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1、九年級物理全冊 第18章 第3節(jié) 測量小燈泡的電功率教案 (新版)新人教版
知識與技能
1.通過學生自己設計實驗,進一步加深對電功率概念的理解。
2.通過學生動手操作,鞏固電流表和電壓表的操作技能。
3.通過實驗、比較,進一步理解額定功率和實際功率的區(qū)別。
過程與方法
1.通過本節(jié)課培養(yǎng)學生依據(jù)實驗原理設計實驗方法的能力。
2.通過實驗,培養(yǎng)學生的觀察、實驗能力及分析、概括能力。
情感、態(tài)度與價值觀
1.通過學習過程中的討論和交流,培養(yǎng)學生合作學習的意識和態(tài)度。
2.通過實驗中的觀察和比較,培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和良好的習慣。
重點
1.會測定小燈泡的功率。
2、2.對實際功率和額定功率的理解。
難點
電流表、電壓表及滑動變阻器的正確使用。
實驗法、觀察法、討論法。
一、新課引入
師:同學們在上一章的第五節(jié)已經(jīng)測量過定值電阻的電阻值,還記得是怎么測的嗎?
生1:利用電流表測出通過小燈泡的電流,再利用電壓表測出了小燈泡兩端的電壓,然后利用歐姆定律I=的變形公式R=算出了定值電阻的電阻。
生2:為了測量更準確,還利用變阻器進行了多次測量,然后求平均值。
師:同學們對學過的知識掌握得很好,我們在上節(jié)課剛學過了電功率,誰來說說什么是電功率?
生:電功率是表示用電器消耗電能快慢的物理量,用電器在1 s內(nèi)消耗的電能叫用電器的電功率。
師
3、:電功率能測嗎?怎么測?
生:可以利用電能表和鐘表測,也可以利用公式P=IU測出電壓和電流,計算出電功率。
師:如果我們要測“小燈泡”的電功率,用哪種方法好呢?
生:小燈泡不能接在家庭電路上,應該用第二種辦法測。
二、新課教學
[想想議議]
師:同學們能設計一個方案來測出小燈泡的功率嗎?大家一定還記得用電器在額定電壓下工作時的功率叫額定功率,如果不是在額定電壓下叫什么功率,你想要測量的是什么功率?
生:實際功率。
[投影]測量要求
分別測量以下三種情況下的實際功率。
(1)使小燈泡在額定電壓下發(fā)光。
(2)使小燈泡兩端電壓是額定電壓的1.2倍,并觀察小燈泡亮度。
(3)
4、使小燈泡兩端電壓低于額定電壓,并觀察小燈泡亮度。
師:同學們現(xiàn)在可以設計實驗,并做好記錄。
(學生經(jīng)過以前的探究活動,已能了解實驗活動的基本程序,所以,不必過多討論,用投影提醒學生即可)
[投影]
[設計實驗]
●設計思想(實驗原理):
●實驗電路:
●實驗器材:(注明使用器材規(guī)格)
●實驗數(shù)據(jù)(記錄)表格:
(教師巡視,及時指導,設計完成后,可以進行實驗)
[進行實驗]
●實驗操作步驟:
●實驗現(xiàn)象觀察:
●實驗數(shù)據(jù)記錄:
●實驗中存在什么問題:
(教師提醒學生做第(2)個實驗時,需小心調(diào)節(jié)滑動變阻器,以免實際電壓超過額定電壓太多,因電壓過大而燒壞燈泡。在同學實
5、驗的過程中教師要認真巡視,及時指導)
[分析和論證]
[評估]
[交流](實驗報告)
實驗結束,利用投影和大家交流。
學生實驗,教師巡回指導。
[投影]實驗報告
[題目]測量小燈泡的電功率
[實驗目的]測量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率。
[實驗原理]P=UI。
[實驗電路]
[說明]用電流表和電壓表分別測出通過小燈泡的電流和其兩端電壓,因為要測量不同電壓下的功率,所以電路中要接入滑動變阻器,用來改變小燈泡兩端電壓。
[實驗器材]1.小燈泡:額定電壓
2.電壓表:量程:
3.電流表:量程:
4.滑動變阻器:最大阻值 Ω,允許通過
6、的最大電流 A
5.電源 V
6.開關
7.導線
[說明]電源的選擇應考慮小燈泡的額定電壓,選擇大于小燈泡額定電壓的1.2倍,但不能過大。
實驗數(shù)據(jù)(記錄)表格:
項目
次數(shù)
實驗要求
發(fā)光
情況
電流
(A)
電壓
(V)
電功率
(W)
1
小燈泡在額定電壓下工作
2
小燈泡兩端電壓是額定電壓的1.2倍
3
小燈泡兩端電壓低于額定電壓
[實驗步驟]
1.按電路圖連接實物電路。
2.合上開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓為額定電壓,觀察小燈泡發(fā)光情況,記錄電流表、電壓表示
7、數(shù)。
3.調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓為額定電壓值的1.2倍,觀察燈泡發(fā)光情況,記錄電流表、電壓表示數(shù)。
4.調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓低于額定電壓,觀察并做記錄。
5.斷開開關,整理實驗器材。
[說明]
1.按電路圖連接實物電路時注意:
(1)連接過程中開關應始終處于斷開狀態(tài)。
(2)根據(jù)小燈泡的額定電壓值,估計電路中電流、電壓的最大值,選擇合適的量程,并注意正負接線柱的連接及滑動變阻器正確接法。
(3)連接好以后,每個同樣檢查一遍,保證電路連接正確。
2.合上開關前,應檢查滑動變阻器滑片是否在最大值的位置上,若不是,要弄清楚什么位置是最大位置并調(diào)整。
3.調(diào)節(jié)
8、滑動變阻器的過程中,要首先明白向什么方向可以使變阻器阻值變大或變小,怎么調(diào)能使小燈泡兩端電壓變大或變小。
[實驗結論]
由公式P=IU計算小燈泡的功率。(將計算結果填入表中,通過分析和比較得出)
(1)不同電壓下,小燈泡的功率不同,實際電壓越大,小燈泡功率越大。
(2)小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定,實際功率越大,小燈泡越亮。
[評估]
師:大家有什么問題可以互相交流,談談你在設計實驗及實驗過程中有什么新的感想,發(fā)現(xiàn)了什么問題。
生1:我們組認為實驗中最容易出錯的就是滑動變阻器,阻值最大的位置一錯,合上開關就容易使電表偏轉過大。
生2:實驗過程中,滑動變阻器開始在阻值最大的
9、位置,調(diào)節(jié)的時候阻值從大到小,小燈泡兩端的電壓會從小變到大。測量時為什么不先測低于額定電壓時的功率,依次測量等于額定電壓和高于額定電壓的功率,以免變阻器阻值一會兒變大,一會兒變小,還容易錯?
