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2019-2020年九年級(jí)物理 《測(cè)量電功率》教案 人教新課標(biāo)版 教學(xué)目標(biāo)： 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是本節(jié)的重點(diǎn)；自己設(shè)計(jì)電路測(cè)量小燈泡的功率和各種故障的排除的本節(jié)的難點(diǎn)。 教學(xué)準(zhǔn)備： 實(shí)驗(yàn)器材：干電池2節(jié)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各1只，“2.5V”的小燈泡1個(gè)（附燈座），導(dǎo)線若干（以上器材每實(shí)驗(yàn)小組一套） 教學(xué)設(shè)計(jì)： 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 說(shuō)明 復(fù)習(xí)引入： 出示課前測(cè)評(píng) ① 是電功率，電功率的大小表示是電流做功的 。 ②電功率的計(jì)算式P= = ③ 是額定電壓， 是額定功率。 ④一只燈泡標(biāo)有“220V 40W”，它的含義是 。 常用的小燈泡標(biāo)有額定電壓（如1.5V，2.5V，3.8V）而未標(biāo)明額定功率，那么它的額定功率如何知道呢？引入新課教學(xué)，板書(shū)課題，并出示學(xué)習(xí)目標(biāo)。 新課教學(xué) ⒈制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) ⑴點(diǎn)撥思路：電功率的計(jì)算公式是？ 由P=UI可以看出，要測(cè)小燈泡的功率需測(cè)量的物理量有？ 如何使小燈泡兩端電壓正好等于其額定電壓呢？ ⑵讓學(xué)生畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖 并讓學(xué)生指出根據(jù)電路圖需選擇的器材、儀器有哪些？畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖。 ⑶為測(cè)小燈泡的額定功率和實(shí)際功率，應(yīng)設(shè)計(jì)怎樣的記錄表？ 師強(qiáng)調(diào)學(xué)生要觀察各種情況下燈的發(fā)光情況。 ⒉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) ⑴找一生試述實(shí)驗(yàn)的步驟 師強(qiáng)調(diào)注意的問(wèn)題，并總結(jié)步驟如下： ①按設(shè)計(jì)電路圖連接實(shí)物。 ②檢查電路無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，此時(shí)注意觀察電壓的示數(shù)，當(dāng)電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓時(shí)，停止滑動(dòng)，并記下電流表的示數(shù)，代入P=UI公式算出小燈泡的額定功率。 ③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍，觀察小燈泡的發(fā)光情況，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI，算出小燈泡此時(shí)的實(shí)際功率。 ④調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓，觀察小燈泡的發(fā)光情況，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI，算出小燈泡此時(shí)的實(shí)際功率。 ⑤整理實(shí)驗(yàn)器材。 電壓（V） 電流（A） 電功率（W） 燈泡發(fā)光情況 U=U額 U＞U額 U＜U額 ⑵學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，師巡回指導(dǎo) ①解決同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中遇到的疑難問(wèn)題。 ②指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的操作方法和實(shí)驗(yàn)技能。 ③掌握實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展，記錄下實(shí)驗(yàn)做得好的小組。 ⒊交流與合作 實(shí)驗(yàn)后再與周?chē)瑢W(xué)交流，回答課本上的兩個(gè)問(wèn)題。 師了解學(xué)生交流的情況。 ⒋利用家用電能表測(cè)算家用電器電功率 本實(shí)驗(yàn)安排學(xué)生在家長(zhǎng)的幫助下課外完成，課內(nèi)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的方法及測(cè)算方法。 測(cè)算方法強(qiáng)調(diào)如下： ⑴表盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈電流所做的功： W0=3.6106/3000J=1.2103J。 ⑵在時(shí)間t內(nèi)表盤(pán)轉(zhuǎn)n圈所做的功： W=nW0= n1.2103（J）。 ⑶電吹風(fēng)的電功率 P=W/t= n1.2103/t（W） 總結(jié)擴(kuò)展： ⒈給你電源、變阻器、開(kāi)關(guān)、電流表和一只定值電組及導(dǎo)線若干，如何粗略地沒(méi)出一小燈泡上額定功率？（如電流表?yè)Q成電壓表呢？）注：額定電壓已知 ⒉一輛汽車(chē)上用的燈泡上標(biāo)有“12V W”（看不清），為了確定該燈泡的額定功率，下列方法中最佳的方案是（ ） A、接入12V電源，使之正常發(fā)光，再與有標(biāo)記的燈泡比亮度來(lái)判斷 B在實(shí)驗(yàn)室中用干電池和等測(cè)出燈泡的電阻值，再用P=U2/R計(jì)算 C、接入12V的電源本上，用測(cè)出燈泡中的電流，再用P=UI計(jì)算 D、直接與標(biāo)有“12V”的燈泡從外觀上比較確定。 