初中物理教科版（2024）九年级上册4 灯泡的电功率教案设计

这是一份初中物理教科版（2024）九年级上册4 灯泡的电功率教案设计，共14页。教案主要包含了课标分析，内容和地位分析，所测物理量，实验电路图，实验结论等内容，欢迎下载使用。

教材分析
一、课标分析
知道额定电压和额定功率。
二、内容和地位分析
额定功率是生活中各类用电器铭牌上的一个重要指标,实际功率在生活和生产中有着广泛的应用。本节内容既是对电能、电功、电热知识学习的深化,又为后面测量电功率的学习做知识准备,起到承上启下的作用。额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别,以及灵活运用学过的知识解决简单的电功率问题是本节的教学难点。
学情分析
学生已具备一定的动手实验能力和运用所学知识解决简单实际问题的能力,已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。学生在生活中经常接触到有关电功率的知识,本节课中学生虽然对电功率在日常生活中已有一些认识,有一定的知识储备,但是还不能较好的理解和诠释额定功率和实际功率的概念。教学过程设计了许多与生活联系密切的事物及相关实验,可以由此引起学生探究的兴趣,从而进入新课。
教学目标
1.知道额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的区别。
2.能说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义。
核心素养
学习额定功率和实际功率的初步知识,培养学生细心观察周围事物的能力,使学生懂得科学就在身边。
重点难点
重点:区分实际功率和额定功率。
难点:理解实际功率和额定功率的区别与联系。
教学过程

续表

续表

续表
教学反思



第2课时 电功率的测量
教材分析
一、课标分析
知道测量小灯泡的电功率的原理,会测量小灯泡的电功率。
二、内容和地位分析
“测量小灯泡的电功率”是物理教科版九年级上册第六章第四节的内容,是电学部分的一个重要的学生实验,它是在上一章“电阻的测量”实验的基础上进行的延伸。对于本节的教学设计,力求达到:
1.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,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),鼓励学生的创造性思维。
学情分析
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,如数据分析,遇到困难的处理等,需要教师在教学中加以引导。
教学目标
1.知道用伏安法测量小灯泡的功率。
2.知道如何测量小灯泡的额定功率和实际功率。
3.会设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序进行实验、读取数据、计算小灯泡的功率。
4.经历测量小灯泡的电功率的过程,对科学探究的要素有更全面的体验与理解。
5.通过实验,培养学生设计实验的能力、观察能力、实验操作的能力、分析处理数据的能力及概括的能力。
核心素养
1.通过实验过程,培养学生精益求精的实验态度、尊重事实的态度、探求真理的科学态度和良好的学习习惯。
2.通过讨论和交流,培养学生合作学习的意识和态度。
重点难点
重点:会利用伏安法测量小灯泡的电功率。
难点:设计实验电路图、表格,排除操作中遇到的困难。
教学过程

续表

续表

续表
教学反思



教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
老师提问:展示两个白炽灯(25 W和100 W),大家见过吗?请一组学生观察,你们观察到了什么?
学生回答:一个灯泡上标有“220 V 25 W”,另一个灯泡上标有“220 V 100 W”;100 W的灯泡灯丝粗一些,25 W的灯泡灯丝细一些。
从身边的真实情境导入新课,引起学生的学习兴趣,激起学生的求知欲望。
环节二:额定电压和额定功率
我们已经知道,不同用电器的电功率一般不同,那么同一用电器,电功率是否固定不变呢?
演示实验:按图连接电路,用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压,观察小灯泡在不同电压下工作时的亮度。
问题:小灯泡的功率改变了吗?移动滑动变阻器的滑片P,改变小灯泡两端的电压,测量不同电压下电流的大小,同时观察小灯泡的亮度。
学生回答:随着滑片P的移动,小灯泡的亮度发生变化。
通过直观的实验现象,使学生真
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:额定电压和额定功率
归纳总结:在不同的电压下,同一个小灯泡的电功率不一样大,用电器的电功率随着它两端的电压而改变。所以,我们在说一个用电器的电功率时,必须指明工作电压是多少。
1.额定电压(U额):用电器正常工作时的电压。
2.额定功率(P额):用电器在额定电压下的功率。
例1 有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1 800 W,乙的额定功率为1 200 W。当两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
学生记录实验数据:
学生思考并解答问题。
正认识到用电器的功率不是固定不变的,而是会发生变化的。
及时练习,强化学生的学习效果,巩固知识。
环节三:实际电压和实际功率
多数用电器都有自己的铭牌,其上都标有它的额定电压和对应的额定功率。但是,用电器实际工作的电压不一定等于额定电压,这时的电功率也不等于额定功率。
1.实际电压(U实):实际加在用电器两端的电压。
2.实际功率(P实):用电器在实际电压下工作时的功率。
我们使用各种用电器时,一定要注意它的额定电压,只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际电压偏低,用电器消耗的功率低,不能正常工作;实际电压偏高,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器。
例2 将一只标有“6 V 3 W”字样的小灯泡与一个阻值为12 Ω的电阻串联后接到12 V的电源上,闭合开关后,小灯泡的实际功率( )
A.大于3 W B.等于3 W
C.小于3 WD.无法确定
学生认真听讲并归纳总结:
(1)若U实=U额,则P实=P额,用电器正常工作。
(2)若U实>U额,则P实>P额,可能烧毁用电器。
(3)若U实学生思考并解答问题。

