沪科技版九年级物理《测量电功率》教学设计

《测量电功率》教学设计
★整体设计说明★
本节课的设计立足在“从生活走向物理，从物理走向生活”的思路上，以科学探究为主线展开教学的。

注重从学生的生活经验和直接感知出发，逐步形成物理概念和物理规律。

学生对电流做功和电功率的基本概念有了一定的了解，但是对怎么测量电功率不了解。

本教案的设计可以让学生了解教材中的怎么用科学的方法来探究和测量电功率。

真正体现“从生活走向物理，从物理走向生活”的科学理念，让学生在经历科学探究的全过程中，培养学生认真严肃、实事求是做好实验的科学态度。

★教材分析★
测量小灯泡电功率是九年级物理教学的一个非常重要的实验。

在实验探究中，引导学生结合电功率的计算公式了解实验原理，知道实验必须测量的物理量，需要的器材，进而完善电路的设计。

小组内学生合作测量小灯泡在不同电压下的电功率，交流讨论，明确灯泡的亮度由灯泡的实际电功率决定。

★教法建议★
本节教学分三步：第一步是制定与设计实验；第二步是进行实验与收集证据；第三步是交流与合作。

其中制定与设计实验是本节的重点。

关于培养学生设计实验的能力，建议要引导学生弄清思路。

本节教材中，实验设计思路是：根据实验原理，明确要测的物理量是电压和电流，根据要测的物理量设计出电路图，根据电路图选择实验器材和仪器，最后画出实验装置图，设计实验的思路十分清晰。

教师在教学中要帮助学生理清本节的实验设计思路，对于培养学生的设计实验能力很有益处。

测小灯泡的额定功率和实际功率，属于实验计划的一部分；进行实验与收集证据包括两项内容，一是实验步骤的确定，二是观察和记录。

★学情分析★
学生从这个学期开始接触电学知识，对于不大会分析电路连接的学生来说，他们觉得连接电路相当的复杂，对于实验中遇到的电路故障也不懂处理，因此可以说电功率的测量实验对学生的要求是比较高的。

根据这个特点，上本章内容前，我给我班学生重点巩固了电路的分析，在他们亲历伏安法测电阻的实验后又做了大量相关练习，让他们熟悉了电流表电压表的使用，懂得了一般的电路故障分析，有了这些基础，他们才开始学习电功与电功率。

通过第二节电功率的学习学生知道电功率的两种求解方法，因此通过引导让学生说出原理并且设
计实验是可以实现的。

当然在设计实验步骤上应该还是有一定难度的，尤其是课本中的略高于和略低于额定电压不够明确，让学生不懂“略”的程度，因此老师上课时可以给学生明确，略高于可以是额定电压的1.2倍。

★学法引导★
实验前，应该先预习下列内容：为了测定小灯泡的功率，必须测出哪些有关的物理量？测这些物理量需要哪些实验器材？怎样组成电路（要求画出实验电路图）？实验要做几次？要记录哪些数据（设计出记录表格）？在什么条件下测出的功率才是小灯泡的额定功率？
通过预习和教师的讲解弄清以上问题后，再开始连接电路进行实验。

在实验的过程中，要注意观察小灯泡两端的电压在等于额定电压、约高于额定电压的1/5和低于额定电压三种情况下的发光情况，将每次测得的电压和电流填在实验表格内，并求出其电功率的大小。

特别注意在做第二次实验时，要小心地调节滑动变阻器，以免因实际电压超过额定电压过多而烧坏灯泡。

做完实验后可思考下列问题：从实验看出，小灯泡在什么情况下正常发光？什么情况下小灯泡比正常发光时更亮？这样做好不好？什么情况下小灯泡比正常发光时暗？使用用电器时，为什么应该让它在额定电压下工作？
★三维目标★
1．知识与技能
（1）通过学生自己设计实验，进一步加深对电功率概念的理解。

（2）会正确连接实物电路，会用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率和实际功率。

（3）巩固电流表、电压表、滑动变阻器的使用操作技能。

（4）通过实验进一步认识额定功率、实际功率及用电器工作情况与实际功率的关系。

2．过程与方法
（1）通过本节课培养学生依据实验原理设计实验方法的能力。

（2）使学生充分体验科学探究的方法，培养学生制定实验计划与设计实验的能力。

3．情感态度与价值观
（1）通过学习过程中的讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度。

（2）通过实验中的观察和比较，培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯。

★重点难点★
重点：用实验的方法（伏安法）来测量小灯泡的电功率；对实际功率和额定功率的理解。

难点：学生自己设计实验电路和实验步骤；电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用。

★课时安排★
1课时
★教学过程★
一、创设情境，导入新课（约3分钟）
（1）什么是电功率？电功率的物理意义是什么？
（2）电功率的公式是什么？
（3）什么是额定功率？什么是实际功率？
（4）一只标有“220V 40W”字样的灯，它的含义是什么？
【设计意图】巩固知识，引入新课。

二、新课讲解
1．新课引入
通过前面的学习我们知道了电功率的计算方法，而我们今天要解决电功率的实验测量问题。

【提问】现在我给大家一个小灯泡，你们能想办法测量小灯泡的电功率吗?怎样测量?
【回答】可以利用电能表和钟表测．也可以利用公式P＝IU测出电压和电流，计算出电功率．
【提问】如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？
【回答】小灯泡不能接在家庭电路上，应该用第二种办法测。

2．实验情况分析
用电器在额定电压下工作时的功率叫额定功率．如果不是在额定电压下叫实际功率，那么我们想要测量的是什么功率呢？
实验应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，观察小灯泡亮度。

（2）使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，测出其功率，并观察小灯泡亮度。

（3）使小灯泡两端电压低于额定电压，测出其功率，并观察小灯泡亮度。

【提醒】滑动变阻器的作用：保护电路，改变电阻来调节小灯泡两端电压，测小灯泡不同电压下的电功率。

3．设计实验
【实验目的】测量小灯泡的电功率。

【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】干电池2节、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1只，“2.5V”的小灯泡1个（附灯座），导线若干。

【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。

【实验数据记录】
次数要求亮度电流电压电功率
1 U=U额
2 U>U额
3 U<U额
【注意事项】
（1）连接电路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）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。

（4）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。

【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。

三、课堂小结（约3分钟）
让学生归纳这节课学到的知识。

四、课堂例题（约4分钟）投影
1．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是下述的哪种（D）
A．变阻器总阻值太大
B．电压表量程太大
C．灯泡灯丝断开
D．电源电压太低
2．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（B）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
3．在“测定小灯泡的功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数虽然有变化，却始终达不到灯泡的额定电压．其原
因可能是下述的哪一种？（C）
A．电压表的量程太大
B．电流表的量程太大
C．电源电压太低
D．变阻器的电阻太大
五、达标测试（约3分钟）学案
让学生在规定时间内单独完成3道题，对学生错误的题目进行讲解。

六、布置作业（约1分钟）
回家后可以对感兴趣的知识进行上网查询。

【设计意图】通过学生自己总结和归纳，以及达标测试演练、课后作业等方式，是运用不同的手段来考核评价学生这节课所学的知识技能与思想方法的掌握情况。

★板书设计★
第3节测量电功率
【实验目的】测量小灯泡的电功率
【实验原理】P=UI
【实验步骤】（1）连接电路图
（2）合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压分别低于、等于、高于额定电压，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。

（3）总结规律。

【结论】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。

★教学反思★
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。