《測量小燈泡的電功率》創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計

《測量小燈泡的電功率》創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計課題第八章：電功率

第三節(jié)：測量小燈泡的電功率教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)：1、通過“測量小電燈的功率”的活動，能區(qū)分用電器的額定功率和實際功率；2、了解實際功率與額定功率大小之間的關(guān)系；3、加深對額定功率、實際功率的理解。4、進(jìn)一步熟練電流表、電壓表和滑動變阻器的使用操作技能，提高學(xué)生實驗素質(zhì)。二、教學(xué)重點：制定計劃與設(shè)計實驗。通過實驗?zāi)軈^(qū)分用電器的額定電壓、實際電壓和額定功率和實際功率的關(guān)系。三、教學(xué)難點：自己設(shè)計實驗，排除各種故障測量小電燈的功率。四、教學(xué)器材：演示用：標(biāo)有電壓和電功率的燈泡、投影儀。學(xué)生用：四個人為一組，每組配有：電源（電池組）、電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡（帶燈座）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。五、教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動（一）、復(fù)習(xí)提問1．知識準(zhǔn)備：①

是電功率，電功率的大小是表示電流做功

的物理量。②電功率的計算式P=

=

。③

是額定電壓，

是額定功率。④一只燈泡標(biāo)有“220V40W”，它的含義是

。另一只燈泡標(biāo)有“220V60W”，它的含義是

。2．演示實驗：取一只標(biāo)有電壓和功率的燈泡，分別接在額定電壓、高于額定電壓、低于額定電壓的電路中，觀察燈泡發(fā)光情況。教師引導(dǎo)：燈的亮暗會發(fā)生變化，說明相同時間內(nèi)消耗電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能、光能的多少不同，即電功率不同。（二）、引入新課：常用的小燈泡標(biāo)有額定電壓（如1．5V，2．5V，3．8V）而未標(biāo)明額定功率，那么它的額定功率，以及發(fā)光時的實際功率如何知道呢？設(shè)計意圖：提出探究問題，集中學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生解決問題的欲望。學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康拇_定實驗原理。學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康?、實驗原理學(xué)會根據(jù)待測物理量選擇器材、畫出實驗電路圖進(jìn)行實驗設(shè)計。討論連接電路時應(yīng)該注意的問題，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣。（三）、進(jìn)行新課1．用電流表和電壓表測量小燈泡的電功率：（1）實驗?zāi)康模簩W(xué)會測定小燈泡的額定功率和不在額定電壓時的實際功率，并加以比較。（2）實驗原理：P=UI。（3）設(shè)計實驗：點撥思路：由P=UI可以看出，要測小燈泡的功率需測量的物理量有哪幾個？需要的測量器材是什么？如何使小燈泡兩端電壓正好等于它的額定電壓呢？教師引導(dǎo)：用滑動變阻器更方便。學(xué)生設(shè)計實驗：①實驗器材：額定電壓為2．5V的小燈泡一個、電池組、開關(guān)、滑動變阻器、電壓表、電流表、以及導(dǎo)線若干。②電路圖：讓學(xué)生畫出實驗電路圖。③實驗注意事項：1．連接線路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。2．閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑動頭P的位置放置在使其電阻最大的一端。（4）進(jìn)行實驗：觀察現(xiàn)象與收集數(shù)據(jù)證據(jù)：實驗步驟：學(xué)生討論交流，找一名學(xué)生簡述實驗的步驟。1．按電路圖連接實際電路。2．閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑動頭P的位置放置在使其電阻最大的一端。3．調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭P的位置，先后使電壓表的示數(shù)小于、等于和略大于小電燈的額定電壓，觀察小電燈的亮度，并將實驗數(shù)據(jù)填入下表：分別測量以下三種情況下的實際功率即可：（1）使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，測出其功率，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，測出其功率，并觀察小燈泡亮度。（3）使小燈泡兩端電壓是額定電壓的0.8倍，測出其功率，并觀察小燈泡亮度。書寫實驗報告的格式：實驗報告：實驗名稱：測量小燈泡的電功率實驗?zāi)康模簻y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)計如下電路圖。實驗器材：小燈泡（2．5V0．3A）、電流表（0～0．6A和0～3A）、電壓表（0～3V和0～15V）、干電池（三節(jié)）、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。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．?dāng)嚅_開關(guān)，整理實驗器材。實驗數(shù)據(jù)記錄：次數(shù)要求亮度電流電壓電功率1U=U額

