北師大版九年級(jí)物理上第十三章第三節(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測量小燈泡的電功率教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第十三章第三節(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測量小燈泡的電功率 一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)本節(jié)課從“身邊的亮度可調(diào)的臺(tái)燈”切入課題，這一實(shí)驗(yàn)為主題實(shí)驗(yàn)做了鋪墊，也可以說是主題實(shí)驗(yàn)的“熱身”。本節(jié)內(nèi)容體現(xiàn)了“從生活走向物理”的基本理念，貼近學(xué)生生活，使學(xué)生體驗(yàn)到生活中無處不在的物理知識(shí)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生分析“燈泡亮度為什么發(fā)生變化”，從電壓、電流的變化引出電功率的變化，自然地進(jìn)入“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，通過分析討論，自主排除實(shí)驗(yàn)中遇到的困難，提高學(xué)生通過科學(xué)探究的方法解決問題的能力。最后聯(lián)系生活實(shí)例，將物理知識(shí)融入生活中去解決一些實(shí)際問題，體現(xiàn)了“從物理走向社會(huì)”的理念。二、教學(xué)背景分析1.教學(xué)內(nèi)容分析本

2、節(jié)的主要內(nèi)容是定量測量的綜合性實(shí)驗(yàn)，是上一節(jié)內(nèi)容的延伸。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)際電功率，對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的要求上升了一個(gè)高度，要求學(xué)生理解這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、依據(jù)的原理、主要操作步驟、所得的結(jié)論及實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問題。2.學(xué)生情況分析學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道額定電壓、額定電功率，但學(xué)生往往會(huì)混淆額定電壓、額定電功率與實(shí)際電壓、實(shí)際電功率的概念。本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)這一概念的理解。學(xué)生已經(jīng)做過伏安法測量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)，對(duì)定量測量實(shí)驗(yàn)有了一定的基礎(chǔ)，且對(duì)于電功率公式PUI有了初步認(rèn)識(shí)，但實(shí)驗(yàn)中要求他們自己判斷待測物理量、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟并加以實(shí)施，這對(duì)學(xué)生來說也存在一定的困難。3

3、.教學(xué)方式實(shí)驗(yàn)法、討論法、探究法。4.教具學(xué)具學(xué)生使用：干電池、電壓表、電流表、小燈泡(帶底座)、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線。教師使用：多媒體、實(shí)物投影儀。三、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能(1)會(huì)用電流表、電壓表測量小燈泡的電功率。(2)進(jìn)一步熟練電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用。(3)理解額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別。2.過程與方法(1)通過分析討論，培養(yǎng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。(2)通過探究，體驗(yàn)小燈泡的電功率隨兩端電壓的增大而增大的規(guī)律。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀認(rèn)識(shí)用電器不正常工作時(shí)對(duì)用電器的影響，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)使用用電器以及節(jié)約用電的意識(shí)。四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)伏安法測量小燈泡的電功率，

4、區(qū)分額定電壓、額定功率與實(shí)際電壓、實(shí)際功率。2.教學(xué)難點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)步驟。五、教學(xué)流程示意圖知識(shí)拓展評(píng)估與交流通過燈泡，提出問題引入課題分析與論證PUIPW/t進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課前準(zhǔn)備引入新課新課教學(xué)1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)3.分析歸納得出結(jié)論4.評(píng)估與交流5.實(shí)驗(yàn)拓展小結(jié)作業(yè)展示課前準(zhǔn)備好的燈泡，讓一位同學(xué)觀察燈泡上標(biāo)注的參數(shù)，并說出這兩個(gè)參數(shù)分別代表什么？將燈泡安裝在學(xué)生用的臺(tái)燈上，打開臺(tái)燈。燈泡正常發(fā)光，說明了什么？晚上同學(xué)們正在寫作業(yè)，覺得燈太亮了，我們可以把光線調(diào)得暗一點(diǎn)(教師同時(shí)調(diào)節(jié)臺(tái)燈)。燈泡的電壓還是220 V？

