九年级 第18章 第三节

测量小灯泡电功率 的教学设计 通过上节学习 学生已经知道了用伏安法测量用电器电功率的方法 对公式 P UI 有 了初步认识 通过本节实验探 究学生能更清楚地了解电流 电压对电功率的制约关系 本节实验与前面做过的探究实验相比较 更突出了实验探究过程及实验过程中应思考的问 题 通过实验加深学生对实际功率的理解 从实验角度使学生了解电流 电压如何影响用 电器的实际功率 对探究实验的要求上升了一个高度 要求学生设计一个实验报告 并写 出这个实验的目的 依据的原理 主要操作步骤 所得到的结论及实验中发现的新问题 设计实验报告是学生第一次做 因此完成好本节课的教学任务有一定的难度 教师可给予 适当的提示 使学生能更好地完成本次实验报 告设计的全过程 根据学生的课前预习 要 完成教材中相关问题的讨论 可提出如下问题或由学生提出一些在设计实验过程中想到的 问题 课上拿出一定的时间进行讨论 1 此实验的方法及原理是什么 2 此实验中应用到哪些测量仪器及工具 你能画出本次实验的电路图吗 3 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放在什么位置 实验中怎样 移动滑片更合理 4 为保证本次实验中小灯泡不被烧坏 加在小灯泡两端的电压最大不能超过多少 伏 5 怎样设计实验记录表格更合理 6 将本次实验步骤与用 伏安法测小灯泡电阻 实验的步骤相比较 有什么相同点和不同 点 7 三次实验中哪一次是小灯泡的额定功率 若实验中只要求测出小灯泡的额定功率 你应 该如何做 8 伏安法测电阻也是要求测三次 和这个实验中的测三次目的一样吗 能否依据三次测量 数据计算小灯泡的平均功率 为什么 9 小灯泡的实际功率 发光情况是怎样随它两端的电压的改变而改变的 如果用 PU 图象 表示变化的规律 图象会是什么样的 实验分析讨论也是一个探究过程 是学生能力的升华过程 教师应给予足够的重视 教学重点 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 教学难点 学生自己设计 实验电路和实验步骤 教学方法 启发讨论 观察实验 展示成果 总结交流 课时安排 1 课时 三维目标 一 知识与技能 1 会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率 2 理解额定功率与实际功率 二 过程与方法 通过探究 体验小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改变 并发现其变化的规律 三 情感态度与价值观 认识用电器正常工作和不正常工作对用电器的影响 培养学生科学使用用电器的意识以及 节约用电的意识 课前准备 2 4 人为一组 每组配有 学生电源 或电池组 电流表 电压表 滑动变阻器 小灯泡 带灯座 开关 导线若干 教师制作好课件 教学设计 导入新课 复习引入 课件展示问题 学 生思考回答 1 什么是电功率 什么是额定功率 什么是实际功率 2 如何测量小灯泡的电功率 上节课我们学过了哪两种方法 它们分别是根据什么公式进 行测量 计算的 学生纷纷回答 1 电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量 电功率的大小等于它在 1 秒内所消耗的电 能 用电器在额定电压下的功率叫额定功率 用电器在实际电路中工作时所消耗的功率叫 做实际功率 2 测量小灯泡的电功率有两种方法 方案 1 可以利用电能表和秒表测 依据的公式 P Wt 方案 2 也可以利用公式 P UI 测出电压和电流 计算出电功率 如果我们要测 小灯泡 的电功率 用哪种方法呢 因为小灯泡不能接在家庭电路上 所 以应该用第二种方法测 推进新课 一 想想议议 课件展示问题 参考上一章 测量小灯泡的电阻 你能设计一个方 法测出小灯泡的电功 率吗 怎样计算 学生纷纷举手发言 引导 小灯泡的实际电压有很多 对应的实际功率也有很多 为了全面地看清小灯泡的电 功率变化情况 我们需要测量多种情况下的实际功率大小 测哪些情况下的功率有代表性 呢 分别测量以下三种情况下的实际功率即可 多媒体课件展示 测量要求 分别测量以下三种情况下的实际功率 1 使小灯泡在额定电压下发光 2 使小灯泡两端电压是额定电压的 1 2 倍 并观察小灯泡亮度 3 使小灯泡两端电压低于额定电压 并观察小灯泡亮度 引导学生依据上述要求设计实验 并把自己小组的实验方案写出来 教学说明 学生经过以前的探究活动 已能了解实验活动的基本程序 所以 不必过多讨 论 用课件展示提醒即可 也可在学生短时间讨论后 由几个小组长汇报一下自己小组设 计的方案 二 设计实验 1 设计思想 实 验原理 2 实验电路 3 实验器材 注明使用器材规格 4 实验数据 记 录 表格 教师巡视 及时指导 设计完成后 可以进行实验 三 进行实验 1 实验操作步骤 2 实验现象观察 3 实验数据记录 4 实验中存在什么问题 教学说明 教师提醒学生做第 2 种情况的实验时 需小心调节滑动变阻器 以免实际电压 超过额定电压 因电压过大而烧坏灯泡 在同学实验的过程中教师要认真巡视 及时指导 四 