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2019-2020年九年級物理全冊 18.3 測量小燈泡的電功率教案 （新版）新人教版 【整體設(shè)計思路】 本節(jié)是上一節(jié)《電功率》學(xué)習(xí)的延伸，是初中電學(xué)實驗中較復(fù)雜的一個實驗。本節(jié)實驗中要求同時使用“電流表、電壓表和滑動變阻器”這電學(xué)中的三大基本儀器，對學(xué)生的要求比較高，是電學(xué)中第二個同時使用三大儀器進行定量測量的綜合實驗，所以在中考中也占有重要地位。學(xué)好本節(jié)對培養(yǎng)良好的科學(xué)探究能力、加深對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)知道了用伏安法測量用電器電功率的方法，對公式P＝UI有了初步認識，通過本節(jié)實驗探究學(xué)生能更清楚地了解電流、電壓對電功率的制約關(guān)系。 本節(jié)實驗與前面做過的探究實驗相比較，更突出了實驗探究過程及實驗過程中應(yīng)思考的問題，通過實驗加深學(xué)生對實際功率的理解，從實驗角度使學(xué)生了解電流、電壓如何影響用電器的實際功率。對探究實驗的要求上升了一個高度，要求學(xué)生按照實驗報告設(shè)計的步驟，逐個寫出實驗的目的、原理、電路圖、主要操作步驟、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理、所得到的結(jié)論及實驗中發(fā)現(xiàn)的新問題。設(shè)計實驗的7個步驟是學(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?shù)奶崾?，使學(xué)生能更好地完成本次實驗報告設(shè)計的全過程。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)計實驗過程中想到的問題，課上拿出一定的時間進行討論。 (1)此實驗的方法及原理是什么？ (2)此實驗中應(yīng)用到哪些測量儀器及工具？你能畫出本次實驗的電路圖嗎？ (3)滑動變阻器在本次實驗中起什么作用？閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片放在什么位置？實驗中怎樣移動滑片更合理？ (4)為保證本次實驗中小燈泡不被燒壞，加在小燈泡兩端的電壓最大不能超過多少伏？ (5)怎樣設(shè)計實驗記錄表格更合理？ (6)將本次實驗步驟與用“伏安法測小燈泡電阻”實驗的步驟相比較，有什么相同點和不同點？ (7)三次實驗中哪一次是小燈泡的額定功率？若實驗中只要求測出小燈泡的額定功率，你應(yīng)該如何做？ (8)伏安法測電阻也是要求測三次，和這個實驗中的測三次目的一樣嗎？能否依據(jù)三次測量數(shù)據(jù)計算小燈泡的平均功率，為什么？ 誤差分析討論也是一個探究過程，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】 一、知識與技能 1、知道測量小燈泡功率的原理，會測小燈泡的額定功率和實際功率； 2、加深對電功率的理解，進一步理解額定功率和實際功率的區(qū)別。 3、鞏固電流表、電壓表、滑動變阻器的使用操作技能。 二、過程與方法 1、通過實驗，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的能力、實驗操作能力、分析處理數(shù)據(jù)的能力。 2、通過測量發(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，體驗小燈泡在不同電功率下的工作狀態(tài)。 三、情感態(tài)度與價值觀 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)的意識學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度 2、通過認識用電器正常工作和不正常工作對用電器的影響，養(yǎng)成學(xué)生科學(xué)使用用電器的意識。 【教學(xué)重點】 1、用伏安法測量小燈泡實際功率的方法 2、區(qū)分額定功率與實際功率。 【教學(xué)難點】 1、測量小燈泡功率的實驗方案的設(shè)計和制定。 2、電流表、電壓表、滑動變阻器的正確使用。 【教學(xué)方法】 展示學(xué)習(xí)目標→啟發(fā)討論→觀察實驗→展示成果→總結(jié)交流。 【課時安排】1課時 【教學(xué)準備】 教師準備：多媒體、電路示教板、實物展臺 學(xué)生每組準備（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、滑動變阻器，導(dǎo)線若干、發(fā)光二極管（和燈泡亮度相當）。 【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？什么是實際功率？ 2．如何測量小燈泡的電功率？上節(jié)課我們學(xué)過了哪兩種方法？它們分別是根據(jù)什么公式進行測量、計算的？ 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；用電器在實際電路中工作時所消耗的功率叫做實際功率。 2．測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。依據(jù)的公式：P＝。 方案(2)：也可以利用公式P＝UI測出電壓和電流，計算出電功率。 如果我們要測“小燈泡”的電功率，用哪種方法呢？因為小燈泡不能接在家庭電路上，所以應(yīng)該用第二種方法測。 [推進新課] 一、想想議議 課件展示問題：參考上一章“測量小燈泡的電阻”，你能設(shè)計一個方法測出小燈泡的電功率嗎？怎樣計算？ 學(xué)生紛紛舉手發(fā)言。 