《测量小灯泡电功率》探究,《测量小灯泡电功率》探究,《测量小灯泡电功率》探究,

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《测量小灯泡电功率》探究,

  【--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。     

  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:可以的话,大家算一下电阻。

  学生:三次测量算出的电阻值基本相同,但有小的差别。将三次测量的值加起来算平均值就知道小灯泡的电阻了。

  教师:大家都求出电阻了吗?有没有新的发现?

  学生:电阻可以求平均值,今天测的功率不能求平均值。

  学生:上次多次测量是为了求平均值减小误差,这次是为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况。

  教师:同学们分析的非常好,请同学们比较计算电阻的公式r=u/i和计算电功率的公式:p=ui,式中的电流和电压相同吗?

  学生:如果是同一次测量,就是同一个电流值和电压值。

  教师:大家将式中的电流替换电压或用电压替换电流,看有什么结果。

  学生板演:p=ui=i2r=u2/r(r=u2/r=i2/p)

  教师:同学们看变形出来的公式,有什么发现吗?

  学生:额定电压下的功率就是额定功率,电灯铭牌上一般标的都有,就可以利用它们直接求小灯泡的电阻。

  学生:如果知道小灯泡不是在额定电压下,而是在实际电压下工作时的实际功率。

  教师:现在请同学们观察你手中的小灯泡上的额定值,求出小灯泡的电阻。再求出实际电压下电流值和功率值,和你测量的结果进行比较。如有误差,分析原因.(也可留在课后完成)

  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。

  ●小实验:学习用电能表测量家用电器的电功率。

  教师:同学们明白电能表铭牌上标的“3000r/kw·h”的物理意义吗?

  学生:它表示电路中消耗1度电,电能表的铝盘转动了3000转。

  教师:同学们知道该如何利用电能表测量家用电器的电功率吗?还需要哪些器材?

  学生:还要秒表,可以利用公式p=w/t进行计算。

  学生:可以先在电路中只接入一个家用电器,设电能表的转数为nr/kw·h,让这个用电器工作一段时间,记下所用的时间t(用小时作单位),并记下电能表所转的圈数n,则用电器的电功率p=n/nt(单位是千瓦)

  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

探究——测量小灯泡的电功率

目的:测量小灯泡的电功率。

结论:可以使用伏安法测小灯泡的电功率。

  【教学评价与反思(请记得收藏本站-一路高升范文网,以获取更多新鲜内容)】

  本节课--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知识,还较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观察、理解、反思、创新等活动中获得。

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《测量小灯泡电功率》探究,
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