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2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 第18章 第3節(jié) 測(cè)量小燈泡的電功率教案 （新版）新人教版 知識(shí)與技能 1.通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步加深對(duì)電功率概念的理解。 2.通過學(xué)生動(dòng)手操作，鞏固電流表和電壓表的操作技能。 3.通過實(shí)驗(yàn)、比較，進(jìn)一步理解額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別。 過程與方法 1.通過本節(jié)課培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法的能力。 2.通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰胺治?、概括能力? 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，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和態(tài)度。 2.通過實(shí)驗(yàn)中的觀察和比較，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的習(xí)慣。 重點(diǎn) 1.會(huì)測(cè)定小燈泡的功率。 2.對(duì)實(shí)際功率和額定功率的理解。 難點(diǎn) 電流表、電壓表及滑動(dòng)變阻器的正確使用。 實(shí)驗(yàn)法、觀察法、討論法。 一、新課引入 師：同學(xué)們?cè)谏弦徽碌牡谖骞?jié)已經(jīng)測(cè)量過定值電阻的電阻值，還記得是怎么測(cè)的嗎？ 生1：利用電流表測(cè)出通過小燈泡的電流，再利用電壓表測(cè)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(cè)量更準(zhǔn)確，還利用變阻器進(jìn)行了多次測(cè)量，然后求平均值。 師：同學(xué)們對(duì)學(xué)過的知識(shí)掌握得很好，我們?cè)谏瞎?jié)課剛學(xué)過了電功率，誰(shuí)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：電功率能測(cè)嗎？怎么測(cè)？ 生：可以利用電能表和鐘表測(cè)，也可以利用公式P＝IU測(cè)出電壓和電流，計(jì)算出電功率。 師：如果我們要測(cè)“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(yīng)該用第二種辦法測(cè)。 二、新課教學(xué) [想想議議] 師：同學(xué)們能設(shè)計(jì)一個(gè)方案來測(cè)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(shí)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(cè)量的是什么功率？ 生：實(shí)際功率。 [投影]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。 師：同學(xué)們現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并做好記錄。 （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，用投影提醒學(xué)生即可） [投影] [設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)] ●設(shè)計(jì)思想（實(shí)驗(yàn)原理）： ●實(shí)驗(yàn)電路： ●實(shí)驗(yàn)器材：（注明使用器材規(guī)格） ●實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（記錄）表格： （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)） [進(jìn)行實(shí)驗(yàn)] ●實(shí)驗(yàn)操作步驟： ●實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察： ●實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄： ●實(shí)驗(yàn)中存在什么問題： （教師提醒學(xué)生做第（2）個(gè)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太多，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)） [分析和論證] [評(píng)估] [交流]（實(shí)驗(yàn)報(bào)告） 實(shí)驗(yàn)結(jié)束，利用投影和大家交流。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。 [投影]實(shí)驗(yàn)報(bào)告 [題目]測(cè)量小燈泡的電功率 [實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯測(cè)量小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率。 [實(shí)驗(yàn)原理]P＝UI。 [實(shí)驗(yàn)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。 [實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器：最大阻值　　　　Ω，允許通過的最大電流　　　　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。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（記錄）表格： 　 項(xiàng)目 次數(shù)　 實(shí)驗(yàn)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(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，觀察并做記錄。 5.斷開開關(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)變阻器正確接法。 （3）連接好以后，每個(gè)同樣檢查一遍，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)滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)結(jié)論] 由公式P＝IU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）不同電壓下，小燈泡的功率不同，實(shí)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(shí)際功率決定，實(shí)際功率越大，小燈泡越亮。 [評(píng)估] 師：大家有什么問題可以互相交流，談?wù)勀阍谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)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(rèn)為實(shí)驗(yàn)中最容易出錯(cuò)的就是滑動(dòng)變阻器，阻值最大的位置一錯(cuò)，合上開關(guān)就容易使電表偏轉(zhuǎn)過大。 生2：實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器開始在阻值最大的位置，調(diào)節(jié)的時(shí)候阻值從大到小，小燈泡兩端的電壓會(huì)從小變到大。測(cè)量時(shí)為什么不先測(cè)低于額定電壓時(shí)的功率，依次測(cè)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(huì)兒變大，一會(huì)兒變小，還容易錯(cuò)？ 師：同學(xué)們非常認(rèn)真，誰(shuí)能來解釋剛才那幾個(gè)同學(xué)的兩個(gè)問題呢？ 生1：我們認(rèn)為先從低于額定電壓開始測(cè)也不是不可以，但是先測(cè)額定電壓更好，這樣在觀察小燈泡亮度時(shí)有明顯的區(qū)分，容易觀察。 生2：老師，我們發(fā)現(xiàn)今天測(cè)“小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)裝置與上一章測(cè)“小燈泡電阻”時(shí)的裝置一模一樣。 師：是嗎？哪些地方一樣？ 生：測(cè)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(shí)驗(yàn)過程中的要求和注意的問題也基本一樣。 師：有不一樣嗎？ 生1：兩次測(cè)量的目的不同，上次是要測(cè)電阻，這次是要測(cè)功率。 生2：從今天的測(cè)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(cè)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(cè)的功率不能求平均值。 生：上次多次測(cè)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(xué)們分析得非常好，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)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(shí)際電壓下電流值和功率值，和你測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行比較；如有誤差，分析原因。 例1　在“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)電路連接正確，閉合開關(guān)，燈泡發(fā)光，但測(cè)試中無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)都達(dá)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(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，若錯(cuò)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(guān)S后，可能會(huì)出現(xiàn)的情況是（　?。? A.燈泡不亮 B.電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn) 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?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻很大，可以看作是絕緣體，因此電路中的電流十分微弱，可以忽略不計(jì)，故燈泡不會(huì)亮，電流表的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，更不會(huì)被燒壞，所以A正確，B、C錯(cuò)誤。因電壓表兩端的接線柱能通過導(dǎo)線或用電器等導(dǎo)體接到電源兩極上，所以電壓也相當(dāng)于測(cè)電源的電壓，其示數(shù)約等于電源的電壓值，故D對(duì)。 [答案]AD 三、課堂小結(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，在不斷改正錯(cuò)誤的過程中學(xué)到更多知識(shí)。 四、作業(yè)設(shè)計(jì) 第3節(jié)　測(cè)量小燈泡的電功率 [測(cè)量原理]P＝IU 　　[結(jié)論]小燈泡的發(fā)光情況由小燈泡的實(shí)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(xué)中最重要的一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，它涉及的器材最多、操作步驟最復(fù)雜，教材中是完全放手讓學(xué)生去操作完成的。我認(rèn)為對(duì)學(xué)生來說難度不小，所以在課堂上，我給予了適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、啟發(fā)，對(duì)一些關(guān)鍵性的問題給予了必要的提示，這樣學(xué)生的正確率得到了明顯的提高，實(shí)驗(yàn)也比較順利地能夠完成。 很多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)失誤出現(xiàn)在對(duì)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(xí)對(duì)電表的使用，仍是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。 對(duì)電路故障的排除，盡量讓學(xué)生自己去解決，教師只提供可能的位置和方法，讓學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)現(xiàn)象排除故障，進(jìn)一步加深對(duì)電路方面通路、短路和斷路的體會(huì)。