人教版初三物理實(shí)驗(yàn)教案

1、探究電流表、電壓表的電阻 一、提出問題：電流表的使用說明上有這么一段文字：禁止不經(jīng)過用電器，將電流表的兩個(gè)接線柱直接連到電源的兩極上，否則會(huì)燒壞電表，這是什么原因呢？在使用電壓表時(shí)，我們可以用電壓表的兩個(gè)接線柱直接連接電源兩極（這樣就可以測(cè)電壓），明顯與電流表的使用不同，這又是什么原因？二、猜想與假設(shè)：這可能是因?yàn)殡娏鞅淼碾娮韬苄?，而電壓表的電阻很大。三、制定?jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：怎樣探究電表的電阻呢？聯(lián)想到課本在引入電阻概念時(shí)，是用圖1所示電路在M、N兩點(diǎn)之間，先后接入長(zhǎng)度和粗細(xì)相同的錳銅線和鎳鉻線。觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況，可以發(fā)現(xiàn)，這兩種導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不同。通過的電流較大時(shí)，說明這個(gè)導(dǎo)體

2、對(duì)電流的阻礙作用較小，即電阻小。反之，說明導(dǎo)體的電阻大。圖1中，若用燈泡代替電流表，將待研究的電流表、電壓表先后接入電路中的M、N間（圖2）用燈泡亮度就可以反映電流表、電壓表的電阻大小。考慮到電流表的電阻可能很小，用它與接入電路中的一段銅導(dǎo)線（銅導(dǎo)線電阻可以認(rèn)為為0）進(jìn)行比較，即在圖2的M，N間先后接入導(dǎo)線和電流表，若燈泡亮度不變，說明電流表與銅導(dǎo)線的電阻差不多，可以認(rèn)為為0。 四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)：按圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將觀察結(jié)果填入表格中。M、N間分別接入燈泡亮度情況銅導(dǎo)線亮電流表亮度不變電壓表不亮  五、分析與論證：圖1中M、N兩點(diǎn)間接入導(dǎo)線時(shí)燈泡較亮，換成電流

3、表亮度不變，說明電流表的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，電阻為0。換成電壓表燈泡不亮，說明電壓表電阻很大。六、評(píng)估：要知道通過燈泡或電阻的電流，我們可以把電流表串聯(lián)接入電路中，如果電流表電阻較大，必然會(huì)使兩次通過燈泡或電阻的電流有較大變化，使測(cè)量結(jié)果不能真實(shí)反映燈泡或電阻的工作情況。這從反面說明電流表的電阻必須很小，從而證實(shí)上述結(jié)論正確。要用電壓表測(cè)量用電器兩端的工作電壓，必須把電壓表并聯(lián)在用電器兩端，若電壓表電阻較小，必然會(huì)改變?cè)瓉淼碾娐方Y(jié)構(gòu)，這也從反面說明電壓表電阻極大。 上述實(shí)驗(yàn)過程也有一個(gè)明顯缺陷，即通過燈泡亮度比較電流表與導(dǎo)線的電阻時(shí)，這種僅靠亮度變化做出不太可靠。建議改用如圖3進(jìn)行，這里

4、電路中的電流表起到檢測(cè)電流的作用，用電流是否變化及變化的情況反映待實(shí)驗(yàn)的電流表、電壓表的電阻情況，這樣較準(zhǔn)確科學(xué)。與圖1實(shí)驗(yàn)一樣，圖2中的實(shí)驗(yàn)也是反映電流表、電壓表電阻的大致情況，要想精確測(cè)量其電阻，可參照伏安法測(cè)電阻進(jìn)行，但這里要對(duì)測(cè)量?jī)x表的精度有更高要求。 在實(shí)驗(yàn)中，還發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，在把電壓表接入圖1中M、N之間時(shí)，（如圖4），除觀察燈泡不亮外，還發(fā)現(xiàn)電壓表指針有較大幅度偏轉(zhuǎn)，指示值幾乎等于電源電壓。這又是為什么呢？小燈泡斷路，電流表無示數(shù)可以理解，但電壓表為什么示數(shù)較大呢？實(shí)際的電壓表是有電阻的，只不過電阻值較大（我們做實(shí)驗(yàn)用的電壓表阻值選03V量程時(shí)約3 K，選015V

