高中功率的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-09第3節(jié)《測(cè)量小燈泡的電功率》教案設(shè)計(jì)。
第3節(jié)測(cè)量小燈泡的電功率
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能
1、知道測(cè)量小燈泡功率的原理,會(huì)測(cè)小燈泡的額定功率和實(shí)際功率;
2、加深對(duì)電功率的理解,進(jìn)一步理解額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別。
3、鞏固電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用操作技能。
過程與方法
1、通過實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、分析處理數(shù)據(jù)的能力。
2.通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)小燈泡的電功率隨它兩端的電壓而改變,并探究掌握其變化規(guī)律,體驗(yàn)小燈泡在不同電功率下的工作狀態(tài)。
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,養(yǎng)成學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度
2.通過認(rèn)識(shí)用電器正常工作和不正常工作對(duì)用電器的影響,養(yǎng)成學(xué)生科學(xué)使用用電器的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1、會(huì)測(cè)量小燈泡的電功率
2、實(shí)際功率和額定功率的理解
【教學(xué)難點(diǎn)】
1、測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和制定。
2、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的正確使用。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師準(zhǔn)備:多媒體、電路示教板、實(shí)物展臺(tái)
學(xué)生每組準(zhǔn)備(共分12組):電源、3.8V小燈泡(帶燈座)、開關(guān)、電流表和電壓表、滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干、發(fā)光二極管(和燈泡亮度相當(dāng))。
【教學(xué)過程】
教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)
一、創(chuàng)設(shè)情境,引人新課
【演示實(shí)驗(yàn)】出示標(biāo)有“3.8V”小燈泡,提問:你知道“3.8V”表示什么意思嗎?
把3.8V小燈泡分別接在3V和4.5V的電源上,讓學(xué)生觀察:你看到什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?
【導(dǎo)入新課】同一個(gè)燈泡接在不同的電源上,為什么亮度不一樣呢?小燈泡的亮度跟它的實(shí)際功率之間又有什么關(guān)系呢?我們這節(jié)課就學(xué)習(xí)測(cè)量小燈泡的電功率。
板書課題:§18.3測(cè)量燈泡的電功率
(設(shè)計(jì)意圖:以現(xiàn)象激發(fā)興趣,用問題產(chǎn)生困惑,體現(xiàn)從生活到物理的認(rèn)知過程。)思考,回答:表示這個(gè)燈泡的額定電壓是3.8V。
認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,回答:亮度不一樣,當(dāng)接在3.8V的電源上時(shí),燈泡較暗,接在4.5V的電源上時(shí),燈泡較亮。
帶著強(qiáng)烈的求知欲開始本節(jié)課的學(xué)習(xí)。
二、探究過程
實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?/p>
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
1、設(shè)計(jì)電路圖
2、設(shè)計(jì)記錄表格
3、實(shí)驗(yàn)步驟
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
1、連接電路
2、實(shí)驗(yàn)操作,收集數(shù)據(jù)
拓展延伸
【過渡問題】小燈泡的實(shí)際電壓有很多,對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率也有很多,為了全面地看清小燈泡的電功率變化情況,我們需要測(cè)量多種情況下的實(shí)際功率大小,你認(rèn)為需要測(cè)量哪些電壓下的功率?
強(qiáng)調(diào):為防止燒壞燈泡,燈兩端的實(shí)際電壓不可高于額定電壓過多,為額定電壓的1.2倍即可。
【目的和原理】根據(jù)上面的分析,你能說出本實(shí)驗(yàn)的目的和原理分別是什么嗎?
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,總結(jié)并出示實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮怼?br>
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】引導(dǎo)學(xué)生逐步完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
一、設(shè)計(jì)電路圖
你能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮碓O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖嗎?為避免出現(xiàn)不必要的偏差,提出下列問題幫助學(xué)生思考:
1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量哪些物理量?
2、電流表和電壓表應(yīng)該分別連在什么位置?
3、為了測(cè)量燈泡在不同電壓下的電功率,實(shí)驗(yàn)中需要改變燈泡兩端的電壓,有哪些方法可以改變燈泡兩端的電壓?最好采用哪種方法?
4、你能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,畫出電路圖嗎?
教師利用實(shí)物展臺(tái)展示各小組具有典型性的電路圖,并讓學(xué)生對(duì)這些電路圖進(jìn)行分析、討論和評(píng)價(jià),逐步設(shè)計(jì)出本實(shí)驗(yàn)的電路圖。
二、設(shè)計(jì)記錄表格
1、所用燈泡的額定電壓是多少?為了不使燈兩端的電壓過多的超過額定電壓,實(shí)驗(yàn)中電源電壓應(yīng)該是多少?
2、實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?www.lvshijia.net
3、根據(jù)上面的分析,你能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)記錄表格嗎?
燈的規(guī)格電壓(V)電流
(A)電功率
(W)燈的發(fā)光情況
U=U額
UU額
UU額
把各小組設(shè)計(jì)的記錄表格用實(shí)物投影儀進(jìn)行展示,組織學(xué)生討論,逐步完善記錄表格。
三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟
根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟是什么?
先讓學(xué)生在組內(nèi)和班內(nèi)展示實(shí)驗(yàn)步驟,然后師生共同逐步形成最終方案:
1、根據(jù)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3.8V,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(dòng)變阻器,使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的0.8倍即3V,記錄電流表示數(shù),觀察燈泡發(fā)光情況。
4、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倍即4.5V,觀察燈泡發(fā)光情況,記錄電流表、電壓表示數(shù)。
5、斷開開關(guān)依次拆除電路,整理儀器。
(設(shè)計(jì)意圖:利用小組討論和學(xué)生自我思考結(jié)合,在老師的引導(dǎo)下設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn),保證了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可靠性和可行性,同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的探究熱情,利于學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的形成。)
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意巡回指導(dǎo),溫馨糾錯(cuò)。
一、連接電路
為提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效率,避免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤,出示下列問題的提示,指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)電路圖連接電路:
1、1、根據(jù)電路設(shè)計(jì),本實(shí)驗(yàn)需要哪些器材?檢查所給的器材是否夠用。
2、在連接電路時(shí),應(yīng)該怎樣連接滑動(dòng)變阻器?開關(guān)處于什么狀態(tài)?閉合開關(guān)前,滑片要放在什么位置?
3、電流表和電壓表的正、負(fù)接線柱的連接是否正確?
4、你選用的電流表和電壓表的量程是否合適?
展示小組的連接電路,對(duì)出現(xiàn)的連接錯(cuò)誤進(jìn)行集體講評(píng)。
溫馨提示:請(qǐng)同組的同學(xué)互相檢查一次,確保無誤。
(設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和連接電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的能力。)
二、實(shí)驗(yàn)操作,收集數(shù)據(jù)
指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,教師巡視,溫馨糾錯(cuò)。
小燈泡的規(guī)格電壓(V)電流
(A)電功(W)燈的發(fā)光情況
3.8
3.8
3
4.5
強(qiáng)調(diào):在實(shí)驗(yàn)之前,要先弄清滑片向哪個(gè)方向移動(dòng)才能使燈泡兩端的電壓發(fā)生相應(yīng)的變化。
【分析論證得出結(jié)論】學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成后,計(jì)算表中每次燈泡功率,回答下面的問題:
1、小燈泡在什么情況下正常發(fā)光?在什么情況下小燈泡比正常情況更亮?什么情況下小燈泡比正常情況下暗?