5、電功率還是40 W嗎？請(qǐng)同學(xué)們幫幫我，我想知道這個(gè)燈泡此時(shí)的電功率是多少，需要怎么辦呢？如果我們要做實(shí)驗(yàn)，你打算選用哪種方法呢？為了安全起見，我們用臺(tái)燈燈泡顯然是不合適的，我為你們準(zhǔn)備了實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡。請(qǐng)同學(xué)們觀察上邊標(biāo)注的參數(shù)。我們現(xiàn)在就測量一下同學(xué)們手中小燈泡的額定電功率和實(shí)際電功率？首先請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)方案。教師指導(dǎo)，提出要求。板書：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y量小燈泡電功率。多媒體展示電路圖。學(xué)生若提出了兩種方案情況，可由提出第二種方案的同學(xué)指出第一種方案的不足，并說明加入滑動(dòng)變阻器的理由及作用。若學(xué)生回答不出來，教師可以做簡單的提示（如小燈泡的功率在什么情況下才等于額定功率，

6、電源電壓是否滿足額定功率的條件等），也可由其他同學(xué)補(bǔ)充。當(dāng)同學(xué)們完善了實(shí)驗(yàn)電路圖后，教師給予肯定評(píng)價(jià)。對(duì)比以上兩種方案，為了測出小燈泡的額定功率，我們應(yīng)該選擇哪種方案才能達(dá)到目的呢？我們按照電路圖連接完成后應(yīng)該怎樣操作呢？同學(xué)簡要敘述測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)步驟，可以請(qǐng)其他同學(xué)補(bǔ)充不完善的地方。提問：如果小燈泡兩端電壓低于或略高于額定電壓，小燈泡的功率還等于額定功率嗎？請(qǐng)測出當(dāng)小燈泡兩端電壓低于額定電壓或略高于額定電壓時(shí)的功率，并觀察小燈泡的亮度有什么變化。規(guī)范操作：一擺、二連、三查、四做、五記、六整。教師巡視指導(dǎo)。討論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小燈泡在什么情況下正常發(fā)光？在什么情況下比正常情況更亮？這樣

7、做好不好？在什么情況下小燈泡比正常情況下暗？使用用電器時(shí)，為什么要在額定電壓下工作？教師調(diào)節(jié)臺(tái)燈，燈泡變亮或變暗說明了什么？回想一下自己在實(shí)驗(yàn)過程中遇到了哪些困難，你是怎么解決的。用伏安法測未知電阻阻值要多次測量求平均值減小誤差，而用伏安法測小燈泡的電功率是不是也可以求平均值呢？用測量數(shù)據(jù)能否算出小燈泡的電阻？如果可以的話，大家看看有沒有新發(fā)現(xiàn)？除了以上我們總結(jié)出的結(jié)論外，你還發(fā)現(xiàn)了什么新問題嗎？測小燈泡電阻和測小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)對(duì)比。見學(xué)案PZ 22040額定電壓是220 V額定功率是40 W說明燈泡兩端的電壓是220 V，燈泡的電功率是40 W。不是。思考：我們學(xué)過計(jì)算電功率的兩種方法。1

8、.利用電能表根據(jù)公式PW/t可以測量。2.利用電流表和電壓表根據(jù)PUI。第二種。上面標(biāo)有額定電壓，但沒有額定功率(2.5 V或3.8 V)。實(shí)驗(yàn)方案包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，以上四個(gè)環(huán)節(jié)要求同學(xué)們先獨(dú)立完成，5分鐘后小組內(nèi)交流，并在全班展示。學(xué)生討論、交流、設(shè)計(jì)出方案。預(yù)想方案：測量通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，根據(jù)計(jì)公式PUI計(jì)算得出結(jié)果，實(shí)驗(yàn)電路圖如下：在上述設(shè)計(jì)中添加一個(gè)滑動(dòng)變阻器，電路圖如下：選擇有滑動(dòng)變阻器的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)步驟：根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。分別測量額定電壓、高于額定電壓、低于額定電壓情況下，小燈泡的電功率。注意事項(xiàng)；連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)，滑動(dòng)變阻器

9、滑片應(yīng)置于_。閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的阻值_。開始實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，教師巡回指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格見附表1。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和小結(jié)：請(qǐng)同學(xué)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選12組數(shù)據(jù)填入黑板上的表格中。小燈泡在額定電壓下能正常工作，此時(shí)實(shí)際功率等于額定功率。實(shí)際電壓偏低，小燈泡消耗的功率減小，燈光變暗，不能正常工作。實(shí)際電壓偏高，小燈泡消耗的功率增大，燈光過亮，若長期使用會(huì)影響燈泡的壽命，還有可能直接燒壞小燈泡。燈泡變亮或變暗說明調(diào)節(jié)電阻的大小可以改變燈泡兩端的電壓，使燈泡的實(shí)際功率變大或變小從而調(diào)節(jié)小燈泡的亮度。燈泡不亮；電壓表指針反轉(zhuǎn)；無法測出額定電功率；最后一根導(dǎo)線剛剛連接上燈泡就亮了等。同學(xué)們討論解決辦法。在不同

