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2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 18.3 測(cè)量小燈泡的電功率教案 （新版）新人教版(I) 【整體設(shè)計(jì)思路】 本節(jié)是上一節(jié)《電功率》學(xué)習(xí)的延伸，是初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中較復(fù)雜的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。本節(jié)實(shí)驗(yàn)中要求同時(shí)使用“電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器”這電學(xué)中的三大基本儀器，對(duì)學(xué)生的要求比較高，是電學(xué)中第二個(gè)同時(shí)使用三大儀器進(jìn)行定量測(cè)量的綜合實(shí)驗(yàn)，所以在中考中也占有重要地位。學(xué)好本節(jié)對(duì)培養(yǎng)良好的科學(xué)探究能力、加深對(duì)電功率的理解具有重要意義。 通過上節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了用伏安法測(cè)量用電器電功率的方法，對(duì)公式P＝UI有了初步認(rèn)識(shí)，通過本節(jié)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生能更清楚地了解電流、電壓對(duì)電功率的制約關(guān)系。 本節(jié)實(shí)驗(yàn)與前面做過的探究實(shí)驗(yàn)相比較，更突出了實(shí)驗(yàn)探究過程及實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)思考的問題，通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)實(shí)際功率的理解，從實(shí)驗(yàn)角度使學(xué)生了解電流、電壓如何影響用電器的實(shí)際功率。對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的要求上升了一個(gè)高度，要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)的步驟，逐個(gè)寫出實(shí)驗(yàn)的目的、原理、電路圖、主要操作步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理、所得到的結(jié)論及實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問題。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的7個(gè)步驟是學(xué)生第一次做，因此完成好本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)有一定的難度。教師可給予適當(dāng)?shù)奶崾?，使學(xué)生能更好地完成本次實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)的全過程。根據(jù)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，要完成教材中相關(guān)問題的討論，可提出如下問題或由學(xué)生提出一些在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中想到的問題，課上拿出一定的時(shí)間進(jìn)行討論。 (1)此實(shí)驗(yàn)的方法及原理是什么？ (2)此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用到哪些測(cè)量?jī)x器及工具？你能畫出本次實(shí)驗(yàn)的電路圖嗎？ (3)滑動(dòng)變阻器在本次實(shí)驗(yàn)中起什么作用？閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片放在什么位置？實(shí)驗(yàn)中怎樣移動(dòng)滑片更合理？ (4)為保證本次實(shí)驗(yàn)中小燈泡不被燒壞，加在小燈泡兩端的電壓最大不能超過多少伏？ (5)怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格更合理？ (6)將本次實(shí)驗(yàn)步驟與用“伏安法測(cè)小燈泡電阻”實(shí)驗(yàn)的步驟相比較，有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？ (7)三次實(shí)驗(yàn)中哪一次是小燈泡的額定功率？若實(shí)驗(yàn)中只要求測(cè)出小燈泡的額定功率，你應(yīng)該如何做？ (8)伏安法測(cè)電阻也是要求測(cè)三次，和這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的測(cè)三次目的一樣嗎？能否依據(jù)三次測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算小燈泡的平均功率，為什么？ 誤差分析討論也是一個(gè)探究過程，是學(xué)生能力的升華過程，教師應(yīng)給予足夠的重視。 【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識(shí)與技能 1、知道測(cè)量小燈泡功率的原理，會(huì)測(cè)小燈泡的額定功率和實(shí)際功率； 2、加深對(duì)電功率的理解，進(jìn)一步理解額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別。 3、鞏固電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用操作技能。 二、過程與方法 1、通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、分析處理數(shù)據(jù)的能力。 2、通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)小燈泡的電功率隨它兩端的電壓而改變，并探究掌握其變化規(guī)律，體驗(yàn)小燈泡在不同電功率下的工作狀態(tài)。 