北師大版九年級物理13.3《探究--小燈泡的電功率》教案(趙老師公開課作品).doc
一、基本信息二、指導思想與理論依據“測量小燈泡的電功率”是電學部分的一個重要的學生實驗。本節課從“身邊的亮度可調的臺燈”切入課題,這一實驗為主題實驗做了鋪墊。本節內容體現了“從生活走向物理”的基本理念,貼近學生生活,使學生體驗到生活中無處不在的物理知識,進而引導學生分析“燈泡亮度為什么發生變化”,從電壓、電流的變化引出電功率的變化,自然地進入“測量小燈泡的電功率”的實驗。實驗過程中,通過分析討論,自主排除實驗中遇到的困難,提高了學生通過科學探究的方法解決問題的能力。最后聯系生活實例,將物理知識融入生活中去解決一些實際問題,體現了“從物理走向社會”的理念。三、教學目標1.知識與技能(1)會用電流表、電壓表測量小燈泡的電功率。(2)進一步熟練電流表、電壓表和滑動變阻器的使用。(3)理解額定功率和實際功率的區別。2.過程與方法(1)通過分析討論,掌握根據實驗原理設計實驗方案的能力。(2)通過探究,體驗小燈泡的電功率隨兩端電壓的增大而增大的規律。3.情感、態度與價值觀認識用電器不正常工作時對用電器的影響,培養學生科學使用用電器以及節約用電的意識。四、學習者分析學生在前面的學習中已經知道額定電壓、額定電功率,但學生往往會混淆額定電壓、額定電功率與實際電壓、實際電功率的概念。本節課通過實驗加深學生對這一概念的理解。學生已經做過伏安法測量小燈泡電阻的實驗,對定量測量實驗有了一定的基礎,且對于電功率公式PUI有了初步認識,但實驗中要求他們自己判斷待測物理量、設計實驗步驟并加以實施,這對學生來說也存在一定的困難。五、教學重難點分析及解決措施1.教學重點伏安法測量小燈泡的電功率,區分額定電壓、額定功率與實際電壓、實際功率。2.教學難點設計實驗電路和實驗步驟。六、教學設計教學環節及時間活動目標教師活動學生活動媒體功能應用及分析 引入新課(5分鐘)從生活走向物理,學以致用。生活中的現象引起學生思考。鍛煉學生根據公式PUI和PW/t設計實驗的能力。會根據實際情況篩選最佳的實驗方案。展示課前準備好的燈泡,讓一位同學觀察燈泡上標注的參數,并說出這兩個參數分別代表什么?將燈泡安裝在學生用的臺燈上,打開臺燈。燈泡正常發光,說明了什么?晚上同學們正在寫作業,覺得燈太亮了,我們可以把光線調得暗一點(教師同時調節臺燈)。燈泡的電壓還是220 V?電功率還是4 W嗎?請同學們幫幫我,我想知道這個燈泡此時的電功率是多少,需要怎么辦呢?如果我們要做實驗,你打算選用哪種方法呢?為了安全起見,我們用臺燈燈泡顯然是不合適的,我為你們準備了實驗室用的小燈泡。請同學們觀察上邊標注的參數。PZ 22040額定電壓是220 V額定功率是40W說明燈泡兩端的電壓是220 V,燈泡的電功率是4 W。不是。思考:我們學過計算電功率的兩種方法。1.利用電能表根據公式PW/t可以測量。2.利用電流表和電壓表根據PUI。第二種。上面標有額定電壓,但沒有額定功率(2.5 V)新課教學1.設計實驗(8分鐘)我們現在就測量一下同學們手中小燈泡的額定電功率和實際電功率?首先請同學們設計一個測量小燈泡電功率的實驗方案。教師指導,提出要求。板書:實驗目的:測量小燈泡電功率。多媒體展示電路圖。學生若提出了兩種方案情況,可由提出第二種方案的同學指出第一種方案的不足,并說明加入滑動變阻器的理由及作用。若學生回答不出來,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,電源電壓是否滿足額定功率的條件等),也可由其他同學補充。當同學們完善了實驗電路圖后,教師給予肯定評價。對比以上兩種方案,為了測出小燈泡的額定功率,我們應該選擇哪種方案才能達到目的呢?我們按照電路圖連接完成后應該怎樣操作呢?同學簡要敘述測量小燈泡電功率的實驗步驟,可以請其他同學補充不完善的地方。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?請測出當小燈泡兩端電壓低于額定電壓或略高于額定電壓時的功率,并觀察小燈泡的亮度有什么變化。規范操作:一擺、二連、三查、四做、五記、六整。實驗方案包括實驗原理、實驗器材、實驗電路圖、實驗注意事項,以上四個環節要求同學們先獨立完成,5分鐘后小組內交流,并在全班展示。學生討論、交流、設計出方案。預想方案:測量通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓,根據計公式PUI計算得出結果,實驗電路圖如下:在上述設計中添加一個滑動變阻器,電路圖如下:選擇有滑動變阻器的實驗方案。實驗步驟:根據電路圖連接實物圖。