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第3节测量小灯泡的电功率在“测量小灯泡的电阻”的实验基础上,引导学生自行设计“测量小灯泡的电功率”的实验方案,培养学生自主学习的能力。指导学生进行探究性实验,在体验“设计、操作、分析、得出结论”的过程中,使学生感受到认真、严谨的科学精神,学会处理实验中遇到的实际问题,培养学生的主动探究精神。本节在《标准》中定为课堂内的科学探究活动。学生在科学探究活动中,通过经历与科学家进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。学生是在学习了电阻的影响因素,探究“通过导体的电流跟两端电压的关系”、测量灯泡电阻的实验基础上来学习这一节内容的。有一定的实际操作经验和理论基础,学生在本节内容的学习中可能存在三个方面的困难:1.不能准确、完整地设计出实验电路图。2.在实验操作中,出现一些电路故障,不能迅速排除故障。3.不能准确分析出小灯泡电阻、电功率的变化实质。知识与技能1.通过学生自己设计实验,进一步加深对电功率概念的理解。2.通过学生动手操作,巩固电流表和电压表的操作技能。3.通过实验、比较,进一步理解额定功率和实际功率的区别。过程与方法1.通过本节课培养学生依据实验原理设计实验方法的能力。2.通过实验,培养学生的观察、实验能力及分析、概括能力。重点1.会测定小灯泡的功率。2.对实际功率和额定功率的理解。难点电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用。一、新课引入师:同学们在上一章的第五节已经测量过定值电阻的电阻值,还记得是怎么测的吗?生1:利用电流表测出通过小灯泡的电流,再利用电压表测出了小灯泡两端的电压,然后利用欧姆定律I=UR的变形公式R=UI算出了定值电阻的电阻。生2:为了测量更准确,还利用变阻器进行了多次测量,然后求平均值。师:同学们对学过的知识掌握得很好,我们在上节课刚学过了电功率,谁来说说什么是电功率?生:电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量,用电器在1s内消耗的电能叫用电器的电功率。师:电功率能测吗?怎么测?生:可以利用电能表和钟表测,也可以利用公式P=IU测出电压和电流,计算出电功率。师:如果我们要测“小灯泡”的电功率,用哪种方法好呢?生:小灯泡不能接在家庭电路上,应该用第二种办法测。二、新课教学[想想议议]师:同学们能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗?大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫额定功率,如果不是在额定电压下叫什么功率,你想要测量的是什么功率?生:实际功率。[投影]测量要求分别测量以下三种情况下的实际功率。(1)使小灯泡在额定电压下发光。(2)使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍,并观察小灯泡亮度。(3)使小灯泡两端电压低于额定电压,并观察小灯泡亮度。师:同学们现在可以设计实验,并做好记录。(学生经过以前的探究活动,已能了解实验活动的基本程序,所以,不必过多讨论,用投影提醒学生即可)[投影][设计实验]●设计思想(实验原理):●实验电路:●实验器材:(注明使用器材规格)●实验数据(记录)表格:(教师巡视,及时指导,设计完成后,可以进行实验)[进行实验]●实验操作步骤:●实验现象观察:●实验数据记录:●实验中存在什么问题:(教师提醒学生做第(2)个实验时,需小心调节滑动变阻器,以免实际电压超过额定电压太多,因电压过大而烧坏灯泡。在同学实验的过程中教师要认真巡视,及时指导)[分析和论证][评估][交流](实验报告)实验结束,利用投影和大家交流。学生实验,教师巡回指导。[投影]实验报告[题目]测量小灯泡的电功率[实验目的]测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。[实验原理]P=UI。[实验电路][说明]用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压,因为要测量不同电压下的功率,所以电路中要接入滑动变阻器,用来改变小灯泡两端电压。[实验器材]1.小灯泡:额定电压2.电压表:量程:3.电流表:量程:4.滑动变阻器:最大阻值Ω,允许通过的最大电流A5.电源V6.开关7.导线[说明]电源的选择应考虑小灯泡的额定电压,选择大于小灯泡额定电压的1.2倍,但不能过大。[实验步骤]1.按电路图连接实物电路。2.合上开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为额定电压,观察小灯泡发光情况,记录电流表、电压表示数。3.调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍,观察灯泡发光情况,记录电流表、电压表示数。4.调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压低于额定电压,观察并做记录。