测小灯泡的电功率专题复习
上海市侨光中学项利军
一.学情分析
电学在中考物理中占有重要地位,而伏安法测小灯泡的电功率集中了电学的重要知识点,学生普遍感觉题目的综合性很强,难度很大。
无论在实验的操作,还是解题的思路和方法等方面对学生的综合能力提出了较高的要求。
在复习中,需要结合本实验的基本原理和步骤,协助学生理清基本的思路,从基础的实验出发,结合观察到的各种现象,引导学生挖掘题目的信息,为问题的解决打开突破口。
本专题涉及的知识有串联电路的基本特点、电流与电压电阻的关系、电功率的计算。
要求学生会连接简单的电路,能根据电路中各个电表示数的变化判断电路的连接情况,同时能根据电路中的电表示数判断电路的故障,找出电源电压、滑动变阻器的规格等信息。
由于本专题涉及到学生学习电路的诸多难点,对学生形成了很大的挑战。
学生通过对本专题的学习,应主要抓住实验现象的基本特征、把握测小灯泡电功率题目的主要信息,结合现象,通过圈画出题干中的关键词句等信息,找到题中隐含的条件,从而找到解题的突破口,为下一个阶段解题能力的提高铺平道路。
二.教学目标
1.知识与技能:
(1)掌握测小灯泡的电功率题的解题思路。
(2)理解小灯泡发光情况与实际电功率的关系;
2.过程与方法:
(1)会连接测小灯泡电功率的电路,使灯泡在不同电压下发光;
(2)会根据题中的电表示数寻找题中的信息,求出电源电压、滑动变阻器的规格等,从而计算出小灯泡的(额定)功率。
3.情感、态度与价值观:
(1)体会参与讨论对学习物理的积极作用,提高主动探究、发现问题与解决问题的能力;(2)通过读题、审题与解题,提高学生自身的基本素养,激发学习的潜力,增强自信。
三.教学重点和难点:
1.教学重点:实验题中小灯泡电功率的分析与计算。
2.教学难点:挖掘题中文字背后的有用条件。
四.设计思路
本设计包含了3个基本内容。
一是各个物理条件清晰明确的情况下对小灯泡电功率的计算题;二是电流表、电压表示数反向变化时电路连接及电源电压、滑动变阻器规格的判断、小灯泡功率的求解;三是要求准确测出灯泡额定电压,判断电压表的连接。
本设计的基本思路是:通过对正确的测小灯泡功率电路的连接,并且在规范的操作步骤下现象的观察,对比电压表非正常连接时现象的对比,学生对实验的基本过程有了比较清晰的印象,通过找到题中实验现象背后所隐含的信息,从而为测定小灯泡的电功率扫清障碍。
本设计要突出的重点是:要让学生找到非常规现象背后所隐含的信息,找到具体的实验过程,求出测量灯泡功率所必需的条件,从而巩固对串联电路基本规律的理解,提高审题和解题的基本技能。
本设计要突破的难点是:如何引导学生去发现题干中的有用信息,挖掘出其中的隐含条件。
具体方法是:通过集体审题,小组讨论,学生发言与交流反馈,突破审题解题中碰到的思维障碍,共同找到解决问题的突破口,最终求出灯泡的功率。
四.教学资源
1.测电功率演示器材一套
2.学生学案一份
五.教学流程
1.教学流程图
2.流程图说明
活动Ⅰ:学生上黑板连接电路并移动滑片,使小灯泡在不同的电压下发光。
活动Ⅱ:三个学生上黑板画出实验中的三个状态下的电路,并简单回顾电路中的基本关系。
热身训练:条件多数为已知(显性)的练习题,进行计算功率的热身训练,理清基本思路。
活动Ⅲ:测小灯泡功率例题1——○V、○A偏转相反
根据文字(或表格中)的现象(或数据)的变化,圈划出题干中的信息,找到产
生这种现象的原因,作出相应的电路图,列式求解(写出计算过程)。
活动Ⅳ:测小灯泡功率例题2——准确测量灯泡电功率
根据准确测出测小灯泡功率的要求,圈画出相应的文字描述,分析原因及电路改进
的方法,挖掘出相关的信息(隐性),根据相应的电路图,列式求解(写出计算过
程)。
六.教学过程
1.教学引入
学生完善电路并移动滑片,使灯泡在不同状态下发光。
三位学生上黑板画出三种基本状态下的电路,回忆电路中的基本关系,为本节课的学习打下基础。
2.热身训练
(1)学生集体审题,明确电路的三个状态下(闭合电键时、正常发光时及阻值最小时)的电路特点,寻找各电学量之间的关系,计算灯泡的电功率。
(2)分析灯泡的亮度与实际功率之间的关系。
3.例题分析
(1)通过对表格中电流表和电压表数据的分析,判断电压表的连接位置,计算出灯泡的额定功率,并且通过计算判断所选的滑动变阻器规格。
(2)通过对题干中现象的分析,计算滑动变阻器的最大阻值。
根据精确测出灯泡功率的要求,判断电压表的连接位置,最终求出灯泡的额定功率。
4.小结
测小灯泡的电功率 实验题专题
热身训练
小吴同学做测定小灯泡电功率的实验,所用的电源电压不变,滑动变阻器的规格为“5欧 3安”。
