阿城三中寧宇測(cè)量小燈泡的電功率教學(xué)設(shè)計(jì)

1、伏安法測(cè)小燈泡電功率教學(xué)設(shè)計(jì)阿城三中 寧宇一、課前準(zhǔn)備：前一天分發(fā)學(xué)生的預(yù)習(xí)學(xué)案（實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)案），課前學(xué)生準(zhǔn)備好，實(shí)驗(yàn)桌上的所有實(shí)驗(yàn)器材（電源（電池組）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡（帶燈座）、開關(guān)、導(dǎo)線若干、投影儀。二、教學(xué)目標(biāo)（一）、知識(shí)目標(biāo)1通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步加深對(duì)電功率概念的理解。2通過學(xué)生動(dòng)手操作，鞏固電流表和電壓表的操作技能。3通過實(shí)驗(yàn)、比較，進(jìn)一步理解額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別。(二)、能力目標(biāo)1通過本節(jié)課培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法的能力。2通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰胺治觥⒏爬芰Α?三)、情感目標(biāo)1通過實(shí)驗(yàn)中的觀察和比較，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和

2、良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。三、教學(xué)重點(diǎn)會(huì)測(cè)定小燈泡的功率。對(duì)實(shí)際功率和額定功率的理解。四、教學(xué)難點(diǎn)電流表、電壓表及滑動(dòng)變阻器的正確使用。五、教學(xué)過程一、引入新課師：在生產(chǎn)和生活中，我們經(jīng)常會(huì)提到電功率，它是我們選擇和使用家用電器的重要指標(biāo)，我們看，每種用電器上都標(biāo)有電功率，這是我們生活中最常見的白熾燈，在它的名牌上標(biāo)有“220v、40w”，表示什么物理意義呢？生：表示白熾燈的額定電壓是220v,額定功率是40w師能再具體說一說嗎？生表示白熾燈正常發(fā)光時(shí)的電壓和電功率。師白熾燈總能保證正常發(fā)光嗎？它的亮度是一成不變的嗎？生不是。師那么白熾燈在發(fā)光偏暗和偏亮?xí)r它的電功率是否發(fā)生變化呢？如果變化，將怎樣變化呢

3、？這節(jié)課我們就來實(shí)際測(cè)量一下小燈泡的電功率，隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，我們將一一的解開問題的答案。二、進(jìn)行新課想想議議師同學(xué)們能設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量家中用電器電功率的方案嗎？生用電能表測(cè)出用電器消耗的電能，再用秒表測(cè)出消耗這些電能所用的時(shí)間，利用公式p=w/t就可以測(cè)出家中用電器的電功率。師很好，這節(jié)課我們的主角是它，是大家實(shí)驗(yàn)桌上的小燈泡，在它的名牌上標(biāo)有2.5v，代表什么意思呢？生代表小燈泡的額定電壓是2.5v.正常發(fā)光時(shí)的電壓是2.5v.師那么小燈泡它總能非常幸運(yùn)的工作在2.5v的電壓下嗎？生不能。師會(huì)有幾種情況？生三種，大于2.5v,等于2.5v,小于2.5v.師我們把這些時(shí)候的電壓叫做實(shí)際電壓，對(duì)應(yīng)的

4、功率叫做實(shí)際功率。這節(jié)課我們就來測(cè)量一下這些情況時(shí)小燈泡的電功率。首先，同學(xué)們看一下測(cè)量要求，來明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｍ队皽y(cè)量要求 （請(qǐng)同學(xué)來朗讀）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。（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。（3）使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，并觀察小燈泡亮度。師通過閱讀，誰能告訴我，我們需要測(cè)量幾種情況下小燈泡的電功率。生三種。師需要觀察什么現(xiàn)象？生小燈泡的亮度。師請(qǐng)同學(xué)們觀察，在你的實(shí)驗(yàn)桌上，哪種實(shí)驗(yàn)器材能幫你直接測(cè)出小燈泡的電功率。生沒有。師說明不能直接測(cè)量，只能間接測(cè)量。需要間接測(cè)量哪些物理量才能測(cè)出小燈泡的電功率。生小燈泡兩端