5.断开开关,整理实验器材。[说明]1.按电路图连接实物电路时注意:(1)连接过程中开关应始终处于断开状态。(2)根据小灯泡的额定电压值,估计电路中电流、电压的最大值,选择合适的量程,并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。(3)连接好以后,每个同样检查一遍,保证电路连接正确。2.合上开关前,应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上,若不是,要弄清楚什么位置是最大位置并调整。3.调节滑动变阻器的过程中,要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小,怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。[实验结论]由公式P=IU计算小灯泡的功率。(将计算结果填入表中,通过分析和比较得出)(1)不同电压下,小灯泡的功率不同,实际电压越大,小灯泡功率越大。(2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。[评估]师:大家有什么问题可以互相交流,谈谈你在设计实验及实验过程中有什么新的感想,发现了什么问题。生1:我们组认为实验中最容易出错的就是滑动变阻器,阻值最大的位置一错,合上开关就容易使电表偏转过大。生2:实验过程中,滑动变阻器开始在阻值最大的位置,调节的时候阻值从大到小,小灯泡两端的电压会从小变到大。测量时为什么不先测低于额定电压时的功率,依次测量等于额定电压和高于额定电压的功率,以免变阻器阻值一会儿变大,一会儿变小,还容易错?师:同学们非常认真,谁能来解释刚才那几个同学的两个问题呢?生1:我们认为先从低于额定电压开始测也不是不可以,但是先测额定电压更好,这样在观察小灯泡亮度时有明显的区分,容易观察。生2:老师,我们发现今天测“小灯泡功率”的实验装置与上一章测“小灯泡电阻”时的装置一模一样。师:是吗?哪些地方一样?生:测量的内容也一样,都是灯泡两端电压和通过小灯泡的电流,实验过程中的要求和注意的问题也基本一样。师:有不一样吗?生1:两次测量的目的不同,上次是要测电阻,这次是要测功率。生2:从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻。师:可以的话,大家算一下电阻。生:如果不考虑灯泡电阻随温度的变化,将三次测量的值加起来算平均值就知道小灯泡的电阻了。师:大家都求出电阻了吗?有没有新的发现?生:定值电阻可以求平均值,今天测的功率不能求平均值。生:上次多次测量是为了求平均值减小误差,这次是为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况。师:同学们分析得非常好,现在请同学们观察你手中的小灯泡上的额定值,求出小灯泡的电阻,再求出实际电压下电流值和功率值,和你测量的结果进行比较;如有误差,分析原因。例1在“测定小灯泡额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值。其原因可能是下述的哪种()A.变阻器总电阻太大B.电压表量程太大C.电源电压太低D.灯泡灯丝断开[答案]C例2在测定小灯泡功率的实验中,若错把电流表并联在电灯两端,而把电压表串联在电路中,如图所示,则闭合开关S后,可能会出现的情况是()A.灯泡不亮B.电流表指针有明显偏转C.电流表被烧坏D.电压表示数为电源的电压[解析]把电压表串联在了电路中,因为电压表的内阻很大,可以看作是绝缘体,因此电路中的电流十分微弱,可以忽略不计,故灯泡不会亮,电流表的指针不会偏转,更不会被烧坏,所以A正确,B、C错误。因电压表两端的接线柱能通过导线或用电器等导体接到电源两极上,所以电压也相当于测电源的电压,其示数约等于电源的电压值,故D对。[答案]AD三、课堂小结通过本节课的实验,同学们进一步加深了对电功率的理解,巩固了电流表、电压表的操作技能,锻炼了设计实验的能力,希望同学们在课后能更充分交流,在相互交流中发现自己的不足,在不断改正错误的过程中学到更多知识。四、作业设计见练闯考第81页课内精练[测量原理]P=IU[结论]小灯泡的发光情况由小灯泡的实际功率来决定,在额定电压下,小灯泡才能正常发光。本节课是电学中最重要的一个学生实验,它涉及的器材最多、操作步骤最复杂,教材中是完全放手让学生去操作完成的。我认为对学生来说难度不小,所以在课堂上,我给予了适当的引导、启发,对一些关键性的问题给予了必要的提示,这样学生的正确率得到了明显的提高,实验也比较顺利地能够完成。很多学生的实验失误出现在对电表的使用上,包括电表的连接、量程的选取、数值的读出等,所以练习对电表的使用,仍是实验的关键。对电路故障的排除,尽量让学生自己去解决,教师只提供可能的位置和方法,让学生学会根据现象排除故障,进一步加深对电路方面通路、短路和断路的体会。
本文标题:【练闯考】2015-2016学年九年级物理全册 第18章 电功率 第3节 测量小灯泡的电功率课件 (
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