2、計(jì)算小燈的電功率,分析數(shù)據(jù),燈泡亮度變化的原因是什么?燈的亮度取決于什么
3、小燈泡實(shí)際消耗的電功率一定等于額定功率嗎?
(設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和分析問題的能力。)
【評(píng)估交流】請(qǐng)同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行回顧和分析,思考:
1、在實(shí)驗(yàn)過程中還有沒有不合理的地方?你是如何改進(jìn)的?
2、操作中有沒有什么失誤或故障?你是如何解決的?
3、測(cè)量結(jié)果有哪些誤差?你是如何盡量減小的?
……
【想想做做】選擇亮度與小燈泡相當(dāng)?shù)陌l(fā)光二極管,測(cè)量加在它兩端的電壓和通過它的電流,計(jì)算它的電功率。調(diào)節(jié)加在它兩端的電壓,獲得幾組數(shù)據(jù)。將所得的電功率數(shù)值與小燈泡相比,在亮度相當(dāng)?shù)那闆r下,哪一個(gè)的電功率較???
(設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)際問題。)
【拓展延伸】測(cè)量小燈泡的電功率和上一章學(xué)習(xí)的“伏安法測(cè)電阻”相比,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?
“伏安法”測(cè)電阻也是要求測(cè)三次,和這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的測(cè)三次目的一樣嗎?能否依據(jù)三次測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算小燈泡的平均功率,為什么?
(設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生通過比較總結(jié)歸納兩個(gè)實(shí)驗(yàn)存在的異同點(diǎn),易于學(xué)生的理解和接受。)思考,組內(nèi)討論,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,測(cè)出其功率,觀察小燈泡亮度。
(2)使小燈泡兩端電壓低于額定電壓,測(cè)出其功率,并觀察小燈泡亮度。
(3)使小燈泡兩端電壓高于額定電壓,測(cè)出其功率,并觀察小燈泡亮度。
思考,回答:
實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率。
實(shí)驗(yàn)的原理是P=UI。
在老師的引導(dǎo)下,積極思考,討論交流,自主逐步完成
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
1、需要測(cè)量燈泡兩端的電壓和通過它的電流。
2、電流表串聯(lián)在電路中,電壓表與小燈泡并聯(lián)。
3、可以改變換電源電壓或使用滑動(dòng)變阻器。最好在電路中串聯(lián)滑動(dòng)變阻器,通過改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置來改變燈泡兩端的電壓。
4、設(shè)計(jì)出電路圖:
思考,根據(jù)提示,設(shè)計(jì)表格:
1、燈泡的額定電壓是3.8V,電源電壓應(yīng)該是三節(jié)電池串聯(lián),即4.5V
2、應(yīng)記錄燈泡的規(guī)格、燈泡兩端的電壓、通過燈泡的電流、燈泡的功率和燈的發(fā)光情況。
3、試著畫出并逐漸完善記錄表格。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,先在組內(nèi)展示實(shí)驗(yàn)步驟,然后小組代表在全班展示,其余小組進(jìn)行補(bǔ)充、完善,形成最終方案。
在思考下列問題的基礎(chǔ)上,連接電路:
1、實(shí)驗(yàn)器材:學(xué)生電源、3.8V的小燈泡,開關(guān),學(xué)生用電流表、電壓表,滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干。
2、一上一下,滑片應(yīng)滑到阻值最大處。
3、注意正確連接電流表和電壓表的正、負(fù)接線柱。
4、電流表使用0-0.6A的量程,電壓表使用0-15V的量程。
小組合作分工,認(rèn)真連接電路,對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和改正,然后組間展示,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力。
組內(nèi)明確分工,認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并注意觀察現(xiàn)象和記錄數(shù)據(jù)。
計(jì)算功率,然后觀察數(shù)據(jù)討論,得出結(jié)論:
1、當(dāng)小燈泡U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額,正常發(fā)光;當(dāng)小燈泡U實(shí)U額時(shí),P實(shí)P額,較亮;當(dāng)小燈泡U實(shí)U額時(shí),P實(shí)P額,較暗。
2、原因是燈泡的實(shí)際功率發(fā)生了變化,燈的亮度取決于燈的實(shí)際電功率。
3、小燈泡的功率不一定等于額定功率。
對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行反思,對(duì)出現(xiàn)的問題提出改正措施。
和測(cè)量燈泡功率同樣的方法,利用發(fā)光二極管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲取數(shù)據(jù),分析結(jié)果,得出結(jié)論:發(fā)光二極管的電功率更小。
回憶“伏安法測(cè)電阻”的知識(shí),并和本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較,積極發(fā)表自己的意見,得出異同點(diǎn)。
“伏安法”測(cè)電阻中,三次測(cè)量是為了求電阻的平均值,減小誤差,而本次實(shí)驗(yàn)中,燈泡的實(shí)際功率隨其兩端電壓的改變而改變,所以求功率的平均值沒有意義。
反饋練習(xí)出示練習(xí)題,見附件1獨(dú)立完成反饋練習(xí)
三、課堂
小結(jié)回顧本節(jié)課你學(xué)到了什么?你還有什么疑惑?師生共同解決和總結(jié):
實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹鷮?shí)驗(yàn)原理→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析論證→得出結(jié)論→評(píng)估交流→反饋練習(xí)
(設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)及自省能力,提高學(xué)生參與意識(shí),學(xué)會(huì)展示我。)學(xué)生討論發(fā)言,梳理本節(jié)知識(shí)要點(diǎn),解除疑惑。
四、課堂
檢測(cè)老師巡視、講評(píng)。完成檢測(cè)題,見附件2
五、布置作業(yè)見附件3課后完成。
【板書設(shè)計(jì)】
第三節(jié)測(cè)量小燈泡的電功率
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率
二、實(shí)驗(yàn)原理:P=UI
三、實(shí)驗(yàn)器材:
滑動(dòng)變阻器的作用:改變燈泡兩端的電壓
四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
五、進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
次數(shù)要求亮度電流
(A)電壓
(V)電功率(W)
1U實(shí)=U額
2U實(shí)U額
3U實(shí)U額
六、結(jié)論:
(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。
【教學(xué)反思】
一、案例的“亮點(diǎn)”
1.實(shí)驗(yàn)探究過程分為三個(gè)階段:第一階段是引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)探究測(cè)量小燈泡的額定電功率的實(shí)驗(yàn)方案,第二階段是探究小燈泡的實(shí)際電功率跟它兩端電壓的關(guān)系,第三階段作為鞏固,測(cè)量并比較亮度相同的發(fā)光二極管和小燈泡的電功率的大小,這樣的實(shí)驗(yàn)順序分散了教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),可以逐個(gè)突破。
2、采取開放式實(shí)驗(yàn)的形式。從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、總結(jié)歸納到交流評(píng)估都是在老師出示問題后,讓學(xué)生在充分思考的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生自主完成,給學(xué)生提供充足的思考空間、探究空間、展示空間,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,讓學(xué)生真正成為課堂的主人,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和實(shí)驗(yàn)探究能力。
二、教學(xué)中易出現(xiàn)的問題
1.部分同學(xué)對(duì)于電流表、電壓表和變阻器的使用方法不熟悉,特別是在接線過程中由于導(dǎo)線接觸不良出現(xiàn)電路故障,花費(fèi)時(shí)間較多;有的在做實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有嚴(yán)格按照規(guī)定去做,損壞了小燈泡,沒有得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案上用時(shí)較長(zhǎng),在探究實(shí)驗(yàn)用時(shí)有些少,反饋練習(xí)環(huán)節(jié)有些倉促,在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)上顯得“頭重腳輕”。
3.發(fā)光二極管與小燈泡兩者的亮度比較不是很明顯,各組觀察情況不一致,導(dǎo)致各小組的測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大。
附件1:反饋練習(xí)
在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,選用的電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。要求:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變大;連線不得交叉。
