《測量小燈泡電功率》文檔(2)

1、探究教學(xué)設(shè)計 測量小燈泡電功率 河北省邯鄲市邯山區(qū)滏河學(xué)校 楊學(xué)良 教學(xué)設(shè)計理念 】 “測量小燈泡的電功率”是人教版初中物理八年級電學(xué)部分的一個重要的學(xué)生實驗，它是 在上一章學(xué)生“測量小燈泡的電阻”實驗的基礎(chǔ)上進行的延伸。對于本節(jié)實驗教學(xué)的設(shè)計，力 求達到以下兩點： 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，力求達到讓“學(xué)生實驗” 真正成為培養(yǎng)學(xué)生自主動手操作的平臺。 2注重“科學(xué)探究，提倡創(chuàng)造性的思維”，即以物理知識和技能為載體，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

2、精神，實踐能力（包括設(shè)計能力、動手 能力和創(chuàng)新意識），改革以書本為主，老師規(guī)范實驗步驟的傳統(tǒng)教學(xué)模式，倡導(dǎo)學(xué)生提出多樣 化的實驗方案，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)造性思維。 教學(xué)對象分析 】 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：撰寫實驗報告的內(nèi)容和格式上、評估交流能力上等，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)容是一個純粹而完整的實驗探究，強調(diào)在過程中體驗，學(xué)習(xí)知識與技能。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， 在制定計劃時，

3、讓學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計畫出實 驗電路圖；在收集證據(jù)的過程中，讓學(xué)生自己設(shè)計實驗步驟并能正確執(zhí)行，讓學(xué)生自己設(shè)計實 驗數(shù)據(jù)記錄表格并記錄；在處理數(shù)據(jù)的過程中，讓學(xué)生自己撰寫實驗報告，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)生的能動性。 3從科學(xué)的內(nèi)容的角度來看，本實驗是電功率教學(xué)中一個重要的學(xué)生實驗，綜合性強，它 是在學(xué)習(xí)電壓表、電流表、滑動變阻器等器材的使用、學(xué)習(xí)了伏安法測電阻的實驗、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，知道測量電功率的原理是P=UI,會畫實驗電路圖，提 高學(xué)生的實驗操作技能，學(xué)習(xí)電路故障分析。讓學(xué)生進一步體會燈泡發(fā)光亮度和實際功率的對 應(yīng)關(guān)

4、系；進一步理解實際功率和額定功率的區(qū)別與聯(lián)系，認(rèn)識到額定電壓和額定功率的重要意 義；進一步學(xué)習(xí)電壓表、電流表、滑動變阻器等器材的使用，在實驗數(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)過的知識進行解釋。 教學(xué)目標(biāo) 】 、知識與技能 1 知道用伏安法測定小燈泡功率的原理。 2 知道如何測定小燈泡的額定電功率和實際電功率。 3 會自己設(shè)計實驗電路、 選用實驗器材、設(shè)計實驗記錄表格、 有序地進行實驗、 讀取數(shù)據(jù)、 計算小燈泡的功率。 二、過程與方法 1 經(jīng)歷測量小燈泡的功率的過程，對科學(xué)探究的七個要素有更全面的體驗與理解。 2 通過實驗，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的能力、實驗操作能力、分析處理數(shù)據(jù)的能力。

5、3 通過學(xué)習(xí)撰寫實驗報告，培養(yǎng)學(xué)生撰寫實驗報告的能力。 4 通過本實驗探究的評估交流環(huán)節(jié)， 培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力的嘗試， 用已知知識去解釋 某些問題的能力。 情感、態(tài)度和價值觀 1 通過討論和交流，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的意識和態(tài)度。 2 通過評估與交流，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。 3 通過實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的實驗態(tài)度和尊重事實、探求真理的科學(xué)態(tài)度。 教學(xué)策略 】 實驗法、觀察法、討論法。 教學(xué)過程 】 、引入新課 教師：同學(xué)們在上一章的第二節(jié)已經(jīng)測量過小燈泡的電阻。還記得是怎么測的嗎？ 學(xué)生：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 用歐姆定律 I=U/R 的變形公

6、式 R=U/I 算出了小燈泡的電阻。 學(xué)生：為了測量更準(zhǔn)確，還利用變阻器進行了多次測量，然后求平均值。 教師：同學(xué)們對學(xué)過的知識掌握得很好。（教師出示一個實驗用的小燈泡）同學(xué)們知道“2.5V, 0. 32A”說明了什么？是不是只能在 2.5V的電壓下工作，通過它的電流只是 0. 32A? 學(xué)生：2.5V是小燈光的額定電壓，0. 32A是小燈泡正常工作時的電流。 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. 32A。 教師：怎樣測量燈泡的電功率呢？ 學(xué)生：根據(jù)P=W/t可知，可以利用電能表和鐘表測量。 學(xué)生：也可以利用公式P=IU測出電壓和電流，計算出電功率。 教師：如果