5、量程時(shí)約12 K）。因?yàn)殡妷罕砼c小燈泡并聯(lián)，小燈泡斷路以后，電流經(jīng)過電壓表仍可形成通路。此時(shí)電壓表與滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)，因電流表電阻極小，滑動(dòng)變阻器的阻值與電壓表相比也可以忽略，所以電壓表兩端的電壓近似等于電源電壓。但電流表指針為什么不偏轉(zhuǎn)呢？可以計(jì)算此時(shí)電路中的電流約為。若電流表選006A量程接入，則使電流表指針偏轉(zhuǎn)1小格的電流應(yīng)是002A?？梢杂?jì)算一下，上述電流能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度為：，即這個(gè)電流只能使電流表指針偏轉(zhuǎn)1小格的1/40。由于偏轉(zhuǎn)角度太小，我們看起來電流表無示數(shù)。測(cè)量小燈泡的電功率教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能目標(biāo) 1會(huì)測(cè)算小燈泡的實(shí)際功率

6、和額定功率，進(jìn)一步練習(xí)使用電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器。 2通過實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)小燈泡的電功率隨它的兩端電壓的變化而變化的規(guī)律，知道用電器不同電壓下工作實(shí)際功率的變化特點(diǎn)。 （二）過程與方法 3能夠根據(jù)測(cè)量小燈泡的電功率的原理，設(shè)計(jì)符合測(cè)量需要的實(shí)驗(yàn)方案。會(huì)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用比較的方法，分析和判斷實(shí)際功率與額定功率的區(qū)別。 （三）情感、態(tài)度及價(jià)值觀目標(biāo) 4通過實(shí)驗(yàn)，初步認(rèn)識(shí)用電器正常工作與不正常工作對(duì)用電器的影響，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)使用用電器的安全意識(shí)。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 本節(jié)是在學(xué)習(xí)“伏安法測(cè)電阻”之后的又一個(gè)綜合性電學(xué)實(shí)驗(yàn)，也是在

7、學(xué)習(xí)“第二節(jié)  電功率”后，已初步理解電功率的基礎(chǔ)上，利用電功率計(jì)算的原理，通過實(shí)驗(yàn)定量測(cè)量，觀察小燈泡工作狀態(tài)變化，分析比較小燈泡實(shí)際電功率與額定電功率的區(qū)別，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)用電器實(shí)際功率與額定功率的理解。 本節(jié)課的重點(diǎn)：會(huì)利用電功率計(jì)算公式作為實(shí)驗(yàn)原理，用伏安法測(cè)量小燈泡不同電壓下的實(shí)際功率與額定功率的方法和步驟，區(qū)分額定功率和實(shí)際功率。 本節(jié)課的難點(diǎn)：學(xué)生能夠根據(jù)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)出符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膶?shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 三、教學(xué)策略 本節(jié)課，主要是根據(jù)P=UI，明確實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是用電器的電流和電壓，

8、根據(jù)需要測(cè)量的物理量，設(shè)計(jì)出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖，再根據(jù)電路圖選擇符合需要的實(shí)驗(yàn)器材與儀器，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行小燈泡實(shí)際功率的測(cè)量。實(shí)驗(yàn)探究過程中，應(yīng)突出實(shí)驗(yàn)探究過程及實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)思考的問題，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與推理，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)實(shí)際功率的理解，知道實(shí)際功率與額定功率的區(qū)別，使學(xué)生了解電流、電流是如何影響用電器的實(shí)際功率的。因此，本節(jié)課設(shè)計(jì)主要分三個(gè)流程： 流程一是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理制定和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，知道根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案如何選擇符合實(shí)驗(yàn)需要的實(shí)驗(yàn)器材。 流程二是根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與證據(jù)收集。具體包括實(shí)驗(yàn)步驟確定，實(shí)驗(yàn)中小燈泡工作狀態(tài)的觀察以及實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄。&

9、#160;流程三是交流與合作，對(duì)小燈泡三次不同電壓下測(cè)量的實(shí)際功率進(jìn)行比較，討論為什么不求電功率的平均值？本次實(shí)驗(yàn)與“伏安法測(cè)小燈泡電阻”進(jìn)行比較，有哪些異同點(diǎn)。 四、教學(xué)準(zhǔn)備 分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生電源（或干電池3節(jié)），25V（或38V）小燈泡1只，發(fā)光亮度與小燈泡正常發(fā)光相當(dāng)?shù)亩O管1個(gè)，開關(guān)1只，電流表1個(gè)，電壓表1個(gè)，滑動(dòng)變阻器1個(gè)，導(dǎo)線若干。 五、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)意圖導(dǎo)入新課（5分鐘）出示課前學(xué)情診斷評(píng)價(jià)試題。 1電功率是描述         

