九年級物理第十八章電功率
第3節(jié)《測量小電燈泡的電功率》(教學案)
一、教學目標
（一）知識與技能目標
1．會測算小燈泡的實際功率和額定功率，進一步練習使用電流表、電壓表和滑動變阻器。
2．通過實驗，體驗小燈泡的電功率隨它的兩端電壓的變化而變化的規(guī)律，知道用電器不同電壓下工作實際功率的變化特點。
（二）過程與方法
3．能夠根據(jù)測量小燈泡的電功率的原理，設計符合測量需要的實驗方案。會根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)，利用比較的方法，分析和判斷實際功率與額定功率的區(qū)別。
（三）情感、態(tài)度及價值觀目標
4．通過實驗，初步認識用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，培養(yǎng)學生科學使用用電器的安全意識。
二、教學重難點
本節(jié)是在學習“伏安法測電阻”之后的又一個綜合性電學實驗，也是在學習“第二節(jié)? 電功率”后，已初步理解電功率的基礎上，利用電功率計算的原理，通過實驗定量測量，觀察小燈泡工作狀態(tài)變化，分析比較小燈泡實際電功率與額定電功率的區(qū)別，進一步加深學生對用電器實際功率與額定功率的理解。
本節(jié)課的重點：會利用電功率計算公式作為實驗原理，用伏安法測量小燈泡不同電壓下的實際功率與額定功率的方法和步驟，區(qū)分額定功率和實際功率。
本節(jié)課的難點：學生能夠根據(jù)測量小燈泡電功率的實驗原理，設計出符合實驗目的的實驗方案、實驗步驟，并得出實驗結論。
三、教學策略
本節(jié)課，主要是根據(jù)P=UI，明確實驗中需要測量的物理量是用電器的電流和電壓，根據(jù)需要測量的物理量，設計出符合要求的實驗電路圖，再根據(jù)電路圖選擇符合需要的實驗器材與儀器，再根據(jù)實驗步驟進行小燈泡實際功率的測量。實驗探究過程中，應突出實驗探究過程及實驗過程中應思考的問題，并通過實驗數(shù)據(jù)的分析與推理，進一步加深學生對實際功率的理解，知道實際功率與額定功率的區(qū)別，使學生了解電流、電流是如何影響用電器的實際功率的。因此，本節(jié)課設計主要分三個流程：
流程一是引導學生根據(jù)實驗原理制定和設計實驗方案，知道根據(jù)實驗方案如何選擇符合實驗需要的實驗器材。
流程二是根據(jù)實驗方案，進行實驗與證據(jù)收集。具體包括實驗步驟確定，實驗中小燈泡工作狀態(tài)的觀察以及實驗測量數(shù)據(jù)的記錄。
流程三是交流與合作，對小燈泡三次不同電壓下測量的實際功率進行比較，討論為什么不求電功率的平均值？本次實驗與“伏安法測小燈泡電阻”進行比較，有哪些異同點。
四、教學準備
分組實驗：學生電源（或干電池3節(jié)），2．5V（或3．8V）小燈泡1只，發(fā)光亮度與小燈泡正常發(fā)光相當?shù)亩O管1個，開關1只，電流表1個，電壓表1個，滑動變阻器1個，導線若干。
五、教學過程
出示課前學情診斷評價試題。
1．電功率是描述? ? ? ? ? ? ? 的物理量，計算電功率的公式有? ? 和? ? ? ? 。
2．到目前所學的電學知識為止，我們學了哪些物理量？哪些可以直接測量？哪些不能？
3．畫出伏安法測小燈泡電阻的電路圖。實驗原理是：? ? ? ? 。
教師及時公布診斷評價試題答案，了解學生錯誤情況，并指導學生自主矯正。
快速閱讀
自主答題
對照答案
自主糾錯。
診斷學生在新課學習前，是否具備或已經(jīng)掌握與新課學習所必要的和密切相關物理知識，為新課學習做好前提性診斷和及時補償矯正。
新課教學
【提出問題】
問題1：如何測量一個額定電壓為2．5v小燈泡的額定功率？說出你的實驗方法，所要測的物理量，需要的實驗器材，并請畫出電路圖。
圍繞老師問題，通過對比伏安法測電阻的實驗，按要求回答問題。
利用已學伏安法測電阻和電功率知識，引導學生思考如何進行測量小燈泡電功率電路設計。
問題2：如果要測量低于或高于額定電壓下的小燈泡實際功率，還需要什么電路元件可以幫助改變小燈泡兩端電壓？
