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(dǎo)思想與理論依據(jù)“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(jié)課從“身邊的亮度可調(diào)的臺燈”切入課題,這一實驗為主題實驗做了鋪墊。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(dǎo)學生分析“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(lián)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(xiàn)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(qū)別。2.過程與方法(1)通過分析討論,掌握根據(jù)實驗原理設(shè)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(guī)律。3.情感、態(tài)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(yǎng)學生科學使用用電器以及節(jié)約用電的意識。四、學習者分析學生在前面的學習中已經(jīng)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(jié)課通過實驗加深學生對這一概念的理解。學生已經(jīng)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(chǔ),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(shè)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(qū)分額定電壓、額定功率與實際電壓、實際功率。2.教學難點設(shè)計實驗電路和實驗步驟。六、教學設(shè)計教學環(huán)節(jié)及時間活動目標教師活動學生活動媒體功能應(yīng)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(xiàn)象引起學生思考。鍛煉學生根據(jù)公式PUI和PW/t設(shè)計實驗的能力。會根據(jù)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(shù),并說出這兩個參數(shù)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(fā)光,說明了什么?晚上同學們正在寫作業(yè),覺得燈太亮了,我們可以把光線調(diào)得暗一點(教師同時調(diào)節(jié)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(shù)。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(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。上面標有額定電壓,但沒有額定功率(2.5 V)新課教學1.設(shè)計實驗(8分鐘)我們現(xiàn)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(shè)計一個測量小燈泡電功率的實驗方案。教師指導(dǎo),提出要求。板書:實驗?zāi)康模簻y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(yīng)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(yīng)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(guī)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(huán)節(jié)要求同學們先獨立完成,5分鐘后小組內(nèi)交流,并在全班展示。學生討論、交流、設(shè)計出方案。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)計公式PUI計算得出結(jié)果,實驗電路圖如下:在上述設(shè)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(jù)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(guān)應(yīng),滑動變阻器滑片應(yīng)置于______。閉合開關(guān)前,滑動變阻器的阻值___________。進一步體會滑動變阻器的作用,培養(yǎng)學生設(shè)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(shù)據(jù)(12分鐘)教師巡視指導(dǎo)。開始實驗,記錄數(shù)據(jù),教師巡回指導(dǎo)。實驗數(shù)據(jù)表格見附表通過實驗使學生對儀器的使用更熟練,對現(xiàn)象記憶更深刻。3.分析歸納得出結(jié)論(5分鐘)今天所學的知識解釋生活中的現(xiàn)象,從物理走向生活。體現(xiàn)了物理知識回歸生活的理念。討論:根據(jù)實驗現(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(diào)節(jié)臺燈,燈泡變亮或變暗說明了什么?實驗數(shù)據(jù)分析和小結(jié):請同學匯報實驗結(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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)小燈泡的亮度。4.評估與交流(5分鐘)充分展示出本節(jié)實驗教學具有較強的知識綜合性和實驗?zāi)芰Φ膮f(xié)調(diào)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(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。同學們討論解決辦法5.小結(jié)(5分鐘)知識的橫向聯(lián)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(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?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(shè)計實驗報告 : 測小燈泡的電功率實驗?zāi)康臏y小燈泡的額定功率電路圖1.設(shè)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(guān)應(yīng)處于狀態(tài);電路連接好后,需要開關(guān),確定儀表正常后,閉合開關(guān)。2. 滑動變阻器在電路中是起到作用;閉合電路前,滑片應(yīng)位于位置;3. 調(diào)解滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為V,正面看清對應(yīng)的電流,記錄表中。利用公式 計算出額定功率,填在表中。3.數(shù)據(jù)收集試驗次數(shù)電壓U (V)電流I (A)發(fā)光情況燈泡功率P(W)12.522.831.540.54.實驗結(jié)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(shè)計了如圖1所示的電路。則連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于_______狀態(tài),變阻器的滑片應(yīng)移到________處。根據(jù)電路圖將實物電路連接好。圖1實驗中發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2 V,為測小燈泡的額定功率應(yīng)將滑片P向__________端(填“a”或“b”)移動,使電壓表示數(shù)達到3.8 V,這時觀察到電流表示數(shù)為0.2 A,小燈泡的額定功率為______W。2、現(xiàn)在已知小電燈的額定電壓為2.5V,桌上有電源、開關(guān)兩個、導(dǎo)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(shù)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(guī)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(huán)節(jié)都以學生為主,讓學生在充分活動的基礎(chǔ)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(shè)置,使學有余力的學生得到滿足,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)學生之間的交流合作、解決問題的能力。9