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

1、第十三章第三節(jié)學(xué)生實驗：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)的臺燈”切入課題，這一實驗為主題實驗做了鋪墊，也可以說是主題實驗的“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)生體驗到生活中無處不在的物理知識，進而引導(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。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驗，是上一節(jié)內(nèi)容的延伸。從實驗角度使學(xué)生了解電流、電壓如何影響用電器的實際電功率，對探究實驗的要求上升了一個高度，要求學(xué)生理解這個實驗的目的、依據(jù)的原理、主要操作步驟、所得的結(jié)論及實驗中發(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(xué)生對這一概念的理解。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(rèn)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(xué)生來說也存在一定的困難。3

3、.教學(xué)方式實驗法、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)、滑動變阻器、導(dǎo)線。教師使用：多媒體、實物投影儀。三、教學(xué)目標(biāo)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，培養(yǎng)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(rèn)識用電器不正常工作時對用電器的影響，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)使用用電器以及節(jié)約用電的意識。四、教學(xué)重點和難點1.教學(xué)重點伏安法測量小燈泡的電功率，

4、區(qū)分額定電壓、額定功率與實際電壓、實際功率。2.教學(xué)難點設(shè)計實驗電路和實驗步驟。五、教學(xué)流程示意圖知識拓展評估與交流通過燈泡，提出問題引入課題分析與論證PUIPW/t進行實驗收集數(shù)據(jù)設(shè)計實驗六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖課前準(zhǔn)備引入新課新課教學(xué)1.設(shè)計實驗2.進行實驗收集數(shù)據(jù)3.分析歸納得出結(jié)論4.評估與交流5.實驗拓展小結(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)，并說出這兩個參數(shù)分別代表什么？將燈泡安裝在學(xué)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(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(教師同時調(diào)節(jié)臺燈)。燈泡的電壓還是220 V？

5、電功率還是40 W嗎？請同學(xué)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(zhǔn)備了實驗室用的小燈泡。請同學(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際電功率？首先請同學(xué)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(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)補充。當(dāng)同學(xué)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(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驗步驟，可以請其他同學(xué)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(dāng)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。教師巡視指導(dǎo)。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

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，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？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。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驗對比。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(xué)們先獨立完成，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

9、滑片應(yīng)置于_。閉合開關(guān)前，滑動變阻器的阻值_。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1。實驗數(shù)據(jù)分析和小結(jié)：請同學(xué)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。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驗中，我們認(rèn)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。對比情況見附表2。運用知識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)計實驗的能力。會根據(jù)實際情況篩選最佳的實驗方案。進一步體會滑動變阻器的作用，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計電路的探究能力和評估能力。通過所學(xué)知識來解決問題，對新知識有親切感，減小了學(xué)習(xí)難度。通過實驗使學(xué)生對儀器的使用更熟練，對現(xiàn)象記憶更深刻。用今天所學(xué)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。充分展示出本節(jié)實

11、驗教學(xué)具有較強的知識綜合性和實驗?zāi)芰Φ膮f(xié)調(diào)性。知識的橫向聯(lián)系。通過對比降低了新知識的難度，加強知識的橫向聯(lián)系。加強了知識的聯(lián)系。七、學(xué)習(xí)效果評價設(shè)計1.小宇要測定一個額定電壓為3.8V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，使電壓表示數(shù)達(dá)到3.8V，這時觀察到電流表示數(shù)為0.2A，小燈泡的額定功率為_W。2.小紅通過實驗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，小麗所接的實驗電路存在連接

12、錯誤，但只需改動一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確。請你在應(yīng)改動的導(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)進行的操作是 。A.更換小燈泡B.檢查電路是否斷路C.移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光(3)實驗過程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為 V時，小燈泡達(dá)到額定功率，此時電流表的示數(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)計的特點本教學(xué)設(shè)計主要體現(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，學(xué)習(xí)活動就不僅僅以知識為目標(biāo)，

13、而是成為學(xué)生全面發(fā)展的載體。教師在注重知識傳授的同時，更注重實驗探究，聯(lián)系生活實際、走近科學(xué)。(1)從學(xué)生已有的知識入手，層層推進，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)在具體活動中，盡可能地讓所有學(xué)生都主動參與，照顧到全體學(xué)生。(3)教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)都以學(xué)生為主，讓學(xué)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(xué)生的個性差異，滿足多樣化的學(xué)生需求，鼓勵學(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)計測量小燈泡的電功率1.實驗原理：PUI。2.實驗電路圖：3.實驗結(jié)論：U實U額