(2)小宇同學(xué)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)(如圖乙所示)為V,若他想測(cè)量小燈泡的額定電功率,應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P向(選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為。
(3)小宇同學(xué)繼續(xù)移動(dòng)滑片P,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I﹣U關(guān)系圖象,根據(jù)圖象信息:小燈泡兩端電壓是1.5V時(shí),其電阻是_______Ω;燈泡的額定功率是_______W。還可以得出:小燈泡的實(shí)際電功率隨實(shí)際電壓的增大而(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)小葉同學(xué)按同一電路連接好最后一根導(dǎo)線,燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光,并很快熄滅,檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確,請(qǐng)你找出她在實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處是:①;②。
參考答案:(1)如圖甲(2)2.2;B;2.5V(3)10;0.5;增大
(4)①連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開;②滑動(dòng)變阻器的滑片沒有置于最大阻值處。
附件2:課堂檢測(cè)
1.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()
A.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
B.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大
C.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
D.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小
2、一只燈泡標(biāo)有“220V100W”字樣,把它接入110V電路路中,它的實(shí)際功率是_____。
3、某電度表盤上標(biāo)有“3000revs/(kWh)”,單獨(dú)開動(dòng)某一用電器時(shí),電度表的轉(zhuǎn)盤在100秒內(nèi)轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn),由此可知,該用電器的功率為______。
4.小華通過學(xué)習(xí)得到以下結(jié)論,你能幫他填寫完整嗎?
(1)測(cè)量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中,依據(jù)的原理是。
(2)在測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,除了需要電源、開關(guān)和導(dǎo)線外,還需要、、和??上葘⑿襞菖c和串聯(lián),再與并聯(lián)接在電路中。
(3)在測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,連接電路時(shí),應(yīng)注意:①開關(guān)必須
是的;②閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到位置。
(4)如圖所示,是曉亮同學(xué)測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)電路圖。
①請(qǐng)?jiān)诩?、乙、丙三處填上合適的元件符號(hào);②在實(shí)驗(yàn)開始前,滑片應(yīng)置端,當(dāng)滑片P滑至中點(diǎn)時(shí),小燈泡正常發(fā)光,若要求小燈泡的亮度增強(qiáng),滑片P應(yīng)移向端。
5.(湖北省黃岡市)在用電流表、電壓表測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)時(shí),燈泡上標(biāo)有“3.4V”字樣。小紅設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路圖,如圖甲所示,并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路,如圖乙所示。
(1)請(qǐng)幫助小紅完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。
(2)連接完實(shí)驗(yàn)電路后,小紅閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮、電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓,請(qǐng)幫助小紅分析電路出現(xiàn)故障的原因:___________________________。
(3)排除故障后,小紅調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為_________A,則小燈泡的額定功率為_____________W。
(4)假若電壓表15V量程損壞,3V量程能正常使用,電源電壓為6V且穩(wěn)定不變,仍利用現(xiàn)有的器材完成試驗(yàn),你認(rèn)為如何操作:_____________________
參考答案:1、C2、25W3、500W4、(1)P=UI(2)電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡;滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表(3)斷開、阻值最大處(4)甲電流表、乙電壓表、丙小燈泡5、(1)略(2)小燈泡斷路(3)0.3A1.02W(4)電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為2.6V。
附件2:布置作業(yè)
1、我們學(xué)習(xí)了電能表的有關(guān)知識(shí),現(xiàn)在又學(xué)習(xí)了電功率的有關(guān)知識(shí),同學(xué)們能否利用電能表和停表測(cè)算出同學(xué)們家中電視機(jī)的電功率。
2.請(qǐng)走訪你所在的小區(qū)居民,一天當(dāng)中什么時(shí)候達(dá)到用電高峰,用電高峰期電燈的亮度有什么變化,請(qǐng)你利用所學(xué)的知識(shí)來幫助居民分析原因。
參考答案:
1、(1)只讓電視機(jī)工作,用停表記下在時(shí)間t內(nèi)電能表所轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)n。
(2)觀察電能表的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)求出電能表轉(zhuǎn)動(dòng)n圈所做的功W;
(3)根據(jù)公式P=W/t求出用電器的電功率P。
2、略
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測(cè)量小燈泡的電功率教學(xué)設(shè)計(jì)
每個(gè)老師為了上好課需要寫教案課件,又到了寫教案課件的時(shí)候了。只有規(guī)劃好教案課件工作計(jì)劃,才能更好地安排接下來的工作!你們會(huì)寫多少教案課件范文呢?小編特地為大家精心收集和整理了“測(cè)量小燈泡的電功率教學(xué)設(shè)計(jì)”,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
測(cè)量小燈泡的電功率整體設(shè)計(jì)
本節(jié)是上一節(jié)《電功率》學(xué)習(xí)的延伸,是初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中較復(fù)雜的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。本節(jié)實(shí)驗(yàn)中要求同時(shí)使用“電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器”這電學(xué)中的三大基本儀器,對(duì)學(xué)生的要求比較高,是電學(xué)中第二個(gè)同時(shí)使用三大儀器進(jìn)行定量測(cè)量的綜合實(shí)驗(yàn),所以在中考中也占有重要地位。學(xué)好本節(jié)對(duì)培養(yǎng)良好的科學(xué)探究能力、加深對(duì)電功率的理解具有重要意義。
通過上節(jié)學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)知道了用伏安法測(cè)量用電器電功率的方法,對(duì)公式P=UI有了初步認(rèn)識(shí),通過本節(jié)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生能更清楚地了解電流、電壓對(duì)電功率的制約關(guān)系。
本節(jié)實(shí)驗(yàn)與前面做過的探究實(shí)驗(yàn)相比較,更突出了實(shí)驗(yàn)探究過程及實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)思考的問題,通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)實(shí)際功率的理解,從實(shí)驗(yàn)角度使學(xué)生了解電流、電壓如何影響用電器的實(shí)際功率。對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的要求上升了一個(gè)高度,要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并寫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、依據(jù)的原理、主要操作步驟、所得到的結(jié)論及實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問題。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生第一次做,因此完成好本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)有一定的難度。教師可給予適當(dāng)?shù)奶崾?,使學(xué)生能更好地完成本次實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)的全過程。根據(jù)學(xué)生的課前預(yù)習(xí),要完成教材中相關(guān)問題的討論,可提出如下問題或由學(xué)生提出一些在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中想到的問題,課上拿出一定的時(shí)間進(jìn)行討論。
(1)此實(shí)驗(yàn)的方法及原理是什么?