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;連接電路時開關應,滑動變阻器滑片應置于______。閉合開關前,滑動變阻器的阻值___________。進一步體會滑動變阻器的作用,培養學生設計電路的探究能力和評估能力。通過所學知識來解決問題,對新知識有親切感,減小了學習難度。2.進行實驗收集數據(12分鐘)教師巡視指導。開始實驗,記錄數據,教師巡回指導。實驗數據表格見附表通過實驗使學生對儀器的使用更熟練,對現象記憶更深刻。3.分析歸納得出結論(5分鐘)今天所學的知識解釋生活中的現象,從物理走向生活。體現了物理知識回歸生活的理念。討論:根據實驗現象,小燈泡在什么情況下正常發光?在什么情況下比正常情況更亮?這樣做好不好?在什么情況下小燈泡比正常情況下暗?使用用電器時,為什么要在額定電壓下工作?教師調節臺燈,燈泡變亮或變暗說明了什么?實驗數據分析和小結:請同學匯報實驗結果,選12組數據填入黑板上的表格中。小燈泡在額定電壓下能正常工作,此時實際功率等于額定功率。實際電壓偏低,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節電阻的大小可以改變燈泡兩端的電壓,使燈泡的實際功率變大或變小從而調節小燈泡的亮度。4.評估與交流(5分鐘)充分展示出本節實驗教學具有較強的知識綜合性和實驗能力的協調性。回想一下自己在實驗過程中遇到了哪些困難,你是怎么解決的。燈泡不亮;電壓表指針反轉;無法測出額定電功率;最后一根導線剛剛連接上燈泡就亮了等。同學們討論解決辦法5.小結(5分鐘)知識的橫向聯系。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?用測量數據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現?除了以上我們總結出的結論外,你還發現了什么新問題嗎?在不同的電壓下工作,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驗中,我們認為燈泡的電阻不受溫度的影響,即電阻不變。實際上,燈絲的電阻隨溫度的升高而變小。七、練習題及測試題設計實驗報告 : 測小燈泡的電功率實驗目的測小燈泡的額定功率電路圖1.設計方案實驗原理實驗方法實驗器材2.注意事項及步驟1. 連接電路時開關應處于狀態;電路連接好后,需要開關,確定儀表正常后,閉合開關。2. 滑動變阻器在電路中是起到作用;閉合電路前,滑片應位于位置;3. 調解滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為V,正面看清對應的電流,記錄表中。利用公式 計算出額定功率,填在表中。3.數據收集試驗次數電壓U (V)電流I (A)發光情況燈泡功率P(W)12.522.831.540.54.實驗結論1、小電燈的額定電壓是2.5V,額定電流是A,小電燈的額定電功率W。2、當小電燈的實際電壓額定電壓,實際功率額定功率;當小電燈的實際電壓額定電壓,實際功率額定功率;當小電燈的實際電壓額定電壓,實際功率額定功率。3、 小電燈的亮度,是由決定。課后練習1.小宇要測定一個額定電壓為3.8 V的小燈泡的額定功率,他設計了如圖1所示的電路。則連接電路時,開關應處于_______狀態,變阻器的滑片應移到________處。根據電路圖將實物電路連接好。圖1實驗中發現電壓表示數為2 V,為測小燈泡的額定功率應將滑片P向__________端(填“a”或“b”)移動,使電壓表示數達到3.8 V,這時觀察到電流表示數為0.2 A,小燈泡的額定功率為______W。2、現在已知小電燈的額定電壓為2.5V,桌上有電源、開關兩個、導線、定值電阻、滑動變阻器、一塊電壓表。你能測出它的額定功率嗎?(要求連接實物圖,寫出試驗步驟和小電燈的額定功率的數學表達式。)(雙伏法測電阻)1) ;2) ;3)小電燈的額定功率。八、教學反思(1)從學生已有的知識入手,層層推進,步步為營。教學過程自然合理順暢,符合學生的認知規律。(2)在具體活動中,盡可能地讓所有學生都主動參與,照顧到全體學生。(3)教學的每一個環節都以學生為主,讓學生在充分活動的基礎上得到知識,而不是機械灌輸。(4)尊重學生的個性差異,滿足多樣化的學生需求,鼓勵學困生,為他們樹立學習的信心。通過探索方式多樣化,練習題的梯度設置,使學有余力的學生得到滿足,獲得更大的發展空間。(5)用多媒體呈現問題情境,使學生在具體情境中發現問題、解決問題。(6)通過分組討論、提問、歸納總結等方式,培養學生之間的交流合作、解決問題的能力。9