5、的電壓和通過它的電流。師為什么會(huì)想到是這兩個(gè)物理量呢？你的依據(jù)是什么？生根據(jù)公式p=UI，只要知道了小燈泡兩端的電壓和通過它的電流，就可以算出電功率了。師很好，這也是我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理。請(qǐng)同學(xué)們把它落實(shí)到你的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)案上。請(qǐng)思考，參照這一原理，利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材，你能和同桌共同討論出一個(gè)今天你需要用到的實(shí)驗(yàn)電路圖嗎?生能。師如果可以的話，也請(qǐng)你把它落實(shí)到你的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)案上。我們請(qǐng)一位同學(xué)到前面來，把你的電路圖展示給大家看。（一位同學(xué)到黑板板演電路圖）我們給前面的同學(xué)留點(diǎn)時(shí)間讓她慢慢的畫。請(qǐng)其他同學(xué)將你的電路圖展示給大家看，我們互相借鑒一下。實(shí)物投影：學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖。師請(qǐng)同學(xué)解釋一下你這樣設(shè)計(jì)電

6、路圖的依據(jù)是什么？生因?yàn)槲覀円獪y(cè)小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流，電壓表可以幫助我們獲得電壓，電流表可以幫我們獲得電流，滑動(dòng)變阻器可以改變小燈泡兩端的電壓。還可以保護(hù)電路。師我們?cè)O(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)電路圖，如果我們要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，首先要對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程有一個(gè)清晰的理解。在眾多的電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，這是我們第二次綜合使用電壓表，電流表，和滑動(dòng)變阻器來進(jìn)行的定量的測(cè)量。以往我們都會(huì)給出實(shí)驗(yàn)的原理，電路圖，和實(shí)驗(yàn)步驟。而今天的這個(gè)實(shí)驗(yàn)毫不客氣的讓我們自己設(shè)計(jì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程，這就給我們?cè)黾恿诵碌碾y度，但是老師也相信，大家一定能克服這些困難，并且在克服這些困難的同時(shí)，也會(huì)一點(diǎn)一點(diǎn)的提高自己。下面請(qǐng)同學(xué)們小組討論，商量完成

7、你的實(shí)驗(yàn)步驟。現(xiàn)在開始。學(xué)生小組熱烈討論。師那個(gè)小組能匯報(bào)一下你的實(shí)驗(yàn)步驟是怎樣設(shè)計(jì)的。生我們小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)共分四步完成1、根據(jù)電路圖連好電路。2、合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)等于2.5v，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)。根據(jù)公式p=UI計(jì)算出小燈泡的額定功率。3、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)大于2.5v，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)。根據(jù)公式p=UI計(jì)算出小燈泡的實(shí)際功率。4、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)小于2.5v，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)。根據(jù)公式p=UI計(jì)算出小燈泡的實(shí)際功率。5、整理實(shí)驗(yàn)器材。師說的非常好。同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟都清晰了嗎？生清晰了。師接下來，我們來看我們要用到

8、的實(shí)驗(yàn)記錄表格，表格需要記錄什么呢？會(huì)有幾個(gè)項(xiàng)目呢？請(qǐng)同學(xué)們參照測(cè)量要求，小組參與，看誰設(shè)計(jì)的記錄表格項(xiàng)目完整，分類清楚?，F(xiàn)在開始。學(xué)生小組參與，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格。師哪位同學(xué)把你設(shè)計(jì)的記錄表格展示給大家看。實(shí)物投影：學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)記錄表格。師生共同討論，完善實(shí)驗(yàn)記錄表格。課件展示給學(xué)生看。（學(xué)生經(jīng)過前面的討論，已能了解實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基本程序，所以，不必過多討論，用投影提醒學(xué)生即可）師馬上就要進(jìn)行實(shí)物連接了，你有沒有需要提醒大家需要注意的問題?生1、注意連接電路時(shí)，開關(guān)要處于斷開的狀態(tài)。2、電流表、電壓表要選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，正?fù)接線柱的接法要正確。3、滑動(dòng)變阻器要一上一下的接法。4、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑

9、片時(shí)要慢慢滑，不要太快，以免燒壞小燈泡等等。師下面就請(qǐng)同學(xué)們帶著大家提醒的注意事項(xiàng)，小組快快連好電路，檢查無誤后，閉合開關(guān)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)。學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（收集小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以備展示）師誰能將你的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展示給大家看。師我們今天參照測(cè)量要求，三次改變了小燈泡兩端的電壓，電壓的變化，導(dǎo)致了一系列的變化，從中你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？生1、當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率等于其額定功率；當(dāng)實(shí)際電壓大于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率大于其額定功率；當(dāng)實(shí)際電壓小于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率小于其額定功率。2、小燈泡的亮度決定于它的實(shí)際功率，實(shí)際功率越大，小燈泡越亮。師很好，這已經(jīng)是一個(gè)由來