从生活中常见的现象引入,渗透从生活走向物理,从物理走向社会的理念。
及时练习,强化学生的学习效果,巩固知识。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节四:额定功率与实际功率的区别和联系
额定功率与实际功率的区别和联系:
(1)电流通过用电器实际做功的功率叫做实际功率。实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。用电器的实际功率可以有无数值。
(2)额定功率是用电器的重要性能指标,在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。每个用电器的额定功率都是一定的。
(3)实际功率与额定功率的关系:当加在用电器两端的电压低于或高于其额定电压时,其实际功率低于或高于额定功率;当用电器两端所加电压恰好等于其额定电压时,用电器的实际功率等于额定功率,用电器正常工作。
学生认真听讲并归纳总结:
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率:
(1)当U实=U额时,P实=P额,灯泡正常发光。
(2)当U实(3)当U实>U额时,P实>P额,灯泡发光较亮。
通过比较额定功率和实际功率,锻炼学生归纳总结的能力和独立思考的能力。
板书设计
4.灯泡的电功率
第1课时 额定功率和实际功率
额定电压(U额):用电器正常工作时的电压额定功率(P额):用电器在额定电压下的功率实际电压(U实):实际加在用电器两端的电压实际功率(P实):用电器在实际电压下工作时的功率用电器铭牌的含义:如“220V 24W”,表示额定电压是220V,额定功率是24W灯泡的亮度由实际功率决定当U实=U额时,P实=P额,灯泡正常发光当U实U额时,P实>P额,灯泡发光较亮
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
课堂练习
课堂8分钟
课堂小结
本节课你学到了什么?有哪些收获呢?
作业布置
《七彩作业》第六章第4节第1课时。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
1.演示实验:出示标有“3.8 V”字样的小灯泡,你知道“3.8 V”表示什么意思吗?
把“3.8 V”的小灯泡分别接在3 V和 4.5 V的电源上,让学生观察,看到什么实验现象?
2.导入新课:同一个小灯泡接在不同的电源上,为什么亮度不一样呢?小灯泡的亮度跟它的实际功率之间又有什么关系呢?
学生思考,回答:表示这个小灯泡的额定电压是3.8 V。
学生认真观察实验现象,回答:亮度不一样,当接在3.8 V的电源上时,小灯泡较暗;当接在4.5 V的电源上时,小灯泡较亮。
以现象激发兴趣,用问题产生困惑,体现从生活到物理的认知过程。
环节二:伏安法测量小灯泡的电功率
提出问题:小灯泡的实际电压有很多,对应的实际功率也有很多,为了全面地看清小灯泡电功率的变化情况,我们需要测量多种情况下的实际功率大小,你认为需要测量哪些电压下的功率?
注意:为防止烧坏小灯泡,小灯泡两端的实际电压不可高于额定电压过多,为额定电压的1.2倍即可。
设计电路图:如图所示。
学生思考,组内讨论,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,测出其功率,观察小灯泡的亮度。
(2)使小灯泡两端的电压低于额定电压,测出其功率,并观察小灯泡的亮度。
利用小组讨论和学生自我思考结合,在老师的引导下设计探究实验,保证了实验设计的可靠性和可行性,同时也激
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:伏安法测量小灯泡的电功率
老师利用实物展台展示各小组具有典型性的电路图,并让学生对这些电路图进行分析、讨论和评价,逐步设计出此实验的电路图。
设计记录表格:
(1)实验中,应记录哪些实验数据?
(2)你能设计出实验记录表格吗?