引導(dǎo)：小燈泡的實際電壓有很多，對應(yīng)的實際功率也有很多，為了全面地看清小燈泡的電功率變化情況，我們需要測量多種情況下的實際功率大小。測哪些情況下的功率有代表性呢？分別測量以下三種情況下的實際功率即可： 多媒體課件展示： 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)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)計實驗，并把自己小組的實驗方案寫出來。 (教學(xué)說明：學(xué)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，用課件展示提醒即可，也可在學(xué)生短時間討論后，由幾個小組長匯報一下自己小組設(shè)計的方案。) 二、設(shè)計實驗 1．設(shè)計思想(實驗原理)；2.實驗電路和器材(注明使用器材規(guī)格)；3.實驗步驟；4.實驗數(shù)據(jù)(記錄)表格及處理。 教師巡視，及時指導(dǎo)。設(shè)計完成后，可以進行實驗。 三、進行實驗 1．實驗操作步驟；2.實驗現(xiàn)象觀察；3.實驗數(shù)據(jù)記錄；4.實驗中存在什么問題： (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，因電壓過大而燒壞燈泡。在同學(xué)實驗的過程中教師要認真巡視，及時指導(dǎo)。) 四、分析和論證 根據(jù)公式P＝UI計算燈泡的電功率。 五、評估和交流(實驗報告)（分組展示環(huán)節(jié)） 實驗結(jié)束，選擇2～3組同學(xué)利用投影和大家交流。(要求同學(xué)配合投影上臺講解) （多媒體投影展示講解） 1．實驗名稱：測量小燈泡的電功率 2．實驗?zāi)康模簻y量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率。 3．實驗原理：根據(jù)公式P＝UI，測出小燈泡兩端電壓和通過燈泡的電流，計算出小燈泡的電功率。 4．實驗電路：根據(jù)實驗的目的和原理設(shè)計如右圖所示電路。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。 5．實驗器材： (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．實驗數(shù)據(jù)(記錄)表格： 　　項目 次數(shù) 實驗要求 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、實驗步驟 1．按電路圖連接實物電路。 2．合上開關(guān)，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，觀察并作記錄。 5．斷開開關(guān)，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(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)滑動變阻器的過程中，要首先明白向什么方向滑動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、實驗結(jié)論 由公式P＝UI計算小燈泡的功率，將計算結(jié)果填入表中，通過分析和比較得出： (1)當U實＝U額時，P實＝P額，燈泡正常發(fā)光； (2)當U實＞U額時，P實＞P額，燈泡較正常發(fā)光亮； (3)當U實＜U額時，P實＜P額，燈泡較正常發(fā)光暗。 八、評估 反思小結(jié)實驗過程中的得失，完成實驗報告，與其他同學(xué)交流實驗的體會。 請同學(xué)們對實驗過程進行回顧和分析，思考： 1、在實驗過程中還有沒有不合理的地方？你是如何改進的？ 2、操作中有沒有什么失誤或故障？你是如何解決的？ 3、測量結(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)課的實驗，同學(xué)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(shè)計實驗的能力，希望同學(xué)們在課后能更充分交流，在相互交流中發(fā)現(xiàn)自己的不足甚至是錯誤，在不斷改正錯誤的過程中學(xué)到更多知識。 【拓展延伸】 請看書中P97頁，“想想做做”中，選擇亮度與小燈泡相當?shù)陌l(fā)光二極管，測量加在它兩端的電壓和通過它的電流，計算它的電功率。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?shù)那闆r下，哪一個的電功率較?。? （設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生知識的綜合運用能力，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實際問題。） 【布置作業(yè)】 動手動腦學(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，現(xiàn)在又學(xué)習(xí)了電功率的有關(guān)知識，同學(xué)們能否利用電能表和停表測算出同學(xué)們家中電視機的電功率。 2.請走訪你所在的小區(qū)居民，一天當中什么時候達到用電高峰，用電高峰期電燈的亮度有什么變化，請你利用所學(xué)的知識來幫助居民分析原因。 【板書設(shè)計】 18.3 測量小燈泡的電功率 一、原理：P＝UI 二、測量儀器：電壓表和電流表 三、所測物理量：燈泡兩端的電壓及燈泡中的電流 四、實驗電路圖： 五、實驗結(jié)論： (1)當U實＝U額時，P實＝P額，燈泡正常發(fā)光； (2)當U實＞U額時，P實＞P額，燈泡較正常發(fā)光亮； (3)當U實＜U額時，P實＜P額，燈泡較正常發(fā)光暗。