2019-2020年九年級物理全冊 第18章 第3節(jié) 測量小燈泡的電功率教案 （新版）新人教版.doc

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2019-2020年九年級物理全冊 第18章 第3節(jié) 測量小燈泡的電功率教案 （新版）新人教版 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。 過程與方法 1.通過本節(jié)課培養(yǎng)學生依據(jù)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。 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)度和良好的習慣。 重點 1.會測定小燈泡的功率。 2.對實際功率和額定功率的理解。 難點 電流表、電壓表及滑動變阻器的正確使用。 實驗法、觀察法、討論法。 一、新課引入 師：同學們在上一章的第五節(jié)已經(jīng)測量過定值電阻的電阻值，還記得是怎么測的嗎？ 生1：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＝算出了定值電阻的電阻。 生2：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。 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：電功率能測嗎？怎么測？ 生：可以利用電能表和鐘表測，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，用哪種方法好呢？ 生：小燈泡不能接在家庭電路上，應該用第二種辦法測。 二、新課教學 [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？大家一定還記得用電器在額定電壓下工作時的功率叫額定功率，如果不是在額定電壓下叫什么功率，你想要測量的是什么功率？ 生：實際功率。 [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(xiàn)在可以設計實驗，并做好記錄。 （學生經(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(shù)據(jù)（記錄）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(xiàn)象觀察： ●實驗數(shù)據(jù)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太多，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，利用投影和大家交流。 學生實驗，教師巡回指導。 [投影]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]P＝UI。 [實驗電路] [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　　　　 2.電壓表：量程：　　　　 3.電流表：量程：　　　　 4.滑動變阻器：最大阻值　　　　Ω，允許通過的最大電流　　　　A 5.電源　　　　V 6.開關 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(shù)據(jù)（記錄）表格： 　 項目 次數(shù)　 實驗要求 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 　　[實驗步驟] 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(shù)。 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(shù)。 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(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正確接法。 （3）連接好以后，每個同樣檢查一遍，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） （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] 師：大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(xiàn)了什么問題。 生1：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，合上開關就容易使電表偏轉過大。 生2：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的功率，以免變阻器阻值一會兒變大，一會兒變小，還容易錯？ 師：同學們非常認真，誰能來解釋剛才那幾個同學的兩個問題呢？ 生1：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。 生2：老師，我們發(fā)現(xiàn)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：是嗎？哪些地方一樣？ 生：測量的內(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1：兩次測量的目的不同，上次是要測電阻，這次是要測功率。 生2：從今天的測量數(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)光情況。 師：同學們分析得非常好，現(xiàn)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。 例1　在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，某同學電路連接正確，閉合開關，燈泡發(fā)光，但測試中無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都達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　在測定小燈泡功率的實驗中，若錯把電流表并聯(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S后，可能會出現(xiàn)的情況是（　?。? A.燈泡不亮 B.電流表指針有明顯偏轉 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，因為電壓表的內(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，故燈泡不會亮，電流表的指針不會偏轉，更不會被燒壞，所以A正確，B、C錯誤。因電壓表兩端的接線柱能通過導線或用電器等導體接到電源兩極上，所以電壓也相當于測電源的電壓，其示數(shù)約等于電源的電壓值，故D對。 [答案]AD 三、課堂小結 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(xiàn)自己的不足，在不斷改正錯誤的過程中學到更多知識。 四、作業(yè)設計 第3節(jié)　測量小燈泡的電功率 [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。 本節(jié)課是電學中最重要的一個學生實驗，它涉及的器材最多、操作步驟最復雜，教材中是完全放手讓學生去操作完成的。我認為對學生來說難度不小，所以在課堂上，我給予了適當?shù)囊龑?、啟發(fā)，對一些關鍵性的問題給予了必要的提示，這樣學生的正確率得到了明顯的提高，實驗也比較順利地能夠完成。 很多學生的實驗失誤出現(xiàn)在對電表的使用上，包括電表的連接、量程的選取、數(shù)值的讀出等，所以練習對電表的使用，仍是實驗的關鍵。 對電路故障的排除，盡量讓學生自己去解決，教師只提供可能的位置和方法，讓學生學會根據(jù)現(xiàn)象排除故障，進一步加深對電路方面通路、短路和斷路的體會。