(2)此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用到哪些測(cè)量?jī)x器及工具?你能畫出本次實(shí)驗(yàn)的電路圖嗎?
(3)滑動(dòng)變阻器在本次實(shí)驗(yàn)中起什么作用?閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片放在什么位置?實(shí)驗(yàn)中怎樣移動(dòng)滑片更合理?
(4)為保證本次實(shí)驗(yàn)中小燈泡不被燒壞,加在小燈泡兩端的電壓最大不能超過多少伏?
(5)怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格更合理?
(6)將本次實(shí)驗(yàn)步驟與用“伏安法測(cè)小燈泡電阻”實(shí)驗(yàn)的步驟相比較,有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?
(7)三次實(shí)驗(yàn)中哪一次是小燈泡的額定功率?若實(shí)驗(yàn)中只要求測(cè)出小燈泡的額定功率,你應(yīng)該如何做?
(8)伏安法測(cè)電阻也是要求測(cè)三次,和這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的測(cè)三次目的一樣嗎?能否依據(jù)三次測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算小燈泡的平均功率,為什么?
(9)小燈泡的實(shí)際功率、發(fā)光情況是怎樣隨它兩端的電壓的改變而改變的?如果用PU圖象表示變化的規(guī)律,圖象會(huì)是什么樣的?
實(shí)驗(yàn)分析討論也是一個(gè)探究過程,是學(xué)生能力的升華過程,教師應(yīng)給予足夠的重視。
教學(xué)重點(diǎn):
用伏安法測(cè)量小燈泡實(shí)際功率的方法,區(qū)分額定功率與實(shí)際功率。
教學(xué)難點(diǎn):
學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)步驟。
教學(xué)方法:
啟發(fā)討論→觀察實(shí)驗(yàn)→展示成果→總結(jié)交流。
課時(shí)安排:1課時(shí)
三維目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.會(huì)用電流表和電壓表測(cè)量小燈泡的電功率;
2.理解額定功率與實(shí)際功率。
二、過程與方法
通過探究,體驗(yàn)小燈泡的電功率隨著它兩端電壓的改變而改變,并發(fā)現(xiàn)其變化的規(guī)律。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
認(rèn)識(shí)用電器正常工作和不正常工作對(duì)用電器的影響,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)使用用電器的意識(shí)以及節(jié)約用電的意識(shí)。
課前準(zhǔn)備
2~4人為一組,每組配有:學(xué)生電源(或電池組)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡(帶燈座)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。教師制作好課件。
教學(xué)設(shè)計(jì)
[導(dǎo)入新課]
復(fù)習(xí)引入
課件展示問題,學(xué)生思考回答。
1.什么是電功率?什么是額定功率?什么是實(shí)際功率?
2.如何測(cè)量小燈泡的電功率?上節(jié)課我們學(xué)過了哪兩種方法?它們分別是根據(jù)什么公式進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算的?
學(xué)生紛紛回答:
1.電功率是表示用電器消耗電能快慢的物理量,電功率的大小等于它在1秒內(nèi)所消耗的電能;用電器在額定電壓下的功率叫額定功率;用電器在實(shí)際電路中工作時(shí)所消耗的功率叫做實(shí)際功率。
2.測(cè)量小燈泡的電功率有兩種方法:
方案(1):可以利用電能表和秒表測(cè)。依據(jù)的公式:P=Wt。
方案(2):也可以利用公式P=UI測(cè)出電壓和電流,計(jì)算出電功率。
如果我們要測(cè)“小燈泡”的電功率,用哪種方法呢?因?yàn)樾襞莶荒芙釉诩彝ル娐飞?,所以?yīng)該用第二種方法測(cè)。
[推進(jìn)新課]
一、想想議議
課件展示問題:參考上一章“測(cè)量小燈泡的電阻”,你能設(shè)計(jì)一個(gè)方法測(cè)出小燈泡的電功率嗎?怎樣計(jì)算?
學(xué)生紛紛舉手發(fā)言。
引導(dǎo):小燈泡的實(shí)際電壓有很多,對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率也有很多,為了全面地看清小燈泡的電功率變化情況,我們需要測(cè)量多種情況下的實(shí)際功率大小。測(cè)哪些情況下的功率有代表性呢?分別測(cè)量以下三種情況下的實(shí)際功率即可:
多媒體課件展示:
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)使小燈泡兩端電壓低于額定電壓,并觀察小燈泡亮度。
引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)上述要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并把自己小組的實(shí)驗(yàn)方案寫出來。
(教學(xué)說明: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,用課件展示提醒即可,也可在學(xué)生短時(shí)間討論后,由幾個(gè)小組長(zhǎng)匯報(bào)一下自己小組設(shè)計(jì)的方案。)
二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
1.設(shè)計(jì)思想(實(shí)驗(yàn)原理);2.實(shí)驗(yàn)電路;3.實(shí)驗(yàn)器材:(注明使用器材規(guī)格);4.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)。
三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)操作步驟;2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察;3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄;4.實(shí)驗(yàn)中存在什么問題:
(教學(xué)說明:教師提醒學(xué)生做第(2)種情況的實(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,因電壓過大而燒壞燈泡。在同學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中教師要認(rèn)真巡視,及時(shí)指導(dǎo)。)
四、分析和論證
根據(jù)公式P=UI計(jì)算燈泡的電功率。
五、評(píng)估和交流(實(shí)驗(yàn)報(bào)告)
實(shí)驗(yàn)結(jié)束,選擇2~3組同學(xué)利用投影和大家交流。(要求同學(xué)配合投影上臺(tái)講解)
多媒體投影展示講解:
第一組實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)名稱:測(cè)量小燈泡的電功率
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(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:根據(jù)公式P=UI,測(cè)出小燈泡兩端電壓和通過燈泡的電流,計(jì)算出小燈泡的電功率。
實(shí)驗(yàn)電路:根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理設(shè)計(jì)如右圖所示電路。
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?__________,__________;最小格示數(shù)?__________,__________;
3.電流表:量程?__________,__________;最小格示數(shù)?__________,__________;
4.滑動(dòng)變阻器:最大阻值______Ω,允許通過最大電流______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
六、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,觀察并作記錄。
5.?dāng)嚅_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)變阻器的正確接法。
(3)連接好以后,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調(diào)整。
3.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中,要首先明白向什么方向滑動(dòng)滑片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。
七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
由公式P=UI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)當(dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額,燈泡正常發(fā)光;
(2)當(dāng)U實(shí)>U額時(shí),P實(shí)>P額,燈泡較正常發(fā)光亮;
(3)當(dāng)U實(shí)<U額時(shí),P實(shí)<P額,燈泡較正常發(fā)光暗。
八、評(píng)估
反思小結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中的得失,完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,與其他同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)的體會(huì)。
引導(dǎo)學(xué)生討論和交流: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。
學(xué)生紛紛討論和交流,教師對(duì)有代表性的問題進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生討論結(jié)束后,教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的總結(jié)與點(diǎn)評(píng)。
即學(xué)即練
多媒體課件展示:
1.小陽在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量小燈泡的電功率。當(dāng)小燈泡兩端電壓為3V時(shí),電流表的示數(shù)如左下圖所示,此時(shí)通過小燈泡的電流為____A,小燈泡的電功率是______W。
