《測量小燈泡的電功率》學生分組實驗教學設計

2022-07-31 14:51:06 字數 4573 閱讀 8839

【課型】學生分組實驗

【教材分析】

「測量小燈泡的電功率」是人教版初中物理八年級第八章第三節的內容,是電學部分的乙個重要的學生實驗,它是在上一章學生「測量小燈泡的電阻」實驗的基礎上進行的延伸。

本節內容是乙個純粹而完整的實驗**,強調在過程中體驗,學習知識與技能。讓學生經歷科學**過程,學習科學研究方法,培養學生的探索精神、實踐能力以及創新能力。教材的編寫極大的體現了開放性的理念,在制定計畫時,讓學生根據自己的設計劃出實驗電路圖;在收集證據的過程中,讓學生自己設計實驗步驟並能正確執行,讓學生自己設計實驗資料記錄**並記錄;在處理資料的過程中,讓學生自己撰寫實驗報告,這樣的設定,給學生極大的自主性,發揮了學生的主體作用,充分挖掘了學生的能動性。

本實驗是電功率教學中乙個重要的學生實驗,綜合性強,它是在學習電壓表、電流錶、滑動變阻器等器材的使用、學習了伏安法測電阻的實驗、學習了電功率的基礎上學習的。通過學生的體驗,知道測量電功率的原理是p=ui,會畫實驗電路圖,提高學生的實驗操作技能,學習電路故障分析。讓學生進一步體會燈泡發光亮度和實際功率的對應關係;進一步理解實際功率和額定功率的區別與聯絡,認識到額定電壓和額定功率的重要意義;進一步學習電壓表、電流錶、滑動變阻器等器材的使用,在實驗資料分析的基礎上,發現燈絲電阻的變化並用所學過的知識進行解釋。

同時本節課是初中教學的重點和難點。學生從前面的學習中已經知道額定電壓、額定功率,但學生對額定電壓、額定功率與實際電壓、實際功率混淆不清。本節課的重點是「測量小電燈的功率」的測量和**實驗活動。

實驗中要求學生自行判斷待測物理量並設計實驗步驟,以培養學生的實驗設計能力。通過活動以使學生能區分用電器的額定電壓、實際電壓和額定功率、實際功率,了解實際功率與額定功率大小之間的關係。培養學生的思維技能、實驗操作技能以及分析概括等能力。

兩人一組共同實驗,對實驗中發現的問題能進行一定的分析與評價,既培養學生分析解決問題的能力,又促進學生之間的交流,進一步培養科學素養和合作精神。

【教學物件分析】

基於學生已經學習了一學期的物理,學生已經具備一些初步的科學**能力,但在有些方面學生發展還比較薄弱,比如:撰寫實驗報告的內容和格式上、評估交流能力上等,教學中需要教師在教學中加以引導。

【教學目標】

1.知識與技能

(1)通過「測量小電燈的功率」的活動,能區分用電器的額定功率和實際功率,了解實際功率與額定功率大小之間的關係。加深對額定功率、實際功率的理解。

(2)進一步熟練電流錶、電壓表和滑動變阻器的使用操作技能,提高學生實驗素質。

2.過程與方法

(1)經歷「測量小電燈的功率」的**實驗活動,能區分用電器的額定功率和實際功率,了解實際功率與額定功率大小之間的關係,培養學生的分析概括能力。

(2)用多種方法測量用電器的電功率,培養學生的發散思維能力。

3.情感、態度與價值觀

(1)積極投入「測量小電燈的功率」的活動,培養自主**意識和興趣。

(2)積極參與討論、交流和**學習過程,進一步培養科學素養和合作精神。

【教學重點】

設計實驗,通過實驗能區分用電器的額定電壓、實際電壓和額定功率和實際功率的關係。

【教學難點】自己設計實驗,排除各種故障測量小電燈的功率。

【教學器材】小燈泡、電壓表、電流錶、滑動變阻器、電源、開關、導線。「220v60w」白熾燈

【教學方法】實驗法、觀察法、討論法。

【教學過程】

一、引入新課

1.知識準備:

①是電功率,電功率的大小表示是電流做功的物理量。

②電功率的計算式p==。

③是額定電壓,是額定功率。

④乙隻燈泡標有「220v40w」,它的含義是。

另乙隻燈泡標有「220v60w」,它的含義是。

2.演示實驗:

取一標有電壓和功率的小燈泡,分別接在額定電壓、高於額定電壓、低於額定電壓的電路中,觀察發光情況。

分析:燈的亮暗會發生變化,說明相同時間內消耗電能轉化成內能、光能的多少不同,即電功率不同。

3.問題討論:

常用的小燈泡標有額定電壓(如1.5v,2.5v,3.8v)而未標明額定功率,那麼它的額定功率,以及工作時的實際功率如何知道呢?

設計意圖:提出**問題,集中學生注意力,激發學生解決問題的慾望。學生根據實驗目的確定實驗原理。

學生根據實驗目的、實驗原理學會根據待測物理量選擇器材、畫出實驗電路圖進行實驗設計。討論連線電路時應該注意的問題,培養學生良好的實驗習慣。學生分小組實驗,培養其合作意識。

實驗過程中及時記錄實驗現象。

二、導學新課

(一)測量小電燈的功率

1.測量小電燈的功率:

師生共同討論:

(1)實驗目的:學會測定小燈泡的額定功率和不在額定電壓時的實際功率,並加以比較。

(2)實驗原理:p=ui。

(3)設計實驗:

點撥思路:

由p=ui可以看出,要測小燈泡的功率需測量的物理量有哪幾個?需要的測量器材是什麼?

如何使小燈泡兩端電壓正好等於其額定電壓呢?(用滑動變阻器更方便。)

學生自行設計實驗:

①實驗器材:額定電壓為2.5v的小電燈乙個、電池組、開關、滑動變阻器、電壓表、電流錶、以及導線若干。

②電路圖:讓學生畫出實驗電路圖。

③實驗注意:學生交流討論:

1.連線線路時,開關應處於斷開狀態。

2.閉合開關s前,滑動變阻器的滑動頭p的位置放置在使其電阻最大的一端。

(4)進行實驗與收集證據:

實驗步驟:學生討論交流,找一學生試述實驗的步驟。

1.按電路圖連線電路。

2.閉合開關s前,滑動變阻器的滑動頭p的位置放置在使其電阻最大的一端。

3.調節滑動變阻器的滑動頭p的位置,先後使電壓表的示數小於、等於和略大於小電燈的額定電壓,觀察小電燈的亮度,並將實驗資料填入下表:

合理分工,學生進行實驗,師巡迴指導:

①解決同學們在實驗中遇到的疑難問題。

②指導學生掌握正確的操作方法和實驗技能。

③掌握實驗的進展,記錄下實驗做得好的小組。

(5)歸納結論:

分析比較額定電功率和實際電功率大小問題,比較燈泡的亮暗程度與電功率間的關

系。  (1)當u實=u額時,則p實=p額正常發光

(2)當u實  (3)當u實》u額時,則p實》p額較亮

2.評價與思考:

(1)使用用電器時,為什麼應讓它在額定電壓下工作?加在用電器上的電壓超過或低於額定電壓時,會出現什麼現象?

(2)一位同學連線好電路,在閉合開關時發現小電燈不亮,電流錶無示數,但電壓表有示數。試分析電路中可能出現的故障。

(3)另一位同學連線好電路後,閉合開關時發現小電燈特別亮。這說明什麼問題?

(4)實驗中另一位同學連線的電路閉合後,發現小電燈特別亮。無論如何移動滑動變阻器的滑片p,發現電流錶的指標雖有偏轉但不變化,而電壓表的示數則始終等於電源電壓值,產生上述現象的原因是什麼?

(5)實驗中有一位同學在閉合開關後調節滑動變阻器,發現電壓表示數減小,燈泡變亮;電壓表示數增大,燈泡變暗,產生上述現象的原因是什麼?

