内容正文:
课题
第十八章 第3节 测量小灯泡的电功率
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.会用伏安法测量小灯泡的实际功率和额定功率。
2.通过实验知道小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。
3.通过实验认识用电器正常工作和不正常工作对用电器的影响,培养科学使用用电器的意识。
重点难点
重点:测量小灯泡不同电压下的实际功率与额定功率的方法和步骤,区分额定功率和实际功率。
难点:学生能够根据测量小灯泡电功率的实验原理,设计出符合实验目的的实验方案、实验步骤,并得出实验结论。
教学方法
通过老师提出问题后、由学生大胆猜想、设计实验方案、动手实验收集数据、对数据进行分析讨论、交流评估的过程,初步领会科学实验的方法。
教学准备
课件、电源、开关、导线、滑动变阻器、小灯泡、电流表、电压表、发光二极管。
教学过程
一、新课引入
提出问题:炎热的夏天空调耗电很多,那么我们如何测一个家用空调的电功率?请同学们讨论、回答。
参考答案:(1)可以利用电能表和秒表测。
(2)也可以利用公式P=UI测出电压和电流,计算出电功率。
这节课我们将用第二种方法测小灯泡的电功率。
二、讲授新课
1.实验目的:测量小灯泡的额定电功率和实际电功率。
2. 实验原理:P = UI。
3.实验设计:学生分小组讨论实验方案,引导学生思考以下问题:
(1)画出实验电路图。
(2)所用小灯泡的额定电压是多少?为了不使电压过多地超过额定电压,实验中电源两端电压应该是多少?用几节干电池串联供电?
(3)实验中要测量哪些物理量?画出实验记录表。
小组之间分享讨论结果、查看不同之处,分析原因,确定实验方案。
4.实验方案:
(1)电路图如图所示
(2)实验器材:电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、 小灯泡(额定电压 2.5 V)。
(3)数据记录表格
小灯泡规格
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
小灯泡的功率/W
额定电压
U额=2.5 V
2
2.5
3
4.进行实验:学生制订实验步骤和实验过程中的注意事项。解决下列问题:
(1)在连接电路时,应该把滑动变阻器的哪两个接线柱连入电路?闭合开关前,滑动变阻器的滑片要放在什么位置?
(2)电流表和电压表正、负接线柱(或红、黑接线柱)的连接是否正确?估计电路中电流和电压的大小,选择合适的量程。
接好电路后,同组的同学各检查一次,保证无误后再做实验。
实验步骤:
(1)按照实验电路图,连接实物电路。
(2) 开关闭合前,调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器的阻值最大。
(3) 调节滑动变阻器,使电压表示数小于、等于和略大于灯泡的额定电压(约 1.2U额)。分别读出电流表的示数,并且观察小灯泡的亮度。
(4)把实验数据记录在表格里。
(5)实验完毕,整理器材。
注意事项:
(1)连接电路时:开关处于断开状态,滑动变阻器处于连入电路中的阻值最大处,先连接“主电路”,检查无误后,再把电压表并联在小灯泡两端。
(2)滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流。
(3)加在小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多,否则会烧坏小灯泡。
(4)不能用求平均值的方法计算小灯泡的平均功率,因为小灯泡在不同电压下的实际功率不同。
老师巡视引导,发现问题,及时分享解决。提问实验过程中出现的电路故障,分析原因,总结归纳。
分析数据:小灯泡的额定功率是多少?当灯泡两端的电压比额定电压高和比额定电压低时,它的实际功率各是多少?小灯泡的实际功率与灯泡亮度之间有什么关系?
得出结论:
(1)灯泡的实际电功率随两端的电压增大而增大;
(2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率。
交流评估:组织学生交流与评估,反思实验中出现的问题:
1、操作中出现过什么失误或故障吗?你是怎么解决的?
2、有没有新的发现或疑问?
想想做做:选择亮度与小灯泡亮度相当的发光二极管,测量加在它两端的电压和通过它的电流,计算它的电功率。调节加在它两端的电压,获得几组数据。将所得的电功率数值与小灯泡相比,在亮度相当的情况下,哪一个的电功率较小?
答案:发光二极管的电功率较小。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。
四、板书设计
教学设计反思
本节教学设计自始至终贯彻了学生的主体地位和教师的主导作用,注重学生各方面能力的培养。
整节课从实验原理分析到实验器材的选择,再到实验方案的设计,最终到实验数据表格的设计和数据分析,都由学生以小组为单位自主讨论得出,体现了对学生自主探究能力的培养。
在学生设计的几个难点环节,教师巧妙地发挥主导作用,帮助学生攻克难关,教师引导学生对不完善的电路设计进行分析,有利于学生扎实掌握实验电路这一重点。
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