2019-2020年九年級物理全冊《18.3 測量小燈泡的電功率》習(xí)題教案1 （新版）新人教版.doc

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2019-2020年九年級物理全冊《18.3 測量小燈泡的電功率》習(xí)題教案1 （新版）新人教版 學(xué)科：物理 課時： 1 總課時數(shù)： 教 　　 學(xué) 目 標(biāo) 知識與技能 進一步鞏固伏安法測定小燈泡功率 過程與方法 會用所給器材測定小燈泡功率 情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)實驗態(tài)度 教材分析 教學(xué)重點 利用伏安法測定小燈泡功率的知識解決所遇到的習(xí)題 教學(xué)難點 會分析伏安法測定小燈泡功率所遇到的誤差 教　學(xué)　過　程 教師活動 學(xué)生活動 備注（教學(xué)目的、時間分配等） 用電壓表和電流表測定小燈泡的電功率實驗一直是中考的重點內(nèi)容。對于伏安法測電功率，要從實驗的原理、器材的選擇、電路的連接、數(shù)據(jù)的處理、故障的排除等方面透徹理解。 1．注意選擇實驗器材的規(guī)格。 電源：選擇電源的電壓要大于小燈泡的額定電壓。（為什么？） 電流表：電流表的量程要大于小燈泡的額定電流。 電壓表：電壓表的量程要大于小燈泡的額定電壓。 滑動變阻器：滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的額定電流，還要根據(jù)能否調(diào)到燈泡的額定電壓選擇滑動變阻器的阻值。 2．電路連接時，開關(guān)必須斷開。閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，以確保電路的安全。 3．在使小燈泡的電壓高于額定電壓時，要注意觀察小燈泡的亮度和電壓表示數(shù)的變化，以免電壓過高，燒壞小燈泡。 4．?dāng)?shù)據(jù)處理時，不能采用多次測量取平均值的方法計算小燈泡的額定功率。 下面通過一道考題加以說明。 例題（xx年廣東肇慶中考試題）xx年上海世博會上，節(jié)能LED燈占所有景觀照明燈的60%以上．LED燈即半導(dǎo)體發(fā)光二極管，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能．小明同學(xué)用10個LED燈（每個LED燈的額定電壓2.5V）焊接在一塊電路板上，制作了一個簡易LED燈手電筒，此手電筒用兩節(jié)干電池做電源。他想測算出這10個LED燈正常發(fā)光時的功率。 （1）在電路板上，這10個LED燈是聯(lián)（選填“串”或“并”）； （2）為完成測量10個LED燈正常發(fā)光時的功率，請你幫他將電壓表接入上圖的電路中； （3）在閉合開關(guān)前，圖中滑動變阻器的滑片應(yīng)位于端（選填“左”或“右”）。調(diào)節(jié)滑動變阻器使LED燈兩端的電壓為2.5V，此時電流表示數(shù)如右圖所示，該電流大小是A，電路板上AB間的總電阻是Ω，10個LED燈正常發(fā)光時的功率是W； （4）該手電筒正常工作時的總功率（選填“大于”、“等于”或“小于”）10個LED燈正常發(fā)光時消耗的功率。 解析：試題以測量燈泡電功率為載體，綜合考查同學(xué)們掌握電學(xué)知識的情況。 （1）考查電路連接的基本知識。因為電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)，總電壓是3V，而每個LED燈的額定電壓為2.5V，若LED燈采用串聯(lián)，則每個燈分得的電壓太小，不能正常工作，所以這10個LED燈是并聯(lián)。