 W，即 QWUIt Pt。3解释：为什么电炉丝热得发红，而与电热丝相连的导线几乎不发热？使用 PPT 展示 P101 例题，学生独立完成。讨论“想想议议” ，并将讨论结果在小
11、组内分享。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】1 “想想议议”中的问题不矛盾，由 RU 2/P 可知，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小；额定功率越小，电阻越大。在并联电路中，由 QU 2t/R 可知，在通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越多；在串联电路中，由 QI 2Rt 可知，在通电的时间相 同时，电阻越大，产生的热量越多。2注意只有在纯电阻电路中(所有的电能转化为热量时) ， W 与 Q 才相等，所有利用 W与 Q 相等的关系推导出来的公式才适用。【即时练习】 1完成 P102 第 1、2、3、4 题。2使用 PPT 展示右图电风扇的铭牌，想一想：对于这个用电器 ，它工作一段时
12、间产生的热量能否用公式 QWPt 来计算，为什么？答：不能，因为它不是一个电热器，在工作中，不是所有的电能都转化为热量，QW Pt 这个公式不适用。学习内容三：电热的利用和防止学习指导：阅读课本 P101。文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】请分别列举几个生活中利用电热和因为电热产生危害的例子。利用电热： 电热水壶_、 电饭煲、电热毯、电熨斗等电热危害：电路短路起火发生火灾； 运输电能时导线发热损失大量电能等。【合作探究】 教师巡视辅导一、使用 PPT 展示图 18.45，说一说电脑采用了哪些方式来散热？答：机箱内有风扇；机箱和有很多散热孔，显卡上有散热片等。二、以小组为单位再列举一些家用电器散热的例子。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】家用电器在工作时都会产生热量，所以我们在使用的过程中要注意给它们散热。【即时练习】完成 P102 第 5、6 题。【当堂练习】见训练案基础部分
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