2.右上圖是小蘭同學(xué)在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中所連接的實(shí)物圖。燈泡的額定電壓是2.5V,電阻約9Ω,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω1A”字樣:
(1)把電壓表正確連入電路。
(2)在開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑片P放在______(選填“A”或“B”)端。
(3)小蘭合理地連接好電路,閉合開關(guān),無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器燈泡都不亮。小蘭分析產(chǎn)生故障的原因可能是:①小燈泡燈絲斷了;②小燈泡短路;③滑動(dòng)變阻器開路。(電流表、電壓表均無故障)請(qǐng)你依據(jù)表1中電流表、電壓表示數(shù)可能出現(xiàn)的幾種情況,幫小蘭判斷故障原因,并將其序號(hào)填寫在表1對(duì)應(yīng)的空格里。
表1
電流表電壓表故障原因
示數(shù)不為0示數(shù)為0
示數(shù)為0示數(shù)不為0
(4)排除故障后,小蘭調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置,使小燈泡兩端電壓分別為2V、2.5V、2.8V,依次測(cè)出通過小燈泡的電流,并觀察發(fā)光情況,記錄在表2中。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如右圖所示,此時(shí)小燈泡電阻是Ω。小燈泡的額定功率是W。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))
表2
U/VI/AR/Ω燈泡亮度
20.258暗
2.5亮
2.80.329很亮
(5)請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端電壓分別為2V、2.5V、2.8V時(shí)燈泡的發(fā)光情況和電阻大小,提出一個(gè)合理的猜想:___________________________________________________。
答案:1.0.30.92.(1)電壓表“-”接線柱跟小燈泡左接線柱或電流表“0.6”接線柱相連,電壓表“3”接線柱跟小燈泡右接線柱或滑動(dòng)變阻器B接線柱相連(2)A(3)上空②
下空①(4)8.330.75(5)小燈泡發(fā)光越亮,其電阻越大。
拓展深化
測(cè)量小燈泡的電功率和用伏安法測(cè)電阻兩實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系:
測(cè)量小燈泡的電功率和用伏安法測(cè)電阻兩實(shí)驗(yàn)有相似之處,也有明顯區(qū)別,列表對(duì)比分析如下,請(qǐng)同學(xué)們將表中空格處的內(nèi)容整理補(bǔ)充完整:
實(shí)驗(yàn)名稱測(cè)量小燈泡的電阻測(cè)量小燈泡的功率
原理R=U/IP=UI
器材電壓表、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、被測(cè)的電阻或小燈泡
電路圖
分析對(duì)比分析測(cè)量結(jié)果
結(jié)論
[課堂總結(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)自己的不足甚至是錯(cuò)誤,在不斷改正錯(cuò)誤的過程中學(xué)到更多知識(shí)。
[布置作業(yè)]
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2。
板書設(shè)計(jì)
三、測(cè)量小燈泡的電功率
一、原理:P=UI
二、測(cè)量?jī)x器:電壓表和電流表
三、所測(cè)物理量:燈泡兩端的電壓及燈泡中的電流
四、實(shí)驗(yàn)電路圖:
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:?(1)當(dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額,燈泡正常發(fā)光;,(2)當(dāng)U實(shí)>U額時(shí),P實(shí)>P額,燈泡較正常發(fā)光亮;,(3)當(dāng)U實(shí)<U額時(shí),P實(shí)<P額,燈泡較正常發(fā)光暗。
活動(dòng)與探究
課題:壞了的燈泡為什么更亮了
內(nèi)容:測(cè)完小燈泡功率后,同學(xué)們知道了燈泡的亮度和它的實(shí)際功率有關(guān)系。這讓一個(gè)同學(xué)想起了一件事:他們家的一只燈泡有一天不亮了,爸爸把它取下來,看了看說燈絲斷了,就隨手放在了桌子上。同學(xué)也過去拿起來看了看。沒斷呀?他就又小心地把燈泡裝上了,打開開關(guān),燈果然亮了,并且比原來還亮。爸爸看了一眼說了一句:過不了多久還得滅。果然沒多久,還是壞了。
過程:聽說了這樣的問題,同學(xué)們一下興奮了。經(jīng)過討論,同學(xué)們一致認(rèn)為應(yīng)該從下面幾個(gè)方面找原因:
(1)燈絲斷了,能再連上嗎?
(2)斷了的燈絲,如果再連上和原來的一樣嗎?
(3)再接上的燈為什么“好景不長(zhǎng)”?
同學(xué)們開始分頭活動(dòng)。一部分同學(xué)去查資料,另一部分同學(xué)去找因?yàn)闊艚z斷開而不同的燈泡做試驗(yàn),看能不能再連在一起。
結(jié)論:經(jīng)過同學(xué)們的努力,大家發(fā)現(xiàn):
燈絲斷開后,再連在一起時(shí)不是“連”而是“搭”在了一起,搭在一起后,燈絲沒有原來的長(zhǎng),電阻變小了,電壓不變,實(shí)際功率大于額定功率,很快會(huì)被燒壞。
設(shè)計(jì)反思
本節(jié)實(shí)驗(yàn)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,對(duì)學(xué)生來說難度不小,所以在課堂上,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)也能夠比較順利地完成。
本節(jié)實(shí)驗(yàn)中三大儀器的連接與規(guī)范使用依然決定著實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行和實(shí)驗(yàn)的成敗,所以對(duì)電壓表、電流表及滑動(dòng)變阻器正確使用與讀數(shù)是教師在教學(xué)過程中需要格外注意的問題。對(duì)電路故障的排除,盡量讓學(xué)生自己去解決,教師只提示可能的位置和方法,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)。
本節(jié)課的一個(gè)重點(diǎn)就是培養(yǎng)學(xué)生的評(píng)估與交流能力。評(píng)估是對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的反思,可以培養(yǎng)學(xué)生評(píng)估探究過程和探究結(jié)果的意識(shí)、從評(píng)估中汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,有利于發(fā)散學(xué)生的批判性思維。通過評(píng)估,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題的意識(shí)和能力,并嘗試改進(jìn)探究方案。
參考資料入出境
電功率實(shí)驗(yàn)中的十大異?,F(xiàn)象
測(cè)量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)是初中物理的重要實(shí)驗(yàn),但是由于電路連接或操作等方面的原因,實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的異常現(xiàn)象使實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行甚至毀壞實(shí)驗(yàn)儀器?,F(xiàn)將這個(gè)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常出現(xiàn)的十大異?,F(xiàn)象及其原因簡(jiǎn)要分析如下:
現(xiàn)象1:小明連接的實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的指針反轉(zhuǎn)。
辨析:電壓表的“+”“-”接線柱接反,應(yīng)該是“+”進(jìn)“-”出。
現(xiàn)象2:小張連接的實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表的指針擺動(dòng)較小,很難讀出電流值。
辨析:電流表選用的量程偏大。小燈泡的電流一般小于0.6A,所以用0~0.6A的量程即可。
現(xiàn)象3:小華連接的實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針都不動(dòng)。
辨析:兩表指針都不動(dòng)說明電路出現(xiàn)開路,電路不通。電源、電流表、小燈泡、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器這些元件只要有一處接觸不好,都會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要使各個(gè)接線處接觸良好。
現(xiàn)象4:小宇連接的實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮。
辨析:小燈泡特別亮說明它的功率特別大,它的電壓超過了額定電壓,電路中的電流過大,原因是閉合開關(guān)前沒有將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大。實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要注意:閉合開關(guān)前應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大。另外,如果將滑動(dòng)變阻器的上面兩個(gè)接線柱同時(shí)接入電路也會(huì)出現(xiàn)這種情況。
現(xiàn)象5:小麗連接的電路,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表有示數(shù),電流表指針不動(dòng)。
辨析:產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因可能有兩個(gè):一是小燈泡開路,即小燈泡的燈絲斷了或接線沒有接好,這時(shí)電路不通,所以電流表無示數(shù),而此時(shí)的電壓表相當(dāng)于接在電源兩端,所以測(cè)量的是電源的電壓。另一原因是兩表的位置接反了,將電流表接在了小燈泡的兩端,因?yàn)殡娏鞅淼膬?nèi)阻很小,相當(dāng)于將小燈泡短路,而電壓表的內(nèi)阻又很大,可以認(rèn)為是將電壓表直接接在電源的兩端上,電路中的電流很小,所以電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù),小燈泡不亮。
現(xiàn)象6:小清連接的實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān)后,小燈泡發(fā)光,電流表有示數(shù),但是電壓表指針不偏轉(zhuǎn)。
辨析:小燈泡發(fā)光,電流表有示數(shù)說明電路基本正確,電壓表指針不動(dòng)說明問題在電壓表上。原因很可能是電壓表的接線柱接觸不良。
