2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè)《18.3 測(cè)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(jí)物理全冊(cè)《18.3 測(cè)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(shí)： 1 總課時(shí)數(shù)： 教 　　 學(xué) 目 標(biāo) 知識(shí)與技能 進(jìn)一步鞏固伏安法測(cè)定小燈泡功率 過程與方法 會(huì)用所給器材測(cè)定小燈泡功率 情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度 教材分析 教學(xué)重點(diǎn) 利用伏安法測(cè)定小燈泡功率的知識(shí)解決所遇到的習(xí)題 教學(xué)難點(diǎn) 會(huì)分析伏安法測(cè)定小燈泡功率所遇到的誤差 教　學(xué)　過　程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注（教學(xué)目的、時(shí)間分配等） 用電壓表和電流表測(cè)定小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)一直是中考的重點(diǎn)內(nèi)容。對(duì)于伏安法測(cè)電功率，要從實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器：滑動(dòng)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(dòng)變阻器的阻值。 2．電路連接時(shí)，開關(guān)必須斷開。閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動(dòng)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(shí)，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(shí)，不能采用多次測(cè)量取平均值的方法計(jì)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(huì)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(gè)LED燈（每個(gè)LED燈的額定電壓2.5V）焊接在一塊電路板上，制作了一個(gè)簡(jiǎn)易LED燈手電筒，此手電筒用兩節(jié)干電池做電源。他想測(cè)算出這10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率。 （1）在電路板上，這10個(gè)LED燈是聯(lián)（選填“串”或“并”）； （2）為完成測(cè)量10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率，請(qǐng)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(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于端（選填“左”或“右”）。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使LED燈兩端的電壓為2.5V，此時(shí)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(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率是W； （4）該手電筒正常工作時(shí)的總功率（選填“大于”、“等于”或“小于”）10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)消耗的功率。 解析：試題以測(cè)量燈泡電功率為載體，綜合考查同學(xué)們掌握電學(xué)知識(shí)的情況。 （1）考查電路連接的基本知識(shí)。因?yàn)殡娫词莾晒?jié)干電池串聯(lián)，總電壓是3V，而每個(gè)LED燈的額定電壓為2.5V，若LED燈采用串聯(lián)，則每個(gè)燈分得的電壓太小，不能正常工作，所以這10個(gè)LED燈是并聯(lián)。另外，若LED燈采用串聯(lián)，實(shí)驗(yàn)中一個(gè)燈壞了，其余燈將不能正常工作，干擾實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。所以有多個(gè)用電器同時(shí)工作時(shí)，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(gè)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(jìn)，從“-” 接線柱流出，連線不要交叉。 （3）連接電路時(shí)，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(dòng)變阻器應(yīng)處于阻值最大處，就是讓滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻絲最長(zhǎng)，本題中滑片應(yīng)處于最右端。對(duì)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(jì)算AB間的總電阻，只要用公式。要計(jì)算10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率用。 （4）因?yàn)槭蛛娡灿脙晒?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(shí)的總功率大于10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)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(bǔ)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(dòng)變阻器R1的阻值變化范圍是0—30Ω. 求：滑片在移動(dòng)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(shí)，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(cuò)誤的認(rèn)為，當(dāng)變阻器的滑片移到最右端時(shí)，即R1接入阻值為30Ω時(shí)，它的電功率最大，進(jìn)而錯(cuò)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(dòng)變阻器R1接入電路的阻值與電阻R2相等時(shí)，它的電功率才是最大的。 當(dāng)變阻器接入阻值R1=R2=20Ω時(shí)，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(dòng)變阻器接入的電阻R1=0時(shí)，R1的電功率為最小P1＝0 所以滑動(dòng)變阻器R1的電功率變化范圍是0－1.8W。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了分析電路和利用電功率公式計(jì)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(shí)，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(diǎn)之間時(shí)，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(shí)際功率，誰的實(shí)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(jì)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(shí)際電流值，由此計(jì)算出每只燈泡實(shí)際電功率，進(jìn)行比較.這種解法繁瑣，運(yùn)算量大，錯(cuò)誤率高。 仔細(xì)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(shí)，其電阻值是不斷變化的，我們把M、N間看作是滑動(dòng)變阻器，就可以運(yùn)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(shí)，它的電功率就是最大的，燈泡就是最亮的。通過計(jì)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(shí)際功率最大，亮度最大。選B 【點(diǎn)評(píng)】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：