三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 1、通過學(xué)習(xí)過程中的討論和交流，養(yǎng)成學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度 2、通過認(rèn)識(shí)用電器正常工作和不正常工作對(duì)用電器的影響，養(yǎng)成學(xué)生科學(xué)使用用電器的意識(shí)。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1、用伏安法測(cè)量小燈泡實(shí)際功率的方法 2、區(qū)分額定功率與實(shí)際功率。 【教學(xué)難點(diǎn)】 1、測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和制定。 2、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的正確使用。 【教學(xué)方法】 展示學(xué)習(xí)目標(biāo)→啟發(fā)討論→觀察實(shí)驗(yàn)→展示成果→總結(jié)交流。 【課時(shí)安排】1課時(shí) 【教學(xué)準(zhǔn)備】 教師準(zhǔn)備：多媒體、電路示教板、實(shí)物展臺(tái) 學(xué)生每組準(zhǔn)備（共分12組,4人一組）：電源、2.5V小燈泡（帶燈座）、開關(guān)、電流表和電壓表、滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干、發(fā)光二極管（和燈泡亮度相當(dāng)）。 【教學(xué)過程】 [導(dǎo)入新課] 復(fù)習(xí)引入 課件展示問題，學(xué)生思考回答。 1．什么是電功率？什么是額定功率？什么是實(shí)際功率？ 2．如何測(cè)量小燈泡的電功率？上節(jié)課我們學(xué)過了哪兩種方法？它們分別是根據(jù)什么公式進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算的？ 學(xué)生紛紛回答： 1．電功率是表示用電器消耗電能快慢的物理量，電功率的大小等于它在1秒內(nèi)所消耗的電能；用電器在額定電壓下的功率叫額定功率；用電器在實(shí)際電路中工作時(shí)所消耗的功率叫做實(shí)際功率。 2．測(cè)量小燈泡的電功率有兩種方法： 方案(1)：可以利用電能表和秒表測(cè)。依據(jù)的公式：P＝。 方案(2)：也可以利用公式P＝UI測(cè)出電壓和電流，計(jì)算出電功率。 如果我們要測(cè)“小燈泡”的電功率，用哪種方法呢？因?yàn)樾襞莶荒芙釉诩彝ル娐飞?，所以?yīng)該用第二種方法測(cè)。 [推進(jìn)新課] 一、想想議議 課件展示問題：參考上一章“測(cè)量小燈泡的電阻”，你能設(shè)計(jì)一個(gè)方法測(cè)出小燈泡的電功率嗎？怎樣計(jì)算？ 學(xué)生紛紛舉手發(fā)言。 引導(dǎo)：小燈泡的實(shí)際電壓有很多，對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率也有很多，為了全面地看清小燈泡的電功率變化情況，我們需要測(cè)量多種情況下的實(shí)際功率大小。測(cè)哪些情況下的功率有代表性呢？分別測(cè)量以下三種情況下的實(shí)際功率即可： 多媒體課件展示： 測(cè)量要求： 分別測(cè)量以下三種情況下的實(shí)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)使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，并觀察小燈泡亮度。 引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)上述要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并把自己小組的實(shí)驗(yàn)方案寫出來。 (教學(xué)說明：學(xué)生經(jīng)過以前的探究活動(dòng)，已能了解實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基本程序，所以，不必過多討論，用課件展示提醒即可，也可在學(xué)生短時(shí)間討論后，由幾個(gè)小組長(zhǎng)匯報(bào)一下自己小組設(shè)計(jì)的方案。) 二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 1．設(shè)計(jì)思想(實(shí)驗(yàn)原理)；2.實(shí)驗(yàn)電路和器材(注明使用器材規(guī)格)；3.實(shí)驗(yàn)步驟；4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(記錄)表格及處理。 教師巡視，及時(shí)指導(dǎo)。設(shè)計(jì)完成后，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 1．實(shí)驗(yàn)操作步驟；2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察；3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄；4.實(shí)驗(yàn)中存在什么問題： (教學(xué)說明：教師提醒學(xué)生做第(2)種情況的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需小心調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，以免實(shí)際電壓超過額定電壓，因電壓過大而燒壞燈泡。在同學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中教師要認(rèn)真巡視，及時(shí)指導(dǎo)。) 四、分析和論證 根據(jù)公式P＝UI計(jì)算燈泡的電功率。 五、評(píng)估和交流(實(shí)驗(yàn)報(bào)告)（分組展示環(huán)節(jié)） 實(shí)驗(yàn)結(jié)束，選擇2～3組同學(xué)利用投影和大家交流。(要求同學(xué)配合投影上臺(tái)講解) （多媒體投影展示講解） 1．實(shí)驗(yàn)名稱：測(cè)量小燈泡的電功率 2．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率。 3．實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)公式P＝UI，測(cè)出小燈泡兩端電壓和通過燈泡的電流，計(jì)算出小燈泡的電功率。 4．實(shí)驗(yàn)電路：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理設(shè)計(jì)如右圖所示電路。