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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(II)
●教學目標
一、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.
二、過程與方法
1.通過本節(jié)課培養(yǎng)學生依據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.
三、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)度和良好的學習習慣.
●教
2、學重點
會測定小燈泡的功率.
對實際功率和額定功率的理解.
●教學難點
電流表、電壓表及滑動變阻器的正確使用.
●教學方法
實驗法、觀察法、討論法.
●教具準備
電源(電池組)、電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡(帶燈座)、開關、導線若干、投影儀.
●課時安排
1課時
●教學過程
一、引入新課
[師]同學們在上一章的第五節(jié)已經測量過小燈泡的電阻.還記得是怎么測的嗎?
[生]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=算出了小燈泡的電阻.
[生]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.
[
3、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?
[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內消耗的電能叫用電器的電功率.
[師]電功率能測嗎?怎么測?
[生]可以利用電能表和鐘表測.
[生]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,用哪種方法呢?
[生]小燈泡不能接在家庭電路上,應該用第二種辦法測.
二、進行新課
[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?
(同學們已經有了一定的動手經驗,并且急著參與,會非??隙ǖ鼗卮穑耗埽?
[師]大家一定還記得用電器在額定電
4、壓下工作時的功率叫(同學們一起說)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,明白了嗎?
[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)使小燈泡兩端電壓低于額定電壓,并觀察小燈泡亮度.
[師]同學們現在可以設計實驗,并做好記錄.
(學生經過以前的探究活動,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)
●實驗數據(記錄
5、)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:
●實驗現象觀察:
●實驗數據記錄:
●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.在同學實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,選擇2~3組同學利用投影和大家交流.(要求同學配合投影上臺講解)
[投影]
第一組 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]根據公式P=UI
6、,測出燈兩端電壓和通過燈泡電流,計算出小燈泡的電功率.
[實驗電路]根據實驗的目的和原理設計如下電路.
[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________,
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;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.
實驗數據(記錄)表格:
[實驗步驟
7、]
1.按電路圖連接實物電路.
2.合上開關,調節(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.
3.調節(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.
4.調節(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,
8、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整.
3.調節(jié)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)
[結論]
(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]
能想到問題,我們都考慮,基本上沒有什么錯誤. <結束>
[師]我們這組同學非常自信.大
9、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)現了什么問題?
[生]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,滑動變阻器阻值就從你想的最大成為實際的最小.合上開關就容易使電表偏轉過激.
[生]電流表、電壓表的接線也很重要,如果接反了,表針“反打”也會損壞電表的.
[生]實際接線前可以先將實物按電路圖中的位置擺放好,然后再連接,這樣接起來不容易連接錯,檢查也容易.
[生]實驗過程中,滑動變阻器開始在阻值最大的位置,調節(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
10、的功率,以免變阻器阻值一會兒變大,一會兒變小,還容易錯?
[生]在不是額定電壓下工作時,用電器的功率不是額定功率,該叫什么呢?
[師]同學們非常認真,非常棒.誰能來解釋剛才那幾個同學的兩個問題呢?
[生](同學討論)不是額定電壓和額定功率時就叫實際電壓和實際功率就可以.
[生]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.
…
[師]不知道那組同學對他們的解釋滿不滿意,下去以后可以參照以前實驗繼續(xù)探討.
[生]老師,我們發(fā)現今天測“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](教師表現
11、很在意)是嗎?還有什么?
[生]測量的內容也一樣,都是燈泡兩端電壓和通過小燈泡的電流.
[生]實驗過程中的要求和注意的問題也基本一樣…
[師]有不一樣嗎?
[生]兩次測量的目的不同,上次是要測電阻,這次是要測功率.
[生]從今天的測量數據也可以算出小燈泡電阻.
[師]可以的話,大家算一下電阻.
[生]三次測量算出的電阻值基本相同,但有小的差別.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?
[生]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
12、情況.
[師]同學們分析的非常好,請同學們比較計算電阻的公式R=和計算電功率的公式:P=IU,式中的電流和電壓相同嗎?
[生]如果是同一次測量,就是同一個電流值和電壓值.
[師]大家將式中的電流替換電壓或用電壓替換電流,看有什么結果.
學生板演: P=IU=I2R=(R==)
[師]同學們看變形出來的公式,有什么發(fā)現嗎?
[生]額定電壓下的功率就是額定功率,電燈銘牌上一般標的都有,就可以利用它們直接求小燈泡的電阻.
[生]如果知道小燈泡不是在額定電壓下,而是在實際電壓下工作時的實際功率.
…
[師]現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
13、流值和功率值,和你測量的結果進行比較.如有誤差,分析原因.(也可留在課后完成)
哪組同學認為你們的實驗非常有特色,可以展示給大家,共同交流.
三、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)現自己的不足甚至是錯誤,在不斷改正錯誤的過程中學到更多知識.
四、動手動腦學物理
1.錯誤1:滑動變阻器的接法錯誤,將變阻器的最大阻值連入了電路,失去改變電阻的作用,應該用“一上、一下”兩個接線柱.
錯誤2:電壓表正負接線柱接反,合上開關時,電壓表指針可能“反打”.
電路圖
2.左→右依次是:2.4 V;0.6 A;0.45 W.
五、板書設計
[測量原理]P=IU
[結論]小燈泡的發(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.