分析和论证 根据公式 P UI 计算灯泡的电功率 五 评估和交流 实验报告 实验结束 选择 2 3 组同学 利用投影和大家交流 要求同学配合投影上台讲解 多媒体投影展示讲解 第一组 实验报告 实验名称 测量小灯泡的电功率 实验目的 测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率 实验原理 根据公式 P UI 测出小灯泡两端电压和通过灯泡的电流 计算出小灯泡的电 功率 实验电路 根据实验的目的和原理设计如右图所示电路 说明 用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压 因为要测量不同电压 下的功率 所以电路中要接入滑动变阻器 用来改变小灯泡两端电压 实验器材 1 小灯泡 额定电压 2 电压表 量程 最小格示数 3 电流表 量程 最小格示数 4 滑动变阻器 最大阻值 允许通过最大电流 A 5 电源 V 6 开关 7 导线 说明 电源的选择应考虑小灯泡的额定电压 选择大于小灯泡额定电压的 1 2 倍 但不能 过大 实验数据 记录 表格 项目 次数 实验要求 发光 情况 电流 A 电压 V 电功率 W 1 小灯泡在额定电压下工作 2 小灯泡两端电压是额定电压的 1 2 倍 3 小灯泡两端电压低于额定电压 六 实验步骤 1 按电路图连接实物电路 2 合上开关 调节滑动变阻器 使小灯泡两端电压为额定电压 观察小灯泡发光情况 记 录电流表 电压表示数 3 调节滑动变阻器 使小灯泡两端电压为额定电压值的 1 2 倍 观察灯泡发光情况 记录 电流表 电压表示数 4 调节滑动变阻器 使小灯泡两端电压低于额定电压 观察并作记录 5 断开开关 整理实验器材 说明 1 按电路图连接实物电路时注意 1 连接过程中开关应始终处于断开状态 2 根据小灯泡的额定电压值 估计电路中电流 电压的最大值 选择合适的量程 并注意 正负接线柱的连接及滑动变阻器的正确接法 3 连接好以后 检查一遍 保证电路连接正确 2 合上开关前 应检查滑动变阻器滑片是否在阻值最大值的位置上 若不是 要弄清楚什 么位置是最大值位置并调整 3 调节滑动变阻器的过程中 要首先明白向什么方向滑动滑片可以使变阻器阻值变大或变 小 怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小 七 实验结论 由公式 P UI 计算小灯泡的功率 将计算结果填入表中 通过分析和比较得出 1 当 U 实 U 额时 P 实 P 额 灯泡正常发光 2 当 U 实 U 额时 P 实 P 额 灯泡较正常发光亮 3 当 U 实 U 额时 P 实 P 额 灯泡较正常发光暗 八 评估 反思小结实验过程中的得失 完成实验报告 与其他同学交流实验的体会 引导学生讨论和交流 大家有什么问题可以互相交流 谈谈你在设计实验及实验过程中有 什么新的感想 发现了什么问题 学生纷纷讨论和交流 教师对有代表性的问题进行指导 学生讨论结束后 教师进行实验 过程的总结与点评 课堂总结 通过本节课的实验 同学们进一步加深了对电功率的理解 巩固了电流表 电压表的操作 技能 锻炼了设计实验的能力 希望同学们在课后能更充分交流 在相互交流中发现自己 的不足甚至是错误 在不断改正错误的过程中学到更多知识 板书设计 测量小灯泡的电功率 一 原理 P UI 二 测量仪器 电压表和电流表 三 所测物理量 灯泡两端的电压及灯泡中的电流 四 实验电路图 五 实验结论 1 当 U 实 U 额时 P 实 P 额 灯泡正常发光 2 当 U 实 U 额时 P 实 P 额 灯泡较正常发光亮 3 当 U 实 U 额时 P 实 P 额 灯泡较正常发光暗 活动与探究 课题 坏了的灯泡为什么更亮了 内容 测完小灯泡功率后 同学们知道了灯泡的亮度和它的实际功率有关系 这让一个同 学想起了一件事 他们家的一只灯泡有一天不亮了 爸爸把它取下来 看了看说灯丝断了 就随手放在了桌子上 同学也过去拿起来看了看 没断呀 他就又小心地把灯泡装上了 打开开关 灯果然亮了 并且比原来还亮 爸爸看了一眼说了一句 过不了多久还得灭 果然没多久 还是坏了 过程 听说了这样的问题 同学们一下兴奋了 经过讨论 同学们一致认为应该从下面几 个方面找原因 1 灯丝断了 能再连上吗 2 断了的灯丝 如果再连上和原来的一样吗 3 再接上的灯为什么 好景不长 同学们开始分头活动 一部分同学去查资料 另一部 分同学去找因为灯丝断开而不同的灯 泡做试验 看能不能再连在一起 结论 经过同学们的努力 大家发现 灯丝断开后 再连在一起时不是 连 而是 搭 在了一起 搭在一起后 灯丝没有原来 的长 电阻变小了 电压不变 实际功率大于额定功率 很快会被烧坏 设计反思 本节实验是电学中最重要的一个学生实验 它涉及的器材最多 操作步骤最复杂 教材中 是完全放手让学生去操作完成的 对学生来说难度不小 所以在课堂上 给予了适当的引 导 启发 对一些关键性的问题给予了必要的提示 这样学生的正确率得到了明显的提高 实验也能够比较顺利地完成 本节实验中三大仪器的连接与规范使用依然决定着实验能否顺利进行和实验的成败 所以 对电压表 电流表及滑动变阻器正确使用与读数是