初中物理教科版九年级上册4 灯泡的电功率教学设计

【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？

［板书］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，提醒学生即可）

 ［板书］

［设计实验］

 ●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组同学利用板书和大家交流。（要求同学配合板书上台讲解）

［板书］

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。

［实验器材］小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。

［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。

［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：

［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］

  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。

 哪组同学认为你们的实验非常有特色，可以展示给大家，共同交流。

 三、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。

 四、练习（课堂作业）

 五、板书设计

　　【教学评价与反思】

   本节课教学设计的思想是从实际问题出发，创设问题情境，让学生自主探究，尝试解决问题，在解决问题的过程中发现新问题，提出修正意见和一些创造性的想法，力求能充分调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新精神和与人合作的能力。通过这样的探究式学习不仅巩固了原来的知识，还较为全面地培养学生的科学探究能力。

   本节课的一个重点就是培养学生的评估与交流能力。评估是对实验过程的反思，可以培养学生评估探究过程和探究结果的意识、从评估中汲取经验教训，有利于学生养成严谨的科学态度，有利于发展学生的批判性思维。通过评估，培养学生发现新问题的意识和能力，并尝试改进探究方案。

   整个学习过程密切联系实际，自始至终在教师的组织、引导下，学生自主探究，学生对知识的理解及各种能力的提高都是在学生的操作、观察、理解、反思、创新等活动中获得。