2U=1.2U額

3U=0.8U額

實驗結(jié)論：分析比較額定電功率和實際電功率大小問題，比較燈泡的亮暗程度與電功率間的關(guān)系。（1）當(dāng)U實=U額時，則P實=P額

正常發(fā)光（2）當(dāng)U實=1.2U額時，則P實<P額

較暗（3）當(dāng)U實=0.8U額時，則P實>P額

較亮2．評價與思考：（1）在使用用電器時，為什么應(yīng)讓它在額定電壓下工作？加在用電器上的電壓超過或低于額定電壓時，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（2）一位同學(xué)連接好電路，在閉合開關(guān)時發(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。（3）另一位同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)小電燈特別亮。這說明什么問題？（4）實驗中另一位同學(xué)連接的電路閉合后，發(fā)現(xiàn)小電燈特別亮。無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表的指針雖有偏轉(zhuǎn)但不變化，而電壓表的示數(shù)則始終等于電源電壓值，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是什么？（5）實驗中有一位同學(xué)在閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)減小，燈泡變亮；電壓表示數(shù)增大，燈泡變暗，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是什么？2、利用家用電能表測算家用電器電功率：出示實物：“220V

60W”白熾燈問題討論:這盞燈接在家庭電路中工作時，如何測量它工作時的實際功率？討論交流：方法一：實驗原理：P=UI

方法二：實驗原理：P=W/t計算思考：用一電能表測某一用電器的電功率。電能表上標(biāo)有“3000R/KW·h”的字樣，使待測用電器單獨工作6min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過30r，問該用電器的電功率為多大？學(xué)生思考、分析回答

激活學(xué)生已有的知識與經(jīng)驗，為新內(nèi)容學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備。

創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

學(xué)生分小組實驗，培養(yǎng)其合作意識。實驗過程中及時記錄實驗現(xiàn)象。

（學(xué)生試答：增加或減少電池，也可以用滑動變阻器。）學(xué)生積極思考、設(shè)計實驗電路圖

學(xué)生交流討論：

合理分工，學(xué)生進(jìn)行實驗，師巡回指導(dǎo)：

板書設(shè)計

第三節(jié)：測量小燈泡的電功率一、實驗要求二、實驗原理三、設(shè)計實驗四、記錄數(shù)值次數(shù)要求亮度電流電壓電功率1U=U額

2U=1.2U額

3U=0.8U額

五、完成實驗報告六、課堂訓(xùn)練1．為什么要強調(diào)小燈泡在額定電壓下工作。2．如圖是某同學(xué)連接的測定額定電壓為2.5V的小燈泡額定功率的實物接線圖，指出圖中接線的三處錯誤。3．有“2.5V，1W”的小燈泡兩只（L1、L2），“10

Ω，1A”的滑動變阻器一個、開關(guān)兩個、4.5V電源一個、兩個電流表和的量程分別為0.6A和0.3A.電壓表一只，量程為3V，根據(jù)下面所提出的要求畫出電路圖。（1）S1、S2閉合，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器后燈泡L1、L2能正常發(fā)光。（2）不更改電路，只需斷開或閉合開關(guān)S1、S2和調(diào)節(jié)滑動變阻器連入電路的電阻，就能分別測出在額定電壓下燈泡L1、L2的功率和總功率。（3）將一只合適的電流表接在干路上。（4）滑動變阻器在連入電路時，連入電路中的電阻應(yīng)為最大值。4．要想測定小燈泡的額定功率，現(xiàn)有如下器材：小燈泡（額定電壓2.5V，允許通過最大電流0.4A）,電流表（量程為0~0.6A和0~3A），電壓表（量程為0~3V和0~15V），蓄電池兩個（每個2V，兩個串聯(lián)），滑動變阻器（0~10Ω、1.5A），導(dǎo)線數(shù)條，開關(guān)一個。（1）電流表的量程應(yīng)選___________A，電壓表的量程為___________V。（2）利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗電路，根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實驗器材連成實物電路（導(dǎo)線不要交叉）。（3）根據(jù)你所連電路，開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于______端。（4）在測定小燈泡額定功率時，調(diào)節(jié)滑動變阻器應(yīng)使電壓表示數(shù)指到___________V。若此時電流表示數(shù)如下圖，則小燈泡額定功率是___________W。測量小燈泡的電功率教學(xué)反思節(jié)課是電學(xué)中最重要的一個學(xué)生實驗，它涉及的器材最多、操作步驟最復(fù)雜，課本中是完全放手讓學(xué)生去操作完成的，我認(rèn)為對學(xué)生來說難度太大，所以在課堂上，我給予了適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、啟發(fā)，對一些關(guān)鍵性的問題給予了必要的引導(dǎo)，這樣學(xué)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。

本課成功之處：

1．在探究前理順了實驗原理、計算電功率的公式、實驗器材、電路圖、滑動變阻器的作用、連接電路圖時應(yīng)注意的事項、電壓表和電流表的