現(xiàn)象7:小紅連接的實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān)后無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表和電壓表的示數(shù)都不變,且燈光較暗。
辨析:這個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過滑動(dòng)變阻器改變小燈泡的電流和電壓的,兩表的示數(shù)都不變,說明滑動(dòng)變阻器不起作用,肯定是滑動(dòng)變阻器接錯(cuò)。而小燈泡較暗,說明是將滑動(dòng)變阻器的下面兩個(gè)接線柱接入了電路,成了一個(gè)定值電阻。使用滑動(dòng)變阻器時(shí)一定要注意,接線時(shí)要一上一下。
現(xiàn)象8:小明的實(shí)驗(yàn)電路連接正確,但是實(shí)驗(yàn)中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,小燈泡都不能正常發(fā)光(始終比較暗)。
原因:小燈泡比較暗,說明它兩端的電壓比較小,而當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零時(shí),小燈泡兩端的電壓就是電源的電壓,可見,問題只能是電源的電壓太低。因此,完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),電源的電壓一定要比小燈泡的額定電壓大20%以上。
現(xiàn)象9:小穎連接的實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮?xí)r電流表的示數(shù)變大,但是電壓表的示數(shù)卻變小。
辨析:移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡的亮度發(fā)生變化,說明電路連接正確。移動(dòng)滑片小燈泡變亮,電流表示數(shù)變大,小燈泡兩端的電壓應(yīng)該變大,但是電壓表的示數(shù)卻變小,說明電壓表測(cè)量的不是小燈泡兩端的電壓;而小燈泡的電壓變大,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓正好變小,所以電壓表實(shí)際測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。
現(xiàn)象10:小勇連接的電路,閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)滑片移近阻值最小端時(shí)小燈泡才發(fā)光,而且滑片稍一移動(dòng),兩表的示數(shù)就發(fā)生比較大的變化,很難使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓。
辨析:滑動(dòng)變阻器的阻值移到最小端時(shí),小燈泡才發(fā)光,說明滑動(dòng)變阻器阻值太大,用這樣的滑動(dòng)變阻器,滑片稍一移動(dòng),阻值就變化較大,很不利于控制電路。因此,完成這一實(shí)驗(yàn),一定要選擇量程合適的滑動(dòng)變阻器。
《測(cè)量小燈泡電功率》探究,
每個(gè)老師在上課前需要規(guī)劃好教案課件,是時(shí)候?qū)懡贪刚n件了。只有規(guī)劃好新的教案課件工作,才能更好的在接下來的工作輕裝上陣!你們會(huì)寫適合教案課件的范文嗎?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“《測(cè)量小燈泡電功率》探究,”,僅供參考,大家一起來看看吧。
【--理念】
“測(cè)量小燈泡的電功率”是人教版初中物理八年級(jí)第八章第三節(jié)的內(nèi)容,是電學(xué)部分的一個(gè)重要的學(xué)生實(shí)驗(yàn),它是在上一章學(xué)生“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的延伸。對(duì)于本節(jié)教學(xué)的設(shè)計(jì),力求達(dá)到:1.體現(xiàn)“同主題,不同型”的新課程理念,在教學(xué)中滲透類比和比較的科學(xué)研究方法,通過創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)置困難,學(xué)生參與,合作交流,不斷深入探究的方式,力求達(dá)到讓“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”真正成為培養(yǎng)學(xué)生自主動(dòng)手操作的平臺(tái)。2.注重“科學(xué)探究,提倡創(chuàng)造性的思維”,即以物理知識(shí)和技能為載體,讓學(xué)生多經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法,培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,實(shí)踐能力(包括設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)),改革以書本為主,老師規(guī)范實(shí)驗(yàn)步驟的傳統(tǒng)教學(xué)模式,倡導(dǎo)學(xué)生提出多樣化的實(shí)驗(yàn)方案,鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
【教學(xué)對(duì)象分析】
基于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了一年多的物理,學(xué)生已經(jīng)具備一些初步的科學(xué)探究能力,但在有些方面學(xué)生發(fā)展還比較薄弱,比如:撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容和格式上、評(píng)估交流能力上等,教學(xué)中需要教師在教學(xué)中加以引導(dǎo)。
【教學(xué)內(nèi)容分析】
1.本節(jié)內(nèi)容是一個(gè)純粹而完整的實(shí)驗(yàn)探究,強(qiáng)調(diào)在過程中體驗(yàn),學(xué)習(xí)知識(shí)與技能。讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力。
2.教材的編寫極大的體現(xiàn)了開放性的理念,在制定計(jì)劃時(shí),讓學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;在收集證據(jù)的過程中,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟并能正確執(zhí)行,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格并記錄;在處理數(shù)據(jù)的過程中,讓學(xué)生自己撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,這樣的設(shè)置,給學(xué)生極大的自主性,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,充分挖掘了學(xué)生的能動(dòng)性。
3.從科學(xué)的內(nèi)容的角度來看,本實(shí)驗(yàn)是電功率教學(xué)中一個(gè)重要的學(xué)生實(shí)驗(yàn),綜合性強(qiáng),它是在學(xué)習(xí)電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器等器材的使用、學(xué)習(xí)了伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)了電功率的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的。通過學(xué)生的體驗(yàn),知道測(cè)量電功率的原理是P=UI,會(huì)畫實(shí)驗(yàn)電路圖,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,學(xué)習(xí)電路故障分析。讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)燈泡發(fā)光亮度和實(shí)際功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系;進(jìn)一步理解實(shí)際功率和額定功率的區(qū)別與聯(lián)系,認(rèn)識(shí)到額定電壓和額定功率的重要意義;進(jìn)一步學(xué)習(xí)電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器等器材的使用,在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)燈絲電阻的變化并用所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行解釋。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.知道用伏安法測(cè)定小燈泡功率的原理。
2.知道如何測(cè)定小燈泡的額定電功率和實(shí)際電功率。
3.會(huì)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、選用實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格、有序地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、讀取數(shù)據(jù)、計(jì)算小燈泡的功率。
二、過程與方法
1.經(jīng)歷測(cè)量小燈泡的功率的過程,對(duì)科學(xué)探究的七個(gè)要素有更全面的體驗(yàn)與理解。
2.通過實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、分析處理數(shù)據(jù)的能力。
3.通過學(xué)習(xí)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,培養(yǎng)學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。
4.通過本實(shí)驗(yàn)探究的評(píng)估交流環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力的嘗試,用已知知識(shí)去解釋某些問題的能力。
三、情感、態(tài)度和價(jià)值觀
1.通過討論和交流,培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和態(tài)度。
2.通過評(píng)估與交流,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
3.通過實(shí)驗(yàn)過程,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和尊重事實(shí)、探求真理的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)策略】
實(shí)驗(yàn)法、觀察法、討論法。
【教學(xué)過程】
一、引入新課
教師:同學(xué)們?cè)谏弦徽碌牡诙?jié)已經(jīng)測(cè)量過小燈泡的電阻。還記得是怎么測(cè)的嗎?
