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1、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)芰胺治觥⒏爬芰Α?
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、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
3、: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)
4、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)
5、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
6、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
7、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)
8、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
9、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。
10、
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
11、,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
12、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
13、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)。