《测量小灯泡电功率》教学设计

【设计意图及设计思路】 

《测量小灯泡的电功率》是人教版初中物理九年级下册第十八章第三节内容，本课是在学习了《电功率》的教学，学生对公式P=UI已有初步认识后安排的一节实验课。本节实验是电学中第二个同时使用电流表、电压表、滑动变阻器进行定量测量的实验，是电学知识的综合运用。通过本节实验探究既可以巩固有关电功率的知识，熟练仪器的使用；又能让学生从操作中更清楚地了解电压对电功率的制约关系，学会区分额定电功率和实际电功率。

本节的教学设计从生活中灯泡的亮度引入课题，让学生对比不同灯泡的瓦数，质疑60W的灯泡一定比25W的灯泡亮吗？利用学生认知上的冲突，让学生带着疑问来进行实验探究。 在实验环节的设计上，结合学生之前做过的测量小灯泡电阻的实验，通过对比两个实验相同点和不同点，明确了这两个实验测量的物理量相同，实验电路相同；让学生运用旧知来解决新问题，从而降低了本实验的难度。

考虑到所授课的学校是乡镇中学，学生的动手能力较差，在电路连接时设计了用多媒体课件先演示电路的连接，再让学生动手操作，使得多数小组都能顺利测出实验数据。在实验评估环节，设计用课件重现了学生实验中出现的各种问题，通过学生阐述他们是如何排除实验中遇到的问题的，来提高学生解决问题的能力。最后联系生活现象，引导学生分析当电路中的电压过低或过高时用电器会怎样工作？用电器在使用时要注意什么？从而将所学知识融入生活现象中去延伸解决一些生活问题。

这样的设计将本课单一的实验测量结合在灯泡这一生活用电器中，通过实验探究让学生对灯泡的亮度与实际电功率的联系有了更深的认识。从生活现象中学习物理知识又将物理知识运用在生活中，来解决生活中的问题，达到学以致用的目的。体现了“从生活走向物理，从物理走向生活”的教学理念。

【教学目标】 

1.知识与技能

●进一步加深对电功率的理解。

●巩固电流表和电压表的操作技能。

●学会区分额定功率和实际功率。

2.过程与方法

●培养学生依据实验原理设计实验电路的能力。

●进一步熟练电流表、电压表和滑动变阻器的使用操作技能，提高学生实验素质。

●通过探究，体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律；进一步体会额定功率和实际功率的区别。

 3.情感态度与价值观

●通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度。通过实验，培养学生的观察、实验能力及分析、概括能力.

●认识用电器正常工作和不正常工作对用电器的影响，培养学生科学使用用电器的意识以及节约用电的意识。

【教学重点】用伏安法测定小灯泡的电功率。

【教学难点】实验电路的设计及连接，电路故障的排除。分析实验数据，从中得出物理规律。

【教学方法】实验法，讨论法，探究法。

【教学器材】

学生：开关、电流表、电压表、小灯泡（2.5V）、滑动变阻器各一个，干电池两节，导线若干。（全班二人一组，共准备20组）

教师：两个台灯、多媒体、实物投影仪

【教学流程图】

　　创设情景    →→    实验铺垫   →→    设计实验

　　进行实验 →→  分析论证 →→   交流评估 →→   知识应用

[教学过程]

一、创设情境，引入新课：（2分钟）

1.出示两个台灯，让学生观察灯泡的铭牌复习额定电压，额定电功率。

2.通过让学生对比两灯泡的亮度，质疑：60w的灯泡与25w的灯泡接入电路哪个灯泡最亮？60w的灯泡一定比25w的灯泡亮吗？从学生认识冲突中引出本课课题。

3.明确这节课我们就用小灯泡来代替台灯灯泡来做实验来测量电功率。

（多媒体显示）实验目的：测量小灯泡的电功率

二．复习前置知识做实验铺垫。（2分钟）

1.复习电功率的测量式P=UI，明确要测量的物理量及其实验的方法。

2.复习测量小灯泡电阻的实验并进行对比。引导学生分析两个实验所测量的物理量相同；实验方法相同；所以实验电路也是相同的；让学生依据测量小灯泡电阻的实验来设计测量小灯泡电功率的实验电路。