他正确连接电路,并且按规范的实验步骤进行操作。
当他闭合电键时,电流表的示数如图1所示。
接着,他移动滑片,当滑片处于中点位置时,小灯泡恰好正常发光,电流表在原来的位置上偏转了1小格。
然后,他将滑片滑到另一端点时,指针又转动了一小格。
①在图2的○内填上适当的符号并标出正负接线柱,使之成为一个完整的电路。
②请将下表填写完整。
例题1.小明在做“测定小灯泡的电功率”的实验时,实验器材齐全并完好,其中:电源电压为4.5伏且不变,待测小灯泡L 标有“2.5V”字样,滑动变阻器有“20Ω 2A”和“50Ω 1A”两种规格可选。
他正确串联实验器材,闭合电键,逐步移动滑片P 的位置,并观察电压表的示数,当电压表的示数分别高于、等于、低于2.5伏时,分别观察电流表的示数,并将实验数据记录在右表中。
①请在虚线方框内画出小明同学连接的实验电路图。
②请根据相关信息计算小灯泡L 的额定功率。
(写出计算过程) ③通过计算判断小明实验中选用的滑动变阻器规格。
图1 图2
例题2.小明、小华和小红三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。
实验中所用器材规格均相同,小灯标有“3.8V”字样,电源电压保持6伏不变。
(1)小明连接的电路如图3所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中正确连接。
要求:若将变阻器的滑片向左移动,闭合电键S 后,能使它接入电路中的电阻最大。
(2)小华实验步骤正确,闭合电键后,观察到小灯泡不发光,电压表无示数,电流表的示数为0.3安,则滑动变阻器的最大阻值是______________。
(3)小红正确连接电路,闭合电键后,移动变阻器的滑片,发现无法精确测出小灯泡的额定功率,经思考后她将电路图略作调整,接着她移动变阻器的滑片,当观察到电压表的示数为 伏时,小灯正常发光。
若此时变阻器的滑片恰好在中点上,求:小灯的额定功率。
图
3
A
S
测小灯泡的电功率 巩固练习
1.小红同学做测定小灯泡电功率实验,实验器材齐全且完好,待测小灯上标有“2.5V”字样,滑动变阻器上标有“20Ω 1Α”字样。
小红正确串联电路,并将电压表并联在电路中,实验操作正确,闭合电键,发现小灯发光偏暗,电压表、电流表示数分别如图1(a )、(b )所示。
①请指出该同学电路连接上存在的问题及判断的依据 。
②按正确的电路重新连接后,闭合电键,电压表指针偏转角度恰与图1(a )相同,则小灯此时的实际功率为 瓦。
③移动滑片直到小灯正常发光,电流表指针在图1(b )位置上偏转了5格,则小灯正常发光的功率为 瓦,此时滑动变阻器连入电路的电阻R 滑为 欧。
2.在“测定小灯泡的电功率”实验中,小红同学所用电源电压不变,小灯标有“2.5V ”字样。
她正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键时,电压表、电流表的示数分别为1.3伏和0.16安。
然后她将滑动变阻器的滑片移动到中点位置时,发现小灯正常发光。
接着她将滑片移动到另一端,发现小灯闪亮一下熄灭了,此时电流表的示数为_______安,而电压表的示数如图2(a )所示。
于是她更换电压表量程,发现电压表的示数如图2(b )所示,则电源电压为_______伏,滑动变阻器的最大阻值为________欧,小灯的额定功率为_______瓦。
图2 (a ) (b )
(b )
(a )
图1
V A
3.小王和小李同学用完全相同的器材测定相同规格的小灯泡的电功率,他们所用电源电压不变,滑动变阻器上标有“5 1A”字样,小灯标有“0.3A”字样,估计小灯的额定功率在1.2瓦左右。
(1)小王正确连接了实验电路。
(请在虚线方框内画出实验电路图)
(2)小王在实验时他严格按照正确的实验步骤操作,闭合电键时,观察到电压表、电流表的示数分别如图3(a )、(b )。
(3)小李正确串联实验器材,然后将电压表并联在电路中。
闭合电键,移动变阻器的滑片,观察到随着小灯的亮度逐渐增加,电压表的示数
逐渐变小。
当电流表的示数为_________安时,小灯泡正常发光,此时小李观察到电压表的指针也与图3(a )所示相同。
(4)依据上述现象和数据可以求出他们所用的电源电压为_________伏,当小灯泡正常发光时小李同学的实验中变阻器接入电路的电阻为_________欧,小灯泡的额定电压为_________伏,额定功率为______瓦。
a 图3
b。