按要求回答：滑動變阻器。
引導學生掌握利用滑動變阻器改變小燈泡兩端電壓，為實驗探究小燈泡不同電壓下的實際功率奠定基礎。
【設計實驗】
1．實驗原理：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
2．實驗目的：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
3．實驗電路圖：
4．實驗表格：
提示：在連接電路中，應注意哪些？
學生自主設計實驗。
回答：開關置于斷開的狀態(tài)；電流表、電壓表的選擇合適的量程和正負接線柱；滑動變阻器滑片置于阻值最大端。根據(jù)小燈泡的額定電壓，選擇合適的干電池個數(shù)。
考查學生自主設計實驗方案的能力
引導學生注意電學實驗操作中，要注意電路安全及電路元件的保護。
【進行實驗】
問題3：電路連好了，接下來怎么做呢？
分別測量以下三種情況下的實際功率。
1．使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，并記錄電流表、電壓表數(shù)值。
2．使小燈泡兩端電壓是額定電壓的1．2倍，并觀察小燈泡亮度，并記錄電流表、電壓表數(shù)值。
3．使小燈泡兩端電壓低于額定電壓0．2倍，并觀察小燈泡亮度，并記錄電流表、電壓表數(shù)值。
按要求規(guī)范操作，準確記錄實驗數(shù)據(jù)，觀察小燈泡的亮度變化。
根據(jù)實驗原理，進行實驗探究。
【分析論證】
根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)，分別計算小燈泡的額定功率是多少？當小燈泡兩端電壓低于或高于額定電壓時，它的實際功率是多少？
比較小燈泡的發(fā)光情況與實際功率的變化關系。
根據(jù)實驗測量的數(shù)據(jù)進行實際計算。
體會不同電壓下小燈泡實際功率與額定功率的區(qū)別，認識到實際功率是變化的，額定功率是不變的。
【交流評估】
1．實驗中，一位同學連接好電路，在閉合開關時發(fā)現(xiàn)小電燈不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)。試分析電路中可能出現(xiàn)的故障。
2．另一位同學連接好電路后，閉合開關時發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮。這說明他在閉合開關前沒有? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
積極思考。
回答問題。
比較測量伏安法測電阻電路。
能根據(jù)實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象，準確地找出電路連接時產(chǎn)生的故障。
引導學生學會知識的遷移。
拓展試驗：
安排學生，分組測量二極管在與小燈泡亮度相當情況下，二極管兩端的電壓和電流值，并計算實際功率。比較亮度相當時，二極管的實際功率與小燈泡實際功率的差異。
分組測量二極管與小燈泡亮度相當情況下的電流、電壓值，并計算實際功率。
體會二極管在與小燈泡亮度相當時，實際功率偏小，有利于節(jié)約能源。
【課堂小結】
1．這節(jié)課同學們有哪些收獲呢？
2．同學們調(diào)節(jié)變阻器的過程中，小燈泡的電壓不在2．5V時，它此時的功率還等于它的額定功率嗎？燈泡的亮度將如何變化呢？電壓能太大嗎？
3．實驗中對小燈泡的實際功率進行了三次測量，是否可以將三次測量的功率求平均值？
【鞏固練習】
學生按要求主動回答問題。
體會1．小燈泡實際功率隨燈泡兩端電壓增加而變大；小燈泡的額定功率始終保持不變。
體會2．用小燈泡兩端電壓高于或低于其額定電壓，小燈泡不能正常工作。用電器應在額定電壓下工作。
進一步領會和理解小燈泡實際功率與額定功率不同。
進一步理解本次實驗探究目的。
作業(yè)布置
完成課后《動手動腦學物理》第1、2、4題。
教后反思
(略)
