测量小灯泡的电功率设计.doc

《测量小灯泡电功率》探究教学设计　　 临武县 楚江中学 王建文【教学设计理念】  “测量小灯泡的电功率”是人教版初中物理八年级第八章第三节的内容，是电学部分的一个重要的学生实验，它是在上一章学生“测量小灯泡的电阻”实验的基础上进行的延伸对于本节教学的设计，力求达到：1．体现“同主题，不同型”的新课程理念，在教学中渗透类比和比较的科学研究方法，通过创设情境，设置困难，学生参与，合作交流，不断深入探究的方式，力求达到让“学生实验”真正成为培养学生自主动手操作的平台2．注重“科学探究，提倡创造性的思维”，即以物理知识和技能为载体，让学生多经历科学探究的过程，学习科学探究的方法，培养学生的探究精神，实践能力（包括设计能力、动手能力和创新意识），改革以书本为主，老师规范实验步骤的传统教学模式，倡导学生提出多样化的实验方案，鼓励学生的创造性思维 　　【教学对象分析】 　　基于学生已经学习了一年多的物理，学生已经具备一些初步的科学探究能力，但在有些方面学生发展还比较薄弱，比如：撰写实验报告的内容和格式上、评估交流能力上等，教学中需要教师在教学中加以引导。

 　　【教学内容分析】 　　1．本节内容是一个纯粹而完整的实验探究，强调在过程中体验，学习知识与技能让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新能力 　　2．教材的编写极大的体现了开放性的理念，在制定计划时，让学生根据自己的设计画出实验电路图；在收集证据的过程中，让学生自己设计实验步骤并能正确执行，让学生自己设计实验数据记录表格并记录；在处理数据的过程中，让学生自己撰写实验报告，这样的设置，给学生极大的自主性，发挥了学生的主体作用，充分挖掘了学生的能动性 　　3．从科学的内容的角度来看，本实验是电功率教学中一个重要的学生实验，综合性强，它是在学习电压表、电流表、滑动变阻器等器材的使用、学习了伏安法测电阻的实验、学习了电功率的基础上学习的通过学生的体验，知道测量电功率的原理是P=UI，会画实验电路图，提高学生的实验操作技能，学习电路故障分析让学生进一步体会灯泡发光亮度和实际功率的对应关系；进一步理解实际功率和额定功率的区别与联系，认识到额定电压和额定功率的重要意义；进一步学习电压表、电流表、滑动变阻器等器材的使用，在实验数据分析的基础上，发现灯丝电阻的变化并用所学过的知识进行解释。

 　　【教学目标】 　　一、知识与技能 　　1．知道用伏安法测定小灯泡功率的原理 　　2．知道如何测定小灯泡的额定电功率和实际电功率 　　3．会自己设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序地进行实验、读取数据、计算小灯泡的功率 　　二、过程与方法 　　1．经历测量小灯泡的功率的过程，对科学探究的七个要素有更全面的体验与理解 　　2．通过实验，培养学生设计实验的能力、实验操作能力、分析处理数据的能力 　　3．通过学习撰写实验报告，培养学生撰写实验报告的能力 　　4．通过本实验探究的评估交流环节，培养学生发现问题的能力的尝试，用已知知识去解释某些问题的能力 　　三、情感、态度和价值观 　　1．通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度 　　2．通过评估与交流，培养学生的创新精神 　　3．通过实验过程，培养学生精益求精的实验态度和尊重事实、探求真理的科学态度 　　【教学策略】 　　实验法、观察法、讨论法 　　【教学过程】 　　一、引入新课 　　教师：同学们在上一章的第二节已经测量过小灯泡的电阻还记得是怎么测的吗？ 　　学生：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，然后用欧姆定律I=U/R的变形公式R=U/I算出了小灯泡的电阻。

 　　学生：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 　　教师：同学们对学过的知识掌握得很好教师出示一个实验用的小灯泡）同学们知道“3．8V，0．3A”说明了什么？是不是只能在3．8V的电压下工作，通过它的电流只是0．3A？ 　　学生：3．8V是小灯光的额定电压，0．3A是小灯泡正常工作时的电流 　　学生：小灯泡可以在不同的电压下工作，通过的电流也可以大于或小于0．3A 　　教师：怎样测量灯泡的电功率呢？ 　　学生：根据P=W/t可知，可以利用电能表和钟表测量 　　学生：也可以利用公式P=IU测出电压和电流，计算出电功率 　　教师：如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？为什么呢？ 　　学生：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］ 　　教师：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） 　　教师：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的功率叫什么功率？ 　　［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 　　教师：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，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］ 　　［评估与交流］（实验报告） 　　实验结束，选择2～3组同学利用投影和大家交流要求同学配合投影上台讲解） 　　［投影］ 　　第一组  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］根据公式P=UI，测出灯两端电压和通过灯泡电流，计算出小灯泡的电功率 　　［实验电路］根据实验的目的和原理设计如下电路  　　［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］小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、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 　　实验数据（记录）表格：  实验要求发光情况电流（A）电压（V）电功率（W）1小灯泡在额定电压下工作    2小灯泡两端电压是额定电压的1．2倍    3小灯泡两端电压低于额定电压     　　［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） 　　［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 　　［评估］ 　　能想到问题，我们都考虑，基本上没有什么错误。

      <结束> 　　教师：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？ 　　学生：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 　　学生：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 　　学生：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 　　学生：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？ 　　学生：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？ 　　教师：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？ 　　学生：（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 　　学生：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 　　教师：不知道哪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 　　学生：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 　　教师：（教师表现很在意）是吗？还有什么？ 　　学生：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 　　学生：实验过程中的要求和注意的问题也基本一样…… 　　教师：有不一样吗？ 　　学生：两次测量的目的不同，上次是要测电阻，这次是要测功率 　　学生：从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻 　　教师。