10、;     的物理量，計(jì)算電功率的公式有    和        。 2到目前所學(xué)的電學(xué)知識(shí)為止，我們學(xué)了哪些物理量？哪些可以直接測(cè)量？哪些不能？ 3畫出伏安法測(cè)小燈泡電阻的電路圖。實(shí)驗(yàn)原理是：        。 教師及時(shí)公布診斷評(píng)價(jià)試題答案，了解學(xué)生錯(cuò)誤情況，并指導(dǎo)學(xué)生自主矯正?？焖匍喿x 自主答題 對(duì)照答案 自主糾錯(cuò)

11、。 診斷學(xué)生在新課學(xué)習(xí)前，是否具備或已經(jīng)掌握與新課學(xué)習(xí)所必要的和密切相關(guān)物理知識(shí)，為新課學(xué)習(xí)做好前提性診斷和及時(shí)補(bǔ)償矯正。新課教學(xué)（35分鐘）【提出問題】 問題1：如何測(cè)量一個(gè)額定電壓為25v小燈泡的額定功率？說出你的實(shí)驗(yàn)方法，所要測(cè)的物理量，需要的實(shí)驗(yàn)器材，并請(qǐng)畫出電路圖。  圍繞老師問題，通過對(duì)比伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，按要求回答問題。利用已學(xué)伏安法測(cè)電阻和電功率知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考如何進(jìn)行測(cè)量小燈泡電功率電路設(shè)計(jì)。  問題2：如果要測(cè)量低于或高于額定電壓下的小燈泡實(shí)際功率，還需要什么電路元件可以幫助改變小燈泡兩端電壓？ &#

12、160;按要求回答：滑動(dòng)變阻器。 引導(dǎo)學(xué)生掌握利用滑動(dòng)變阻器改變小燈泡兩端電壓，為實(shí)驗(yàn)探究小燈泡不同電壓下的實(shí)際功率奠定基礎(chǔ)。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】 1實(shí)驗(yàn)原理：                       。 2實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?#160;          &#

13、160;           。 3實(shí)驗(yàn)電路圖： 4實(shí)驗(yàn)表格： 提示：在連接電路中，應(yīng)注意哪些？ 學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 回答：開關(guān)置于斷開的狀態(tài)；電流表、電壓表的選擇合適的量程和正負(fù)接線柱；滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值最大端。根據(jù)小燈泡的額定電壓，選擇合適的干電池個(gè)數(shù)。考查學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力     引導(dǎo)學(xué)生注意電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中，要注意電路安全及電路元件的保護(hù)。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】 問題3：電路連

14、好了，接下來怎么做呢？ 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，并記錄電流表、電壓表數(shù)值。 2使小燈泡兩端電壓是額定電壓的12倍，并觀察小燈泡亮度，并記錄電流表、電壓表數(shù)值。 3使小燈泡兩端電壓低于額定電壓02倍，并觀察小燈泡亮度，并記錄電流表、電壓表數(shù)值。  按要求規(guī)范操作，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，觀察小燈泡的亮度變化。            根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究?！痉治稣撟C】 根

15、據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，分別計(jì)算小燈泡的額定功率是多少？當(dāng)小燈泡兩端電壓低于或高于額定電壓時(shí)，它的實(shí)際功率是多少？ 比較小燈泡的發(fā)光情況與實(shí)際功率的變化關(guān)系。     根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。  體會(huì)不同電壓下小燈泡實(shí)際功率與額定功率的區(qū)別，認(rèn)識(shí)到實(shí)際功率是變化的，額定功率是不變的。【交流評(píng)估】 1實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)連接好電路，在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)小電燈不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)。試分析電路中可能出現(xiàn)的故障。 2另一位同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮。這說明他在閉合開關(guān)前沒有

16、60;                     。  積極思考?；卮饐栴}。   比較測(cè)量伏安法測(cè)電阻電路。能根據(jù)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象，準(zhǔn)確地找出電路連接時(shí)產(chǎn)生的故障。   引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移。拓展試驗(yàn)： 安排學(xué)生，分組測(cè)量二極管在與小燈泡亮度相當(dāng)情況下，二極管兩端的電壓和電流值，并計(jì)算實(shí)際功率。比較亮度相當(dāng)時(shí)，二極管的實(shí)際功率與小燈泡實(shí)際功率的差異。分組測(cè)量二極管與小燈泡亮度相當(dāng)情況下的電流、電壓值，并計(jì)算實(shí)際功率。體會(huì)二極管在與小燈泡亮度相當(dāng)時(shí)，實(shí)際功率偏小，有利于節(jié)約能源。課堂小結(jié)5分鐘【課堂小結(jié)】 1這節(jié)課同學(xué)們有哪些收獲呢？ 2同學(xué)們調(diào)節(jié)變阻器的過程中，小燈泡的電壓不在25V時(shí)，它此時(shí)的功率還等于它的額定