說明：用電流表和電壓表分別測(cè)出通過小燈泡的電流和其兩端電壓，因?yàn)橐獪y(cè)量不同電壓下的功率，所以電路中要接入滑動(dòng)變阻器，用來改變小燈泡兩端電壓。 5．實(shí)驗(yàn)器材： (1）小燈泡：額定電壓____________。 (2)電壓表：量程分別為_______,_______；最小格示數(shù)為_____,_______； (3)電流表：量程分別為______,_______；最小格示數(shù)為______,______； (4)滑動(dòng)變阻器：最大阻值______ Ω，允許通過最大電流______ A。 (5)電源______ V； (6)開關(guān)； (7)導(dǎo)線。 說明：電源的選擇應(yīng)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。 6．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(記錄)表格： 　　項(xiàng)目 次數(shù) 實(shí)驗(yàn)要求 電壓 (V) 電流 (A) 電功率 (W) 發(fā)光 情況 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 六、實(shí)驗(yàn)步驟 1．按電路圖連接實(shí)物電路。 2．合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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、電壓表示數(shù)。 3．調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(dòng)變阻器，使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察并作記錄。 5．?dāng)嚅_開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)器材。 說明： 1．按電路圖連接實(shí)物電路時(shí)注意： (1)連接過程中開關(guān)應(yīng)始終處于斷開狀態(tài)。 (2)根據(jù)小燈泡的額定電壓值，估計(jì)電路中電流、電壓的最大值，選擇合適的量程，并注意正負(fù)接線柱的連接及滑動(dòng)變阻器的正確接法。 (3)連接好以后，檢查一遍，保證電路連接正確。 2．合上開關(guān)前，應(yīng)檢查滑動(dòng)變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調(diào)整。 3．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中，要首先明白向什么方向滑動(dòng)滑片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。 七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 由公式P＝UI計(jì)算小燈泡的功率，將計(jì)算結(jié)果填入表中，通過分析和比較得出： (1)當(dāng)U實(shí)＝U額時(shí)，P實(shí)＝P額，燈泡正常發(fā)光； (2)當(dāng)U實(shí)＞U額時(shí)，P實(shí)＞P額，燈泡較正常發(fā)光亮； (3)當(dāng)U實(shí)＜U額時(shí)，P實(shí)＜P額，燈泡較正常發(fā)光暗。 八、評(píng)估 反思小結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中的得失，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，與其他同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)的體會(huì)。 請(qǐng)同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行回顧和分析，思考： 1、在實(shí)驗(yàn)過程中還有沒有不合理的地方？你是如何改進(jìn)的？ 2、操作中有沒有什么失誤或故障？你是如何解決的？ 3、測(cè)量結(jié)果有哪些誤差？你是如何盡量減小的？…… 【課堂總結(jié)】 通過本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們進(jìn)一步加深了對(duì)電功率的理解，鞏固了電流表、電壓表的操作技能，鍛煉了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，希望同學(xué)們?cè)谡n后能更充分交流，在相互交流中發(fā)現(xiàn)自己的不足甚至是錯(cuò)誤，在不斷改正錯(cuò)誤的過程中學(xué)到更多知識(shí)。 【拓展延伸】 請(qǐng)看書中P97頁，“想想做做”中，選擇亮度與小燈泡相當(dāng)?shù)陌l(fā)光二極管，測(cè)量加在它兩端的電壓和通過它的電流，計(jì)算它的電功率。調(diào)節(jié)加在它兩端的電壓，獲得幾組數(shù)據(jù)。將所得的電功率數(shù)值與小燈泡相比，在亮度相當(dāng)?shù)那闆r下，哪一個(gè)的電功率較??？ （設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)際問題。） 【布置作業(yè)】 動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2及附件1作業(yè)。 【附件1】 1、我們學(xué)習(xí)了電能表的有關(guān)知識(shí)，現(xiàn)在又學(xué)習(xí)了電功率的有關(guān)知識(shí)，同學(xué)們能否利用電能表和停表測(cè)算出同學(xué)們家中電視機(jī)的電功率。 2.請(qǐng)走訪你所在的小區(qū)居民，一天當(dāng)中什么時(shí)候達(dá)到用電高峰，用電高峰期電燈的亮度有什么變化，請(qǐng)你利用所學(xué)的知識(shí)來幫助居民分析原因。 【板書設(shè)計(jì)】 18.3 測(cè)量小燈泡的電功率 一、原理：P＝UI 二、測(cè)量?jī)x器：電壓表和電流表 三、所測(cè)物理量：燈泡兩端的電壓及燈泡中的電流 四、實(shí)驗(yàn)電路圖： 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論： (1)當(dāng)U實(shí)＝U額時(shí)，P實(shí)＝P額，燈泡正常發(fā)光； (2)當(dāng)U實(shí)＞U額時(shí)，P實(shí)＞P額，燈泡較正常發(fā)光亮； (3)當(dāng)U實(shí)＜U額時(shí)，P實(shí)＜P額，燈泡較正常發(fā)光暗。