做題 思考 認(rèn)標(biāo) 回答：P=UI 回答：燈泡兩端的電壓U與燈泡中的電流I 思考回答：電路中串聯(lián)滑動(dòng)變阻器畫(huà)實(shí)驗(yàn)電路圖并交流，說(shuō)出應(yīng)選擇的器材，畫(huà)出裝置圖。 思考確認(rèn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格的確定。 明確實(shí)驗(yàn)的具體步驟 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) 完成實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理后，再對(duì)課本上的兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行討論 閱讀“迷你實(shí)驗(yàn)室”后展開(kāi)討論：⒈測(cè)一只電吹鳳的電功率的方法？⒉如何測(cè)算？ 討論交流，理清解答過(guò)程。 布置作業(yè)： ⒈在家長(zhǎng)協(xié)助下完成用電能表和鐘表測(cè)家用電器的電功率的實(shí)驗(yàn)。 板書(shū)設(shè)計(jì) 第三節(jié) 測(cè)量電功率 一、測(cè)量小燈泡的電功率 ⒈實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定小燈泡的額定功率和小燈泡不在額定電壓下的實(shí)際功率。 ⒉實(shí)驗(yàn)原理：P=UI ⒊實(shí)驗(yàn)電路圖： ⒋實(shí)驗(yàn)器材： ⒌實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表： 電壓（V） 電流（A） 電功率（W） 燈泡發(fā)光情況 U=U額 U＞U額 U＜U額 二、電能表和鐘表測(cè)家用電器的電功率： ⒈實(shí)驗(yàn)方法： ⒉測(cè)算方法： 第一步，表盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈電流所做的功： W0=3.6106/3000J=1.2103J。 第二步，在時(shí)間t內(nèi)表盤(pán)轉(zhuǎn)n圈所做的功： W=nW0= n1.2103（J）。 第三步，用電器工作時(shí)的電功率P P=W/t= n1.2103/t（W） 教學(xué)反思： 教學(xué)參考 家用電能表的使用常識(shí) ⒈常見(jiàn)家用電能表的規(guī)格及選用 電能表一般分為單相表和三相表兩種。家庭使用的是單相表，其額定工作電壓為220V，額定頻率為50Hz，額定工作電流型號(hào)不同而有2.5A，3A，5A，10A等不同規(guī)格，通常在家用電能表的額定負(fù)荷電流數(shù)字后有一個(gè)括號(hào)，括號(hào)內(nèi)標(biāo)有額定電流數(shù)值2倍的數(shù)字，如“2.5（5）A”字樣，這說(shuō)明2.5A的電能表可以承受到5A的工作電流仍能保證安全運(yùn)行，但是在這樣超負(fù)荷的情況下是不能長(zhǎng)期運(yùn)行的。 根據(jù)以上介紹的額定電壓和額定電流，就可用公式P=UI來(lái)算出電能表能承愛(ài)多大功率。如家中電器總功率為1100W，則應(yīng)先用5A的電能表，考慮到電能表的過(guò)載能力和電器并不同時(shí)使用的情況，一般5A的電能表可應(yīng)用功率總和為2200W左右的家用電器。但若家里需要裝使用時(shí)間較長(zhǎng)的大功率用電器，例如空調(diào)機(jī)、電熱汀等，則必須視需要到供電部門(mén)申請(qǐng)更換額定電流較大的電能表[如規(guī)格為“10（20）A”的]，否則將使電能表?yè)p壞甚至引起火災(zāi)。另外使用時(shí)應(yīng)特別注意，盡量不要幾個(gè)大功率的電器同時(shí)使用，以免燒掉熔絲和損壞電能表。 ⒉檢驗(yàn)家用電能表是否走準(zhǔn)的簡(jiǎn)便方法 打開(kāi)家中某一盞燈后，測(cè)量一下這時(shí)電能轉(zhuǎn)一圈需要多長(zhǎng)時(shí)間（轉(zhuǎn)盤(pán)上都有一個(gè)紅色標(biāo)志），把這盞燈的功率和電表轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間記下來(lái)，再換一盞燈，同樣記下這兩個(gè)數(shù)字。然后對(duì)照下表： 電器功率P/W 10 15 25 40 50 60 80 200 … 轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間t/s 120 80 48 30 24 20 15 12 … 表中的數(shù)字是怎么計(jì)算出來(lái)的呢？我們知道，1kWh就是功率為1000W的電器1h用的電能，即1kWh=1000W3600s＝3.6106J。 若電表盤(pán)面上標(biāo)著“3600R/1kWh”，則表示消耗1kWh電需轉(zhuǎn)3000圈，因此每轉(zhuǎn)一圈所用的電能為3.6106J/3000r=1.2103J/r。 若某電器的功率是P（W），使用時(shí)電表轉(zhuǎn)一圈要用多少時(shí)間呢？這可應(yīng)用以下公式計(jì)算 t=（1200J/r）/ PW=1200（s/r）/ P。 實(shí)際計(jì)算時(shí)，只要用t=1200/P即可，式中P就是所用的電器功率。 當(dāng)然，實(shí)際測(cè)量時(shí)總有一定誤差（尤其測(cè)量時(shí)間用手表的話，必定有誤差）。例如當(dāng)開(kāi)40W電燈時(shí)，記錄到的時(shí)間是29s，開(kāi)15W電燈的時(shí)間即是81s，等等。這些數(shù)字雖然與上述表中不完全符合，但可以認(rèn)為被檢驗(yàn)的表仍然是走準(zhǔn)的。 如果電能表不是消耗1kWh的轉(zhuǎn)數(shù)為3000r，而是1000r，那么只要將上式中的3000換成1000即可。