7、我們要測“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。 二、進行新課 想想議議 教師：同學(xué)們能設(shè)計一個方案來測出小燈泡的功率嗎？ 同學(xué)們已經(jīng)有了一定的動手經(jīng)驗，并且急著參與，會非?？隙ǖ鼗卮穑耗埽?教師：大家一定還記得用電器在額定電壓下工作時的功率叫 （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。 教師：同學(xué)們現(xiàn)在可以設(shè)計

8、實驗，并做好記錄。 （學(xué)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(xué)生即可） 投影 設(shè)計實驗 設(shè)計思想（實驗原理）： P=UI 實驗電路： 實驗器材：（注明使用器材規(guī)格） 0 實驗數(shù)據(jù)（記錄）表格: （教師巡視，及時指導(dǎo).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(xué)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, 因電壓過大而燒壞燈泡。在同學(xué)實驗的過程中教師要認(rèn)真巡視，及時指導(dǎo)） 分析和論證: 評估與交流（實驗報告） 實驗結(jié)束，選擇23組同學(xué)利用投影和大家

9、交流。（要求同學(xué)配合投影上臺講解） 投影 第一組實驗報告 題目測量小燈泡的電功率。 實驗?zāi)康?測量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率。 實驗原理: 根據(jù)公式P=UI，測出燈兩端電壓和通過燈泡電流，計算出小燈泡的電功率。 實驗電路 根據(jù)實驗的目的和原理設(shè)計如下電路。 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。 實驗器材小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、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。 實驗數(shù)據(jù)（記錄）表格: 實驗要求 發(fā)光情

10、 況 電流（A） 電壓（V） 電功率 （W 1 小燈泡在額定電壓下工作 正常發(fā) 光 0.32 2.5 0.8 2 小燈泡兩端電壓是額定電 壓的1. 2倍 很亮 0.38 3.0 1.14 3 小燈泡兩端電壓低于額定 電壓 較暗 0.28 2.0 0.56 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)。（注意：及時記錄實驗數(shù)據(jù)） 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)。（注意：及時記錄實驗數(shù)據(jù)） （注意：及時記錄 4 調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小

11、燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察并做記錄。 實驗數(shù)據(jù)） 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(fù)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 P=IU 計算小燈

12、泡的功率。（將計算結(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 能想到問題，我們都考慮，基本上沒有什么錯誤。 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)計實驗及實驗 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)為實驗中最容易出錯的就是滑動變阻器，阻值最大的位置一錯，滑動變阻 器阻值就從你想的最大成為實際的最小。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”也會損壞電表的。 學(xué)生：實

13、際接線前可以先將實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，檢查也容易。 學(xué)生：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？ 學(xué)生：在不是額定電壓下工作時，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同學(xué)的兩個問題呢？ 學(xué)生：（同學(xué)討論）不是額定電壓和額定功率時就叫實際電壓和實際功率就可以。 學(xué)生：我們認(rèn)為先從低于額定電壓開始測也不是不可以，

14、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。 教師：不知道哪組同學(xué)對他們的解釋滿不滿意，下去以后可以參照以前實驗繼續(xù)探討。 學(xué)生：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。 教師：（教師表現(xiàn)很在意）是嗎？還有什么？ 學(xué)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。 學(xué)生：實驗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：兩次測量的目的不同，上次是要測電阻，這次是要測功率。 學(xué)生：從今天的測量數(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：三次測量算出的電阻值基本相同，但有小的

15、差別。將三次測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，今天測的功率不能求平均值。 學(xué)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。 教師：同學(xué)們分析的非常好，請同學(xué)們比較計算電阻的公式 R=U/I 和計算電功率的公式： P=UI,式中的電流和電壓相同嗎？ 學(xué)生：如果是同一次測量，就是同一個電流值和電壓值。 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=I 2/P) 教師：同學(xué)們看變形出來的公式，有什么發(fā)現(xiàn)

16、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，而是在實際電壓下工作時的實際功率。 教師：現(xiàn)在請同學(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 （也可留在課后完成） 哪組同學(xué)認(rèn)為你們的實驗非常有特色，可以展示給大家，共同交流。 小實驗：學(xué)習(xí)用電能表測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)動了 3000轉(zhuǎn)。 教師：同學(xué)

17、們知道該如何利用電能表測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 進行計算。 學(xué)生：可以先在電路中只接入一個家用電器，設(shè)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)為 NR/KWh，讓這個用電器 工作一段時間，記下所用的時間t （用小時作單位），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)課的實驗，同學(xué)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(xué)們在課后能更充分交流，在相互交流中發(fā)現(xiàn)自己的不 足甚至是錯誤，在不斷改正錯誤的過程中學(xué)到更多知識。 四、練習(xí)（課堂作業(yè)） 五、板書設(shè)計 探究一一測量小燈泡的電功率 目的：測量小燈泡的電功率。 結(jié)論：可以使用伏安法測小燈泡的電功率。 【教學(xué)評價與反思】 本節(jié)課教學(xué)設(shè)計的思想是從實際問題出發(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)動學(xué) 生的積極性