指导学生解“小灯泡额定功率的测量”实验探究题
2019-02-14徐斌
徐 斌
(江苏省仪征市实验中学 211400)
苏科版九年级物理电学部分“测量小灯泡的电功率”,此乃电学部分的重点内容之一,作为实验探究题,无论是在平时教学效果检测中,还是在各类质量检测及各地中考试卷中,总能找到“小灯泡电功率测量”的题目.试题中出现的频率非常高,题型也多样,有的作为选择题出现,有的在填空题中出现,更多的在解答题中以实验探究的题型对学生进行考查.所以这部分内容尤为引起师生的关注.对学生解题的方法指导显得十分重要!
在过去的中考复习中,起先对这一考点并未引起重视,或者说没有引起足够的重视!更多的是就题讲题,没有帮助学生对这一考点做认真的分析和总结,导致学生对这类问题的解答不尽如人意!学生心中没有正确的解题思路,不知道怎么答题.于是乎在考试中答题时,不是在这个点上欠缺,就是在那个点上出错,容易失分,得满分的少之又少!
本人查阅了近年来各地市中考试卷,结合个人的教学体会,对涉及“小灯泡电功率的测量”题目进行了认真分析、归类,将“小灯泡额定功率测量”的方法总结为两类:一类是常规的“伏安法”,一类是“特殊法”.现将本人指导学生解“小灯泡额定功率测量”实验探究题方法、过程总结如下,供同行们参考!
首先从测量小灯泡电功率的最基本方法入手,结合例题讨论进行复习
一、伏安法“测小灯泡电功率”
根据如图1甲、乙两图,复习巩固怎样“测量小灯泡的电功率”.完成以下步骤
实验次数电压/V电流/A电功率/W灯泡亮度123
(1)按甲电路图把乙电路连接完整,(提醒学生注意以下几点)
连接电路时开关处于断开状态,注意电流表和电压表的正负接线柱连接和量程的选择,滑动变阻器要一上一下连,且滑片P调到阻值最大位置.
图1
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数小于额定电压,并记下电流表的示数;
(3)继续调节滑动变阻器,使电压表示数为额定电压,记下此时电流表示数
实验次数电压/V电流/A电功率/W灯泡亮度123
(4)移动滑片P,使电压表示数大于灯泡的额定电压,记录此时电流表示数;(5)设计并完成表格;(6)整理器材;(7)交流评估.在此基础上进行以下讨论:(1)滑动变阻器的作用保护电路,改变灯泡两端电压;(2)多次测量的目的知道小灯泡在不同电压下电功率不同!;(3)灯泡的亮暗由什么决定?灯泡的实际功率;(4)分析表中数据可得哪些结论?灯泡电压越大,电流越大,灯泡电压越大,实际功率越大,灯泡电阻随温度升高而增大.(5)灯泡电压与电流关系图像如图丙.
1.没有电压表,只有电流表和已知阻值的定值电阻R0
图2
如图2,为了测出额定电压为Ue=3.8V的小灯泡额定功率,小明设计了如下方案,已知R0=10Ω,请你帮他补充完整
(1)闭合开关S1、S3、断开S2,调节滑动变阻器,使电流表示数为____.
(2)闭合开关S1、S2、断开S3,读出电流表的示数I,
A.移动滑片P
B.保持滑动变阻器接入阻值不变,
(3)小灯泡额定功率表达式Pe=____(用字母表示)
2.没有电流表,只有电压表和已知阻值的定值电阻R0
图3
受小明方案的启示,没有电压表,将灯泡和定值电阻R0并联!现在缺少电流表,那就将灯泡和定值电阻R0串联,如图3.
(1)闭合开关断开,调节滑动变阻器,使电压表示数为____.(2)闭合开关断开,读出电压表的示数U.(3)小灯泡额定功率表达式Pe= (用字母表示)
3.给你电压表和一只电阻箱,能测出小灯泡额定功率吗?
(1)老师设计了如图4所示的电路图,你觉得可行
吗?试试看!
有了前面的基础,这里可让学生自主展示!教师对学生可适当加以点拨.
图4
(2)你能根据如图5所示的电路测出泡额定电压2.5V的小灯泡额定功率吗?( 已知电源电压4.5V)
图5
到这里,学生对“小灯泡额定功率的测量”已经有了比较清楚的认识,从最基本的伏安法,到缺少电压表或电流表的特殊法!以后在遇到此类问题,就有了明确的解题思路和方法,万变不离其中!
最后通过以下练习,检查学生对测量小灯泡额定功率的理解和掌握情况.