學(xué)生: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,然后用歐姆定律I=U/R的變形公式R=U/I算出了小燈泡的電阻。
學(xué)生: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。
教師:同學(xué)們對(duì)學(xué)過的知識(shí)掌握得很好。(教師出示一個(gè)實(shí)驗(yàn)用的小燈泡)同學(xué)們知道“3.8V,0.3A”說明了什么?是不是只能在3.8V的電壓下工作,通過它的電流只是0.3A?
學(xué)生:3.8V是小燈光的額定電壓,0.3A是小燈泡正常工作時(shí)的電流。
學(xué)生:小燈泡可以在不同的電壓下工作,通過的電流也可以大于或小于0.3A。
教師:怎樣測(cè)量燈泡的電功率呢?
學(xué)生:根據(jù)P=W/t可知,可以利用電能表和鐘表測(cè)量。
學(xué)生:也可以利用公式P=IU測(cè)出電壓和電流,計(jì)算出電功率。
教師:如果我們要測(cè)“小燈泡”的電功率,用哪種方法呢?為什么呢?
學(xué)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、進(jìn)行新課
[想想議議]
教師: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?
(同學(xué)們已經(jīng)有了一定的動(dòng)手經(jīng)驗(yàn),并且急著參與,會(huì)非常肯定地回答:能)
教師:大家一定還記得用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率叫(同學(xué)們一起說)額定功率。如果不是在額定電壓下的功率叫什么功率?
[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)使小燈泡兩端電壓低于額定電壓,并觀察小燈泡亮度。
教師: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,因電壓過大而燒壞燈泡。在同學(xué)實(shí)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)估與交流](實(shí)驗(yàn)報(bào)告)
實(shí)驗(yàn)結(jié)束,選擇2~3組同學(xué)利用投影和大家交流。(要求同學(xué)配合投影上臺(tái)講解)
[投影]
第一組實(shí)驗(yàn)報(bào)告
[題目]測(cè)量小燈泡的電功率。
[實(shí)驗(yàn)?zāi)康模轀y(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]根據(jù)公式P=UI,測(cè)出燈兩端電壓和通過燈泡電流,計(jì)算出小燈泡的電功率。
[實(shí)驗(yàn)電路]根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理設(shè)計(jì)如下電路。
[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]小燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)、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:
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.?dāng)嚅_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)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)
[結(jié)論]
(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]
能想到問題,我們都考慮,基本上沒有什么錯(cuò)誤。結(jié)束
教師:我們這組同學(xué)非常自信。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?
學(xué)生: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),滑動(dòng)變阻器阻值就從你想的最大成為實(shí)際的最小。合上開關(guān)就容易使電表偏轉(zhuǎn)過激。
學(xué)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(huì)損壞電表的。
學(xué)生:實(shí)際接線前可以先將實(shí)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(cuò),檢查也容易。
學(xué)生:實(shí)驗(yàn)過程中,滑動(dòng)變阻器開始在阻值最大的位置,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)?
學(xué)生:在不是額定電壓下工作時(shí),用電器的功率不是額定功率,該叫什么呢?
教師:同學(xué)們非常認(rèn)真,非常棒。誰能來解釋剛才那幾個(gè)同學(xué)的兩個(gè)問題呢?
學(xué)生:(同學(xué)討論)不是額定電壓和額定功率時(shí)就叫實(shí)際電壓和實(shí)際功率就可以。
學(xué)生: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。
教師:不知道哪組同學(xué)對(duì)他們的解釋滿不滿意,下去以后可以參照以前實(shí)驗(yàn)繼續(xù)探討。
學(xué)生: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。
教師:(教師表現(xiàn)很在意)是嗎?還有什么?
學(xué)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。
學(xué)生:實(shí)驗(yàn)過程中的要求和注意的問題也基本一樣……
教師:有不一樣嗎?
學(xué)生: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。
學(xué)生:從今天的測(cè)量數(shù)據(jù)也可以算出小燈泡電阻。
教師:可以的話,大家算一下電阻。
學(xué)生:三次測(cè)量算出的電阻值基本相同,但有小的差別。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。
教師:大家都求出電阻了嗎?有沒有新的發(fā)現(xiàn)?
學(xué)生:電阻可以求平均值,今天測(cè)的功率不能求平均值。
學(xué)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。
教師:同學(xué)們分析的非常好,請(qǐng)同學(xué)們比較計(jì)算電阻的公式R=U/I和計(jì)算電功率的公式:P=UI,式中的電流和電壓相同嗎?
學(xué)生:如果是同一次測(cè)量,就是同一個(gè)電流值和電壓值。
教師: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(jié)果。
學(xué)生板演:P=UI=I2R=U2/R(R=U2/R=I2/P)
教師:同學(xué)們看變形出來的公式,有什么發(fā)現(xiàn)嗎?
學(xué)生:額定電壓下的功率就是額定功率,電燈銘牌上一般標(biāo)的都有,就可以利用它們直接求小燈泡的電阻。
學(xué)生:如果知道小燈泡不是在額定電壓下,而是在實(shí)際電壓下工作時(shí)的實(shí)際功率。
教師: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,分析原因.(也可留在課后完成)
哪組同學(xué)認(rèn)為你們的實(shí)驗(yàn)非常有特色,可以展示給大家,共同交流。
●小實(shí)驗(yàn):學(xué)習(xí)用電能表測(cè)量家用電器的電功率。
教師:同學(xué)們明白電能表銘牌上標(biāo)的“3000R/KW·h”的物理意義嗎?
學(xué)生:它表示電路中消耗1度電,電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)了3000轉(zhuǎn)。
教師:同學(xué)們知道該如何利用電能表測(cè)量家用電器的電功率嗎?還需要哪些器材?