三．实验设计：（7分钟）

1.明确实验的原理：P=UI  ，实验方法：伏安法。

2.展示电路图，讨论各实验元件所起的作用。

通过展示学生设计的电路图，让学生说出为何这样设计？分析各电路元件所起的作用，加深对电路图的认识。

让设计电路有困难的学生也知道设计电路的思路：要测量流过灯泡的电流，电流表应与灯泡串联；要测灯泡两端的电压，电压表要并联在灯泡的两端；滑动变阻器与灯泡串联，改变了电路中的电阻从而改变了灯泡两端的电压。

3.讨论实验的注意事项。

引导学生分别说出电压表，电流表，滑动变阻器使用时的注意事项，并用多媒体课件归纳展示出来，加深印象。 

强调电路连接前应注意要断开开关。          

4.测量要求。

让学生观察了解实验小灯泡的规格：额定电压2.5v。交代实验的测量要求。

［投影］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. 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，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.

5.引导学生设计实验表格。

根据测量要求实验要记录哪些数据，引导学生分析应如何设计表格。在这个实验中我们要测得是哪个物理量？要求的又是哪个物理量？

在表格中填上这些物理量。

（多媒体展示）：

1.电路连接：先串后并。

（多媒体播放接线步骤）先按照设计的电路图将电路各元件依照顺序先串联好，然后再把电压表并联在灯泡两端。

老师强调注意事项：在连接电路前开关应断开，滑动变阻器滑片应放在阻值最大端。

2.进行测量，并记录数据。

学生进行实验，教师巡回指导：

 　　①解决同学们在实验中遇到的疑难问题。

 　　②指导学生掌握正确的操作方法和实验技能。

 　　③掌握实验的进展，记录下实验做得好的小组，及实验有故障的小组。

五．分析论证。（3分钟）

把几组学生的实验数据通过实物投影仪展示出来，进行分析讨论，引导总结出：（1）当U实=U额时，则P实=P额  正常发光

 　　（2）当U实 　　（3）当U实>U额时，则P实>P额   较亮

 (投影结论)不同电压下小灯泡的功率不同，实际电压越大，小灯泡实际功率越大。灯泡的亮度决定于实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。

六．交流评估。（5分钟）

1.用多媒体课件重现学生小组实验出现的几种故障现象：灯泡不亮；电表指针反偏；电表指针偏转角度过小。

2.让学生说出他们是如何排除故障的，讨论解决问题的方法。

3.老师总结实验操作不规范需要注意的地方。

反思实验中最可能出现错误的地方是那几个环节？在哪方面容易出现较大的误差？

七．小结及应用。（3分钟）

1.小结本课：这节课我们通过用小灯泡代替台灯灯泡做实验，重点学习了用伏安法来测量小灯泡的电功率。了解了在不同电压下灯泡的实际电功率不同；灯泡的亮度是由灯泡的实际电功率来决定的。

2.让学生回答课前提的问题，前后呼应。

台灯在不同档位亮暗不同时实际电功率相同吗？

使用用电器时，为什么应让它在额定电压下工作？加在用电器上的电压超过或低于额定电压时，会出现什么现象？

3.实验演示：移动滑动变阻器的划片使加在灯泡两端的电压逐渐增大，灯泡的亮度越来越亮，当两端电压过大时，灯泡被烧坏。总结用电器应在额定电压下使用。

八．课后作业布置。

课后作业：如何利用家用电能表测量台灯的电功率？请写出你的实验依据及具体实验步骤。

 九．板书设计。

2.实验电路图：

3.实验注意事项：

4.实验结论: 不同电压下小灯泡的功率不同；实际电压越大，小灯泡实际功率越大。

灯泡的亮度决定于实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。

实验记录单

一．实验原理：

二．实验电路图：

三．实验表格：

小电灯的规格：额定电压U=2．5V 

1.小灯泡的额定电压是      v, 额定功率是           w。

  当实际电压大于额定电压时，实际电功率        额定电功率；

  当实际电压小于额定电压时，实际电功率        额定电功率。

2.比较以上数据，你能找出它们的规律吗？