资源描述
测量小灯泡的电功率教学设计
教学目标
一、知识目标
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.
二、能力目标
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.
三、德育目标
1.通过学习过程中的讨论和交流,培养学生合作学习的意识和态度.
2.通过实验中的观察和比较,培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯.
教学重点
会测定小灯泡的功率.对实际功率和额定功率的理解.
教学难点
电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用.
教学方法
实验法、观察法、讨论法.
教具准备
电源(电池组)、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡(带灯座)、开关、导线若干、投影仪.
课时安排 1课时
教学过程
一、 创设情境
1同学们,我们在前一节学习了电功率的概念和它的计算方法,你能说出什么是电功率吗?电功率有哪些计算的方法呢?
2出示一个灯泡展示灯泡上的铭牌问:大家知道铭牌上的一些数字的含义吗?灯泡的功率始终是2.5W吗?2.5W是在什么情况下的功率?如果灯泡两端的电压改变了,功率还是2.5W吗?
P额
U额
3参考上一章第五节“测量小灯泡的电阻”,现在我给大家一个小灯泡,你们能想办法测量小灯泡的电功率吗?怎样测量?
[生]可以利用电能表和钟表测.
[生]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,用哪种方法呢?
[生]小灯泡不能接在家庭电路上,应该用第二种办法测.
二、进行新课
[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?
(同学们已经有了一定的动手经验,并且急着参与,会非常肯定地回答:能)
[师]大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫(同学们一起说)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,明白了吗?
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.
四、[设计实验]
1设计思想(实验原理):P=UI
2 、实验电路:V
A
×
S
P
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)
五、[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,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)
[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 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)
[结论]
(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.
六、[评估]
能想到问题,我们都考虑,基本上没有什么错误.
[师]我们这组同学非常自信.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]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,滑动变阻器阻值就从你想的最大成为实际的最小.合上开关就容易使电表偏转过激.
[生]电流表、电压表的接线也很重要,如果接反了,表针“反打”也会损坏电表的.
[生]实际接线前可以先将实物按电路图中的位置摆放好,然后再连接,这样接起来不容易连接错,检查也容易.
[生]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?
[生]在不是额定电压下工作时,用电器的功率不是额定功率,该叫什么呢?
[师]同学们非常认真,非常棒.谁能来解释刚才那几个同学的两个问题呢?
[生](同学讨论)不是额定电压和额定功率时就叫实际电压和实际功率就可以.
[生]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.
……
[师]不知道那组同学对他们的解释满不满意,下去以后可以参照以前实验继续探讨.
[生]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](教师表现很在意)是吗?还有什么?
[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.
[生]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]两次测量的目的不同,上次是要测电阻,这次是要测功率.
[生]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]三次测量算出的电阻值基本相同,但有小的差别.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]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.
七、拓展提升
(一)、分析下列故障现象找出原因
故障现象
原因
闭合开关,灯不亮,电流表、电压表无示数
闭合开关灯不亮,电流表几乎无示数,电压表指针偏转较大
滑动变阻器滑片移动时,电流表的示数及灯泡亮度不变
电流表、电压表的指针反方向偏转
导线发热冒烟,电流表示数很大
(二)我要闯关
第一关
根据灯泡铭牌上的数据你可以求出什么物理量?
第二关
如图所示是测额定电压为2.5V灯泡的额定功率的电路图①a是 表
b是 表②按图接好器材,测量前,开关 应 ,滑片P应滑到 点。
第三关
如图(同上图)所示是测额定电压为2.5V灯泡的额定功率的电路图③如果灯泡的阻值为10Ω,电源由两节干电池串联组成,电流表有量程0—0.6A和0—3A两档,电压表量程为0—3V和0—15V两档,那么a表量程应选 档,b表量程应选 档。
第四关
④闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向 端移动,才能使电压表示数为 V,此时灯泡的实际功率就是额定功率。
八、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甚至是错误,在不断改正错误的过程中学到更多知识.
九、课后作业
刚才我们用电压表、电流表测小灯泡的功率。这是实验中常用的一种方法,在实际生活中,我们还可以用电能表测算出用电器的功率,你能说出其道理和方法吗?
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