……(二)利用家用電能表測算家用電器電功率:

出示實物:「220v60w」白熾燈

問題討論:這盞燈接在家庭電路中工作時,如何測量它工作時的實際功率?

討論交流:方法一:實驗原理:p=ui

方法二:實驗原理:p=w/t

計算思考:用一電能表測某一用電器的電功率。電能表上標有「3000r/kw·h」的字樣,使待測用電器單獨工作6min電能表的轉盤轉過30r,問該用電器的電功率為多大?

討論交流,理清解答過程:

⑴表盤每轉一圈電流所做的功:

w0=3.6×106/3000=1.2×103(j)。

⑵在時間t內表盤轉n圈所做的功:

w=nw0=n×1.2×103(j)。

⑶電吹風的電功率

p=w/t=n×1.2×103/t(w)

三、課堂小結

通過這節課的學習,你有哪些收穫?

四、學生課後活動

1.在家長協助下完成用電能表和鐘錶測家用電器的電功率的實驗。

2.對本節所學知識進行整理歸納。

3.《學習之友》配套習題。

五、練習(課堂作業)

【板書設計】

**——測量小燈泡的電功率

目的:測量小燈泡的電功率。

結論:可以使用伏安法測小燈泡的電功率。

【教學反思】本節課教學設計的思想是從實際問題出發,創設問題情境,讓學生自主**,嘗試解決問題,在解決問題的過程中發現新問題,提出修正意見和一些創造性的想法,力求能充分調動學生的積極性,激發學生的學習興趣,培養學生的創新精神和與人合作的能力。通過這樣的**式學習不僅鞏固了原來知識,還較全面地培養學生的科學**能力。

本節課的乙個重點就是培養學生的評估與交流能力。評估是對實驗過程的反思,可以培養學生評估**過程和**結果的意識、從評估中汲取經驗教訓,有利於學生養成嚴謹的科學態度,有利於發展學生的批判性思維。通過評估,培養學生發現新問題的意識和能力,並嘗試改進**方案。

本節課另外增加「利用家用電能表測算家用電器電功率」實驗的分析與計算,有助於進行家庭實驗。課外可以在家長的指導、幫助下進行實驗,以注意安全,防止意外事故發生。這個實驗對學生技能和能力的培養有非常重要的實際意義和應用價值,通過實驗能使學生明白物理知識是與生活緊密聯絡的,也能進一步激發學生的學習興趣。

整個學習過程密切聯絡實際,自始至終在教師的組織、引導下,學生自主**,學生對知識的理解及各種能力的提高都是在學生的觀察、理解、反思、創新等活動中獲得。

測量小燈泡電功率實驗專題

1 小強做測定 小燈泡的電功率 實驗時,所用器材有電壓為6v的電源,額定電壓為2.5v的小燈泡,以及符合實驗要求的滑動變阻器 電表 開關和導線。圖1是小強沒有連線完的實物電路。1 請你用筆畫線代替導線,幫小強將實物電路連線完整。2 小強連好電路閉合開關,移動變阻器滑片p,發現小燈泡始終不亮,但電壓表...

實驗報告測量小燈泡的電功率

實驗報告 題目 測量小燈泡的電功率 實驗目的 測量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率。實驗原理 根據公式p ui,測出燈兩端電壓和通過燈泡電流,計算出小燈泡的電功率。實驗電路 根據實驗的目的和原理設計如下電路。實驗器材 小燈泡 2 5v 0 3a 電壓表 0 0 6a和0 3a 電流錶 0 3v和0 ...

測量小燈泡的電功率實驗報告

班級姓名 課題 測量小燈泡的電功率 實驗目的 測量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率,理解額定功率和實際功率。測量原理 p ui 實驗器材 小燈泡 電源 電流錶 電壓表 滑動變阻器 開關 導線等。實驗電路圖 主要操作步驟 實驗步驟 1 按電路圖連線實物電路。2 合上開關,調節滑動變阻器,使小燈泡兩端電...