10、已久的話題了，老師在講電流的時(shí)候，曾經(jīng)說過流經(jīng)小燈泡的電流越大小燈泡越亮，而在我們學(xué)習(xí)電壓的時(shí)候，老師又說，小燈泡兩端的電壓越大，小燈泡越亮。而今天我們通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了一個(gè)最客觀、最準(zhǔn)確的結(jié)論：小燈泡的亮度決定于它的實(shí)際功率，小燈泡的實(shí)際功率越大，它越亮。六、課堂訓(xùn)練這個(gè)結(jié)論大家并不陌生，我們?cè)谇懊嬖?jīng)接觸過，只不過那是老師引導(dǎo)你分析，告訴你的，而今天同學(xué)們經(jīng)過自己親自實(shí)驗(yàn)，體會(huì)了這個(gè)結(jié)論，我想會(huì)對(duì)你理解額定功率和實(shí)際功率很有幫助。課下同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并完成一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并畫出p-u圖像，相信在發(fā)現(xiàn)的背后你還會(huì)有所收獲。七、課堂小結(jié)通過實(shí)驗(yàn)我們總結(jié)出，小燈泡的亮度決定于它的實(shí)際功率，它的實(shí)際功

11、率越大它越亮。所以，我們?cè)谑褂糜秒娖魇且欢ㄒ⒁獗M量在它的額定電壓下使用它，如果電壓偏小，用電器不能正常工作。如果電壓太大，容易燒壞用電器。其實(shí)這些只是財(cái)產(chǎn)上的損失，如果是人命關(guān)天的話就令當(dāng)別論了，下面我給大家講一個(gè)小故事，（圖片）這三位是美國登月計(jì)劃阿波羅13號(hào)的三名宇航員，他們?cè)?970年7月13日，從美國肯尼迪角出發(fā)，踏上了奔往月球的旅程，出發(fā)兩天后，突然發(fā)生了一種危及的情況，指令艙的氧氣箱發(fā)生了爆炸，當(dāng)他們得知這種情況時(shí)，艙內(nèi)氧氣只能維持15分鐘了，而這時(shí)他們距月球已經(jīng)近在咫尺了。在這種情況下，災(zāi)難幾乎不可能避免，但是美國航天局本著絕不放棄的原則，一定要讓我們的宇航員活著回來，而天上的

12、宇航員也堅(jiān)信，我們一定要回家，就這樣在天上和地下展開了一場(chǎng)大營救。兩天后，三名宇航員又重新回到地球。我們看，這次其實(shí)是一次失敗的旅程，但是它卻創(chuàng)造了航天救生史上的一段佳話?；赝@段歷史，我們不僅要問，是什么原因?qū)е碌氖∧兀侩y道是因?yàn)?3是個(gè)不詳?shù)臄?shù)字嗎？事后宇航局經(jīng)過調(diào)查得知，問題出現(xiàn)在一個(gè)開關(guān)，一個(gè)氧氣艙控制溫度的開關(guān)，它的額定電壓是28v，而當(dāng)時(shí)飛船提供的電壓是65v，在這個(gè)電壓的作用下，開關(guān)迅速被擊穿，溫度迅速達(dá)到550攝氏度，引爆了氧氣箱。難道科學(xué)家不明白這么淺顯的道理嗎？是他們疏忽大意了。所以，當(dāng)我們回望這段歷史的時(shí)候，我們不僅感慨于這里面激情與勇氣的較量，也為三位宇航員重獲新生而

13、感到歡欣和鼓舞。但是我們?cè)谶@里也必須要想到，我們做事情不信命要相信科學(xué)，當(dāng)我們邁進(jìn)科學(xué)這扇大門的時(shí)候，我們就一定要謹(jǐn)記：無論怎樣細(xì)心也不為過，測(cè)量小燈泡電功率帶給我們收獲，留給我們思考和更多的課下提高。投影測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)案實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)電路圖：實(shí)驗(yàn)器材：（注明使用器材規(guī)格）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（記錄）表格： (教師巡視，及時(shí)指導(dǎo)設(shè)計(jì)完成后，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn))進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作步驟：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)中存在什么問題：（教師提醒學(xué)生做第2個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需小心調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，以免實(shí)際電壓超過額定電壓，因電壓過大而燒壞燈泡。在同學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中教師要認(rèn)真巡視，及時(shí)指導(dǎo)。）分析和論證評(píng)估說明1按電路圖連接實(shí)物電路時(shí)注意：（1）連接過程中開關(guān)應(yīng)始終處于斷開狀態(tài)。（2）根據(jù)小燈泡的額定電壓值，估計(jì)電路中電流、電壓的最大值，選擇合適的量程，并注意正負(fù)接線柱的連接及滑動(dòng)