另外，若LED燈采用串聯(lián)，實驗中一個燈壞了，其余燈將不能正常工作，干擾實驗的進行。所以有多個用電器同時工作時，一般不采用串聯(lián)的方式。 （2）考查電壓表的使用和連接，要注意讓電壓表與燈泡并聯(lián)，還要考慮量程，結(jié)合每個LED燈的額定電壓為2.5V，不必采用大量程。讓電流從“3”接線柱流進，從“-” 接線柱流出，連線不要交叉。 （3）連接電路時，開關(guān)必須斷開，以防止出現(xiàn)短路；為防止電流過大燒壞元器件，滑動變阻器應(yīng)處于阻值最大處，就是讓滑動變阻器接入電路中的電阻絲最長，本題中滑片應(yīng)處于最右端。對于電流表的讀數(shù)，要先看接線柱，確定量程；再看分度值和指針位置。本題中讀數(shù)為0.2A。要計算AB間的總電阻，只要用公式。要計算10個LED燈正常發(fā)光時的功率用。 （4）因為手電筒用兩節(jié)干電池做電源，電壓為3V，大于LED燈的額定電壓2.5V，所以手電筒正常工作時的總功率大于10個LED燈正常發(fā)光時消耗的功率。 答案：（1）并（2）如下圖 （3）右 0.2 12.5 0.5 （4）大于 課堂補充練習(xí)： 例1．如圖1所示的電路中，電源電壓保持12V不變。R2=20Ω，滑動變阻器R1的阻值變化范圍是0—30Ω. 求：滑片在移動過程中，變阻器R1消耗的電功率的變化范圍。 解析：當(dāng)變阻器R1接入阻值為零時，它的電功率為0W，這顯然是R1電功率的最小值。但是有些同學(xué)錯誤的認為，當(dāng)變阻器的滑片移到最右端時，即R1接入阻值為30Ω時，它的電功率最大，進而錯誤地求出R1的電功率范圍。由于變阻器的最大阻值大于定值電阻，由規(guī)律可知，當(dāng)滑動變阻器R1接入電路的阻值與電阻R2相等時，它的電功率才是最大的。 當(dāng)變阻器接入阻值R1=R2=20Ω時，電路中的電流I＝＝＝0.3A R1的電功率為最大P1=I2R1=（0.3A）220Ω=1.8W 當(dāng)滑動變阻器接入的電阻R1=0時，R1的電功率為最小P1＝0 所以滑動變阻器R1的電功率變化范圍是0－1.8W。 【點評】本題考查了分析電路和利用電功率公式計算的能力，解題的關(guān)鍵是分析變阻器的最大功率，即當(dāng)變阻器的阻值等于定值電阻時，變阻器的功率最大。 例2．如圖2所示，電源電壓不變，定值電阻R的阻值為4Ω，現(xiàn)有四只小燈泡L1、L2、L3、L4，它們的規(guī)格分別為“4V 2W”、“4V 4W”、“6V 4W”、“6V 6W”。當(dāng)把它們分別接在電路中的M、N兩點之間時，發(fā)光亮度最大的是 A．L1 B．L2 C．L3 D．L4 解析：要判斷燈泡的亮度，只需比較燈泡的實際功率，誰的實際功率最大，誰的亮度最大。常規(guī)的解法是先根據(jù)每只燈泡的額定電壓和額定功率，計算出每只燈泡的燈絲電阻，再分別代入電路中，求出每只燈泡的實際電流值，由此計算出每只燈泡實際電功率，進行比較.這種解法繁瑣，運算量大，錯誤率高。 仔細分析，不難發(fā)現(xiàn)，本題中R為定值電阻，當(dāng)M、N間接入不同燈泡時，其電阻值是不斷變化的，我們把M、N間看作是滑動變阻器，就可以運用上述規(guī)律。當(dāng)M、N間的電阻的阻值和定值電阻R的阻值相等時，它的電功率就是最大的，燈泡就是最亮的。通過計算可知燈泡L1、L2、L3、L4的電阻分別為8Ω、4Ω、9Ω、6Ω?？梢姛襞軱2的實際功率最大，亮度最大。選B 【點評】利用變阻器的電功率的變化規(guī)律解題是解決本題的關(guān)鍵，求解的過程中應(yīng)巧妙地將電路的M、N間看作為變阻器，要判斷誰的功率最大，只要利用公式尋找出阻值與定值電阻相等的燈泡即可。 ！ 4分鐘 3分鐘 6分鐘 2分鐘 9分鐘 10分鐘 8分鐘 3分鐘 教學(xué)后記：