把各小组设计的记录表格进行展示,组织学生讨论,逐步完善记录表格。
进行实验:老师组织学生进行实验,注意巡回指导,温馨纠错。
连接电路:为提高学生的实验效率,避免出现不必要的错误,出示下列问题的提示,指导学生根据电路图连接电路。
(1)根据电路设计,此实验需要哪些器材?检查所给的器材是否够用。
(2)在连接电路时,应该怎样连接滑动变阻器?开关处于什么状态?闭合开关前,滑片要移至什么位置?
(3)电流表和电压表的正、负接线柱的连接是否正确?
(4)你选用的电流表和电压表的量程是否合适?
展示小组连接的电路,对出现的连接错误进行集体讲评。
温馨提示:请同组的同学互相检查一次,确保无误。
(3)使小灯泡两端的电压高于额定电压,测出其功率,并观察小灯泡的亮度。
在老师的引导下,学生积极思考,讨论交流,设计实验电路图。
学生思考,根据提示,设计表格:
(1)应记录小灯泡的规格、小灯泡两端的电压、通过小灯泡的电流、小灯泡的功率和小灯泡的发光情况。
(2)试着画出并逐渐完善记录表格。
学生回答:
(1)实验器材:学生电源,2.5 V的小灯泡,开关,学生用电流表、电压表,滑动变阻器,导线若干。
(2)一上一下;断开;滑片应移至阻值最大处。
(3)注意正确连接电流表和电压表的正、负接线柱。
(4)电流表使用0~0.6 A的量程,电压表使用 0~3 V的量程。
发了学生的探究热情,利于学生科学实验素养的形成。
培养学生设计实验和连接电流表、电压表和滑动变阻器的能力。
小组分工合作,认真连接电路,对出现的错误能够及时发现和改正,小组间展示,加强实验操作能力。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:伏安法测量小灯泡的电功率
实验操作,收集数据。
老师指导学生进行实验操作,巡视,温馨纠错。
小灯泡
的规格
电压
U/V
电流
I/A
电功率
P/W
小灯泡的
发光情况
2.5
2.5
3
1.5
强调:在实验之前,要先弄清滑片向哪个方向移动才能使小灯泡两端的电压发生相应的变化。
分析论证得出结论:学生实验完成后,计算表中每次小灯泡的电功率,回答下面的问题:
(1)小灯泡在什么情况下正常发光?在什么情况下小灯泡比正常情况下亮?在什么情况下小灯泡比正常情况下暗?
(2)计算小灯的电功率,分析数据,小灯泡亮度变化的原因是什么?小灯泡的亮度取决于什么?
(3)小灯泡实际消耗的功率一定等于额定功率吗?
评估交流:请同学们对实验过程进行回顾和分析,思考以下问题。
(1)在实验过程中还有没有不合理的地方?你是如何改进的?
(2)操作中有没有什么失误或故障?你是如何解决的?
(3)测量结果有哪些误差?你是如何尽量减小的?
……
拓展延伸:测量小灯泡的功率和上一章学习的伏安法测电阻相比,两个实验有什么相同点和不同点?
伏安法测电阻也是要求测三次,和这个实验中测三次的目的一样吗?能否依据三次测量数据计算小灯泡的平均功率,为什么?
首先计算电功率,然后观察数据讨论,得出结论:
(1)当U实=U额时,P实=P额,小灯泡正常发光;当U实>U额时,P实>P额,小灯泡较亮;当U实(2)原因是小灯泡的实际功率发生了变化,小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率。
(3)小灯泡实际消耗的功率不一定等于额定功率。
对实验过程进行反思,对出现的问题提出改正措施。
“伏安法”测电阻中,三次测量是为了求电阻的平均值,减小误差,而此实验中,小灯泡的实际功率随其两端电压的改变而改变,求功率的平均值没有意义。
组内明确分工,认真进行实验,并注意观察现象和记录数据。
培养学生的实验操作能力和分析问题的能力。
培养学生知识的综合运用能力,引导学生关注实际问题。
引导学生通过比较,总结归纳两个实验存在的异同点,易于学生理解和接受。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
板书设计
4.灯泡的电功率
第2课时 电功率的测量
一、原理:P=UI。
二、测量仪器:电流表和电压表。
三、所测物理量:小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流。
四、实验电路图: 如图所示。
五、实验结论
1.当U实=U额时,P实=P额,小灯泡正常发光。
2.当U实>U额时,P实>P额,小灯泡较亮。
3.当U实课堂练习
课堂8分钟
课堂小结
本节课你学到了什么?有哪些收获呢?
作业布置
《七彩作业》第六章第4节第2课时。