2019-2020年九年级物理全册 18.3 测量小灯泡的电功率教案 （新版）新人教版(I).doc

2019-2020年九年级物理全册 18.3 测量小灯泡的电功率教案 （新版）新人教版(I)【整体设计思路】本节是上一节电功率学习的延伸，是初中电学实验中较复杂的一个实验。本节实验中要求同时使用“电流表、电压表和滑动变阻器”这电学中的三大基本仪器，对学生的要求比较高，是电学中第二个同时使用三大仪器进行定量测量的综合实验，所以在中考中也占有重要地位。学好本节对培养良好的科学探究能力、加深对电功率的理解具有重要意义。通过上节学习，学生已经知道了用伏安法测量用电器电功率的方法，对公式PUI有了初步认识，通过本节实验探究学生能更清楚地了解电流、电压对电功率的制约关系。本节实验与前面做过的探究实验相比较，更突出了实验探究过程及实验过程中应思考的问题，通过实验加深学生对实际功率的理解，从实验角度使学生了解电流、电压如何影响用电器的实际功率。对探究实验的要求上升了一个高度，要求学生按照实验报告设计的步骤，逐个写出实验的目的、原理、电路图、主要操作步骤、实验结果与数据处理、所得到的结论及实验中发现的新问题。设计实验的7个步骤是学生第一次做，因此完成好本节课的教学任务有一定的难度。教师可给予适当的提示，使学生能更好地完成本次实验报告设计的全过程。根据学生的课前预习，要完成教材中相关问题的讨论，可提出如下问题或由学生提出一些在设计实验过程中想到的问题，课上拿出一定的时间进行讨论。(1)此实验的方法及原理是什么？(2)此实验中应用到哪些测量仪器及工具？你能画出本次实验的电路图吗？(3)滑动变阻器在本次实验中起什么作用？闭合开关前应将滑片放在什么位置？实验中怎样移动滑片更合理？(4)为保证本次实验中小灯泡不被烧坏，加在小灯泡两端的电压最大不能超过多少伏？(5)怎样设计实验记录表格更合理？(6)将本次实验步骤与用“伏安法测小灯泡电阻”实验的步骤相比较，有什么相同点和不同点？(7)三次实验中哪一次是小灯泡的额定功率？若实验中只要求测出小灯泡的额定功率，你应该如何做？(8)伏安法测电阻也是要求测三次，和这个实验中的测三次目的一样吗？能否依据三次测量数据计算小灯泡的平均功率，为什么？误差分析讨论也是一个探究过程，是学生能力的升华过程，教师应给予足够的重视。【教学目标】一、知识与技能1、知道测量小灯泡功率的原理，会测小灯泡的额定功率和实际功率；2、加深对电功率的理解，进一步理解额定功率和实际功率的区别。3、巩固电流表、电压表、滑动变阻器的使用操作技能。二、过程与方法1、通过实验，培养学生设计实验的能力、实验操作能力、分析处理数据的能力。2、通过测量发现小灯泡的电功率随它两端的电压而改变，并探究掌握其变化规律，体验小灯泡在不同电功率下的工作状态。三、情感态度与价值观1、通过学习过程中的讨论和交流，养成学生合作学习的意识学生实事求是的科学态度2、通过认识用电器正常工作和不正常工作对用电器的影响，养成学生科学使用用电器的意识。【教学重点】1、用伏安法测量小灯泡实际功率的方法2、区分额定功率与实际功率。【教学难点】1、测量小灯泡功率的实验方案的设计和制定。2、电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用。【教学方法】展示学习目标启发讨论观察实验展示成果总结交流。【课时安排】1课时【教学准备】教师准备：多媒体、电路示教板、实物展台学生每组准备（共分12组,4人一组）：电源、2.5V小灯泡（带灯座）、开关、电流表和电压表、滑动变阻器，导线若干、发光二极管（和灯泡亮度相当）。【教学过程】导入新课复习引入课件展示问题，学生思考回答。1什么是电功率？什么是额定功率？什么是实际功率？2如何测量小灯泡的电功率？上节课我们学过了哪两种方法？它们分别是根据什么公式进行测量、计算的？学生纷纷回答：1电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，电功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；用电器在实际电路中工作时所消耗的功率叫做实际功率。2测量小灯泡的电功率有两种方法：方案(1)：可以利用电能表和秒表测。依据的公式：P。方案(2)：也可以利用公式PUI测出电压和电流，计算出电功率。如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？因为小灯泡不能接在家庭电路上，所以应该用第二种方法测。推进新课一、想想议议课件展示问题：参考上一章“测量小灯泡的电阻”，你能设计一个方法测出小灯泡的电功率吗？怎样计算？学生纷纷举手发言。引导：小灯泡的实际电压有很多，对应的实际功率也有很多，为了全面地看清小灯泡的电功率变化情况，我们需要测量多种情况下的实际功率大小。测哪些情况下的功率有代表性呢？分别测量以下三种情况下的实际功率即可：多媒体课件展示：测量要求：分别测量以下三种情况下的实际功率。(1)使小灯泡在额定电压下发光。(2)使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，并观察小灯泡亮度。(3)使小灯泡两端电压低于额定电压，并观察小灯泡亮度。引导学生依据上述要求设计实验，并把自己小组的实验方案写出来。