師:同學們非常認真,誰能來解釋剛才那幾個同學的兩個問題呢?
生1:我們認為先從低于額定電壓開始測也不是不可以,但是先測額定電壓更好,這樣在觀察小燈泡亮度時有明顯的區(qū)分,容易觀察。
生2:老師,我們發(fā)現(xiàn)今天測“小燈泡功率”的實驗裝置與上一章測“小燈泡電阻”時的裝置一模一樣。
師:是嗎?哪些地方一樣?
生:測量的內(nèi)容也一樣,都是燈泡兩端電壓和通過小燈泡的電流,實驗過程中的要求和注意的問題也基本一樣。
10、
師:有不一樣嗎?
生1:兩次測量的目的不同,上次是要測電阻,這次是要測功率。
生2:從今天的測量數(shù)據(jù)也可以算出小燈泡電阻。
師:可以的話,大家算一下電阻。
生:如果不考慮燈泡電阻隨溫度的變化,將三次測量的值加起來算平均值就知道小燈泡的電阻了。
師:大家都求出電阻了嗎?有沒有新的發(fā)現(xiàn)?
生:定值電阻可以求平均值,今天測的功率不能求平均值。
生:上次多次測量是為了求平均值減小誤差,這次是為了比較在不同電壓下小燈泡的功率和發(fā)光情況。
師:同學們分析得非常好,現(xiàn)在請同學們觀察你手中的小燈泡上的額定值,求出小燈泡的電阻,再求出實際電壓下電流值和功率值,和你測量的結果進行比較;如有誤差
11、,分析原因。
例1 在“測定小燈泡額定功率”的實驗中,某同學電路連接正確,閉合開關,燈泡發(fā)光,但測試中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表示數(shù)都達不到燈泡的額定電壓值。其原因可能是下述的哪種( ?。?
A.變阻器總電阻太大 B.電壓表量程太大
C.電源電壓太低 D.燈泡燈絲斷開
[答案] C
例2 在測定小燈泡功率的實驗中,若錯把電流表并聯(lián)在電燈兩端,而把電壓表串聯(lián)在電路中,如圖所示,則閉合開關S后,可能會出現(xiàn)的情況是( ?。?
A.燈泡不亮
B.電流表指針有明顯偏轉
C.電流表被燒壞
D.電壓表示數(shù)為電源的電壓
[解析] 把電壓表串聯(lián)在了電路中,因為電壓表的內(nèi)阻很大,可
12、以看作是絕緣體,因此電路中的電流十分微弱,可以忽略不計,故燈泡不會亮,電流表的指針不會偏轉,更不會被燒壞,所以A正確,B、C錯誤。因電壓表兩端的接線柱能通過導線或用電器等導體接到電源兩極上,所以電壓也相當于測電源的電壓,其示數(shù)約等于電源的電壓值,故D對。
[答案]AD
三、課堂小結
通過本節(jié)課的實驗,同學們進一步加深了對電功率的理解,鞏固了電流表、電壓表的操作技能,鍛煉了設計實驗的能力,希望同學們在課后能更充分交流,在相互交流中發(fā)現(xiàn)自己的不足,在不斷改正錯誤的過程中學到更多知識。
四、作業(yè)設計
第3節(jié) 測量小燈泡的電功率
[測量原理]P=IU
[結論]小燈泡的
13、發(fā)光情況由小燈泡的實際功率來決定,在額定電壓下,小燈泡才能正常發(fā)光。
本節(jié)課是電學中最重要的一個學生實驗,它涉及的器材最多、操作步驟最復雜,教材中是完全放手讓學生去操作完成的。我認為對學生來說難度不小,所以在課堂上,我給予了適當?shù)囊龑?、啟發(fā),對一些關鍵性的問題給予了必要的提示,這樣學生的正確率得到了明顯的提高,實驗也比較順利地能夠完成。
很多學生的實驗失誤出現(xiàn)在對電表的使用上,包括電表的連接、量程的選取、數(shù)值的讀出等,所以練習對電表的使用,仍是實驗的關鍵。
對電路故障的排除,盡量讓學生自己去解決,教師只提供可能的位置和方法,讓學生學會根據(jù)現(xiàn)象排除故障,進一步加深對電路方面通路、短路和斷路的體會。