學(xué)生:還要秒表,可以利用公式P=w/t進(jìn)行計(jì)算。
學(xué)生:可以先在電路中只接入一個(gè)家用電器,設(shè)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)為NR/KW·h,讓這個(gè)用電器工作一段時(shí)間,記下所用的時(shí)間t(用小時(shí)作單位),并記下電能表所轉(zhuǎn)的圈數(shù)n,則用電器的電功率P=n/Nt(單位是千瓦)
三、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)自己的不足甚至是錯(cuò)誤,在不斷改正錯(cuò)誤的過程中學(xué)到更多知識(shí)。
四、練習(xí)(課堂作業(yè))
五、板書設(shè)計(jì)
探究——測(cè)量小燈泡的電功率
目的:測(cè)量小燈泡的電功率。
結(jié)論:可以使用伏安法測(cè)小燈泡的電功率。
【教學(xué)評(píng)價(jià)與反思】
本節(jié)課--的思想是從實(shí)際問題出發(fā),創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生自主探究,嘗試解決問題,在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)新問題,提出修正意見和一些創(chuàng)造性的想法,力求能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和與人合作的能力。通過這樣的探究式學(xué)習(xí)不僅鞏固了原來知識(shí),還較全面地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
本節(jié)課的一個(gè)重點(diǎn)就是培養(yǎng)學(xué)生的評(píng)估與交流能力。評(píng)估是對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的反思,可以培養(yǎng)學(xué)生評(píng)估探究過程和探究結(jié)果的意識(shí)、從評(píng)估中汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,有利于發(fā)展學(xué)生的批判性思維。通過評(píng)估,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題的意識(shí)和能力,并嘗試改進(jìn)探究方案。
整個(gè)學(xué)習(xí)過程密切聯(lián)系實(shí)際,自始至終在教師的組織、引導(dǎo)下,學(xué)生自主探究,學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解及各種能力的提高都是在學(xué)生的觀察、理解、反思、創(chuàng)新等活動(dòng)中獲得。
《測(cè)量小燈泡的電功率》教學(xué)設(shè)計(jì)
課題
第八章:電功率第三節(jié):測(cè)量小燈泡的電功率
學(xué)習(xí)
目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
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?/p>
情感目標(biāo):
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)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)
會(huì)測(cè)定小燈泡的功率
學(xué)習(xí)難點(diǎn)
電流表、電壓表及滑動(dòng)變阻器的正確使用
教學(xué)方式
演示法、觀察法、討論法。
教具與
媒體
三個(gè)人為一組,每組配有:電源(電池組)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡(帶燈座)、開關(guān)、導(dǎo)線若干、投影儀。
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課(3min)
〖師〗如何測(cè)小燈泡的電功率呢?上課我們學(xué)過了哪兩種方法?它們分別根據(jù)什么公式進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算的?
【提出問題】怎么測(cè)電功率?
【方案1】可以利用電能表和鐘表測(cè)。
【方案2】也可以利用公式P=IU測(cè)出電壓和電流,計(jì)算出電功率。
如果我們要測(cè)“小燈泡”的電功率,用哪種方法呢?小燈泡不能接在家庭電路上,應(yīng)該用第二種辦法測(cè)。
二、進(jìn)入新課,科學(xué)探究
〖師〗額定電壓下工作時(shí)的功率叫額定功率,如果小燈泡不是在額定電壓下,它的電功率叫什么功率,你想要測(cè)量的是什么功率?
(一)【測(cè)量要求】(3min)
小燈泡的實(shí)際電壓有很多,對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率也有很多,為了全面地看清小燈泡的電功率變化情況,我們需要測(cè)量多種情況下的實(shí)際功率大小。
測(cè)哪些功率有代表性呢?
學(xué)生回答
學(xué)生回答
師生討論
師生討論
類比并結(jié)合實(shí)際情況得出對(duì)電功率的測(cè)量
為測(cè)量什么做好鋪墊
分別測(cè)量以下三種情況下的實(shí)際功率即可:
(1)使小燈泡在額定電壓下發(fā)光,測(cè)出其功率,觀察小燈泡亮度。
(2)使小燈泡兩端電壓是額定電壓的1.2倍,測(cè)出其功率,并觀察小燈泡亮度。
(3)使小燈泡兩端電壓低于額定電壓,測(cè)出其功率,并觀察小燈泡亮度。
(二)【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(6min)
1.要使小燈泡發(fā)光,該如何連接?
2.要測(cè)量小燈泡的電壓和電流,該如何設(shè)計(jì)電路圖?
3.要使小燈泡兩端達(dá)到額定電壓,電源電壓應(yīng)該是多大,需要幾節(jié)干電池串聯(lián)?
4.要改變小燈泡兩端的電壓,該在電路中連入一個(gè)什么器材?
5.怎樣知道小燈泡在額定電壓下發(fā)光,和不在額定電壓下發(fā)光?看誰?通過誰來調(diào)節(jié)?
(三)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(25min)
強(qiáng)調(diào)幾個(gè)問題:
1.連接電路過程中開關(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.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。
4.調(diào)節(jié)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。
(四)【分析論證】(3min)
1.你觀察到什么現(xiàn)象?
2.小燈泡發(fā)光的功率分別是多大?
3.實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是什么?
(五)【評(píng)估】(3min)
1.你的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象是否相符?如果不相符,在什么環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題?
2.你通過實(shí)驗(yàn),又有什么新的發(fā)現(xiàn)?
(六)【交流】(2min)
書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式:
【實(shí)驗(yàn)報(bào)告】
[題目]測(cè)量小燈泡的電功率
[實(shí)驗(yàn)?zāi)康模轀y(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]根據(jù)公式P=UI,測(cè)出燈兩端電壓和通過燈泡電流,計(jì)算出小燈泡的電功率。
[實(shí)驗(yàn)電路]根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理設(shè)計(jì)如下電路。
[實(shí)驗(yàn)器材]:小燈泡(2.5V0.3A)、電壓表(0~0.6A和0~3A)、電流表(0~3V和0~15V)、干電池(三節(jié))、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。
[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.?dāng)嚅_開關(guān),整理實(shí)驗(yàn)器材。
[實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄]
次數(shù)
要求
亮度
電流
電壓
電功率
1
U=U額
2
UU額
3
UU額
【結(jié)論】
(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。
師生討論、學(xué)生回答
師生交流,達(dá)成共識(shí)
學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師巡回輔導(dǎo)
學(xué)生回答
師生討論
學(xué)生討論
明確實(shí)驗(yàn)的目的
提供、啟發(fā)設(shè)計(jì)的思路
這些問題既可以提前通過討論解決,也可以在實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)學(xué)生遇到困難時(shí)給出
發(fā)揮學(xué)生的主體作用
書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式可以結(jié)合本實(shí)驗(yàn)給出,但告訴學(xué)生主要的框架即可,不能太詳細(xì)
小結(jié)
這是一節(jié)實(shí)驗(yàn)課,主要學(xué)習(xí)測(cè)電功率的方法,感受實(shí)際電壓下實(shí)際功率與額定功率間的關(guān)系。
作業(yè)
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理:①、②、完成本次的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
教
學(xué)
流
程
板
書
設(shè)
計(jì)
第三節(jié):測(cè)量小燈泡的電功率
一、實(shí)驗(yàn)要求
二、實(shí)驗(yàn)原理
三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
四、記錄數(shù)值
次數(shù)
要求
亮度
電流
電壓
電功率
1
U=U額
2
UU額
3
UU額
五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
課
后
反
思
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)。