(教学说明：学生经过以前的探究活动，已能了解实验活动的基本程序，所以，不必过多讨论，用课件展示提醒即可，也可在学生短时间讨论后，由几个小组长汇报一下自己小组设计的方案。)二、设计实验1设计思想(实验原理)；2.实验电路和器材(注明使用器材规格)；3.实验步骤；4.实验数据(记录)表格及处理。教师巡视，及时指导。设计完成后，可以进行实验。三、进行实验1实验操作步骤；2.实验现象观察；3.实验数据记录；4.实验中存在什么问题：(教学说明：教师提醒学生做第(2)种情况的实验时，需小心调节滑动变阻器，以免实际电压超过额定电压，因电压过大而烧坏灯泡。在同学实验的过程中教师要认真巡视，及时指导。)四、分析和论证根据公式PUI计算灯泡的电功率。五、评估和交流(实验报告)（分组展示环节）实验结束，选择23组同学利用投影和大家交流。(要求同学配合投影上台讲解)（多媒体投影展示讲解）1实验名称：测量小灯泡的电功率2实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。3实验原理：根据公式PUI，测出小灯泡两端电压和通过灯泡的电流，计算出小灯泡的电功率。4实验电路：根据实验的目的和原理设计如右图所示电路。说明：用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压。5实验器材：(1）小灯泡：额定电压_。(2)电压表：量程分别为_,_；最小格示数为_,_；(3)电流表：量程分别为_,_；最小格示数为_,_；(4)滑动变阻器：最大阻值_ ，允许通过最大电流_ A。(5)电源_ V；(6)开关；(7)导线。说明：电源的选择应考虑小灯泡的额定电压，选择大于小灯泡额定电压的1.2倍，但不能过大。6实验数据(记录)表格：项目次数实验要求电压(V)电流(A)电功率(W) 发光情况1小灯泡在额定电压下工作2小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍3小灯泡两端电压低于额定电压六、实验步骤1按电路图连接实物电路。2合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。3调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。4调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并作记录。5断开开关，整理实验器材。说明：1按电路图连接实物电路时注意：(1)连接过程中开关应始终处于断开状态。(2)根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器的正确接法。(3)连接好以后，检查一遍，保证电路连接正确。2合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在阻值最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大值位置并调整。3调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向滑动滑片可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。七、实验结论由公式PUI计算小灯泡的功率，将计算结果填入表中，通过分析和比较得出：(1)当U实U额时，P实P额，灯泡正常发光；(2)当U实U额时，P实P额，灯泡较正常发光亮；(3)当U实U额时，P实P额，灯泡较正常发光暗。八、评估反思小结实验过程中的得失，完成实验报告，与其他同学交流实验的体会。请同学们对实验过程进行回顾和分析，思考：1、在实验过程中还有没有不合理的地方？你是如何改进的？2、操作中有没有什么失误或故障？你是如何解决的？3、测量结果有哪些误差？你是如何尽量减小的？【课堂总结】通过本节课的实验，同学们进一步加深了对电功率的理解，巩固了电流表、电压表的操作技能，锻炼了设计实验的能力，希望同学们在课后能更充分交流，在相互交流中发现自己的不足甚至是错误，在不断改正错误的过程中学到更多知识。【拓展延伸】请看书中P97页，“想想做做”中，选择亮度与小灯泡相当的发光二极管，测量加在它两端的电压和通过它的电流，计算它的电功率。调节加在它两端的电压，获得几组数据。将所得的电功率数值与小灯泡相比，在亮度相当的情况下，哪一个的电功率较小？（设计意图：培养学生知识的综合运用能力，引导学生关注实际问题。）【布置作业】动手动脑学物理1、2及附件1作业。【附件1】1、我们学习了电能表的有关知识，现在又学习了电功率的有关知识，同学们能否利用电能表和停表测算出同学们家中电视机的电功率。2.请走访你所在的小区居民，一天当中什么时候达到用电高峰，用电高峰期电灯的亮度有什么变化，请你利用所学的知识来帮助居民分析原因。【板书设计】18.3 测量小灯泡的电功率一、原理：PUI二、测量仪器：电压表和电流表三、所测物理量：灯泡两端的电压及灯泡中的电流四、实验电路图：五、实验结论：(1)当U实U额时，P实P额，灯泡正常发光；(2)当U实U额时，P实P额，灯泡较正常发光亮；(3)当U实U额时，P实P额，灯泡较正常发光暗。