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

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(shè)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(shè)計實驗方法的能力。2.通過實驗，培養(yǎng)學生的觀察、實驗?zāi)芰胺治觥⒏爬芰?。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PIU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(yīng)該用第二種辦法測。二、新課教學想想議議師：同學們能設(shè)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(shè)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(shè)計實驗設(shè)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(shè)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(diào)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(jié)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?zāi)康臏y量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率。實驗原理PUI。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，允許通過的最大電流A5.電源V6.開關(guān)7.導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(guān)，調(diào)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(diào)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(diào)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(guān)，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(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(guān)前，應(yīng)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(diào)整。3.調(diào)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(diào)能使小燈泡兩端電壓變大或變小。實驗結(jié)論由公式PIU計算小燈泡的功率。（將計算結(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?wù)勀阍谠O(shè)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(guān)就容易使電表偏轉(zhuǎn)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(diào)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(jié)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(guān)，燈泡發(fā)光，但測試中無論怎樣調(diào)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(guān)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(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(zhuǎn)，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(jié)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(shè)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(shè)計第3節(jié)測量小燈泡的電功率測量原理PIU結(jié)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Аl(fā)，對一些關(guān)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(guān)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。