10、的電壓下工作，燈泡的電功率是不一樣的，所以不能求平均值。在求小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，我們認(rèn)為燈泡的電阻不受溫度的影響，即電阻不變。實(shí)際上，燈絲的電阻隨溫度的升高而變小。對(duì)比情況見附表2。運(yùn)用知識(shí)解題從生活走向物理，學(xué)以致用。生活中的現(xiàn)象引起學(xué)生思考。鍛煉學(xué)生根據(jù)公式PUI和PW/t設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。會(huì)根據(jù)實(shí)際情況篩選最佳的實(shí)驗(yàn)方案。進(jìn)一步體會(huì)滑動(dòng)變阻器的作用，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)電路的探究能力和評(píng)估能力。通過所學(xué)知識(shí)來解決問題，對(duì)新知識(shí)有親切感，減小了學(xué)習(xí)難度。通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)儀器的使用更熟練，對(duì)現(xiàn)象記憶更深刻。用今天所學(xué)的知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象，從物理走向生活。體現(xiàn)了物理知識(shí)回歸生活的理念。充分展示出本節(jié)實(shí)

11、驗(yàn)教學(xué)具有較強(qiáng)的知識(shí)綜合性和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膮f(xié)調(diào)性。知識(shí)的橫向聯(lián)系。通過對(duì)比降低了新知識(shí)的難度，加強(qiáng)知識(shí)的橫向聯(lián)系。加強(qiáng)了知識(shí)的聯(lián)系。七、學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)1.小宇要測定一個(gè)額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率，他設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路。則連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于_狀態(tài)，變阻器的滑片應(yīng)移到_處。根據(jù)電路圖將實(shí)物電路連接好。圖1實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，為測小燈泡的額定功率應(yīng)將滑片P向_端(填“a”或“b”)移動(dòng)，使電壓表示數(shù)達(dá)到3.8V，這時(shí)觀察到電流表示數(shù)為0.2A，小燈泡的額定功率為_W。2.小紅通過實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電功率(小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣)。(1)如圖2所示，小麗所接的實(shí)驗(yàn)電路存在連接

12、錯(cuò)誤，但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確。請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將其改正。(2)電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)。接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是 。A.更換小燈泡B.檢查電路是否斷路C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光(3)實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為 V時(shí)，小燈泡達(dá)到額定功率，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖所示，其值為 A，小燈泡的額定功率為 W。圖2八、教學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)本教學(xué)設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)了課程改革的精神：倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作交流、探究學(xué)習(xí)，以學(xué)生發(fā)展為本，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體、學(xué)習(xí)的主人。當(dāng)學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人時(shí)，學(xué)習(xí)活動(dòng)就不僅僅以知識(shí)為目標(biāo)，

13、而是成為學(xué)生全面發(fā)展的載體。教師在注重知識(shí)傳授的同時(shí)，更注重實(shí)驗(yàn)探究，聯(lián)系生活實(shí)際、走近科學(xué)。(1)從學(xué)生已有的知識(shí)入手，層層推進(jìn)，步步為營。教學(xué)過程自然合理順暢，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。(2)在具體活動(dòng)中，盡可能地讓所有學(xué)生都主動(dòng)參與，照顧到全體學(xué)生。(3)教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都以學(xué)生為主，讓學(xué)生在充分活動(dòng)的基礎(chǔ)上得到知識(shí)，而不是機(jī)械灌輸。(4)尊重學(xué)生的個(gè)性差異，滿足多樣化的學(xué)生需求，鼓勵(lì)學(xué)困生，為他們樹立學(xué)習(xí)的信心。通過探索方式多樣化，練習(xí)題的梯度設(shè)置，使學(xué)有余力的學(xué)生得到滿足，獲得更大的發(fā)展空間。(5)用多媒體呈現(xiàn)問題情境，使學(xué)生在具體情境中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。(6)通過分組討論、提問、歸納總結(jié)等方式，培養(yǎng)學(xué)生之間的交流合作、解決問題的能力。九、板書設(shè)計(jì)測量小燈泡的電功率1.實(shí)驗(yàn)原理：PUI。2.實(shí)驗(yàn)電路圖：3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：U實(shí)U額