初中物理《测量小灯泡的电功率》教学设计.doc

《测量小灯泡的电功率》教学设计

焦作市第十五中学 陈正刚

《测量小灯泡的电功率》教学设计
一、设计理念
“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，将实验与实际生活有机的结合在一起,为学习创设一定的情景,引导学生在创设的情景中学习,变被动为主动,并在学习中体会到探索的艰辛和成功的快乐。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，倡导学生提出多样化的实验方案，鼓励学生的创造性思维。
二、学情分析
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：实验探究过程中探究问题的提出、作出的猜想与假设、设计实验、进行试验、分析与讨论、以及得出的结论等细节问题，学生不容易注意到，究过程中要视情况不断地引导学生去探究。
三、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。
四、重点与难点：
（1）重点：①伏安法测量小灯泡的额定（实际）功率；
②电压对用电器功率及工作状态的影响；
③科学探究的能力。
（2）难点：①额定功率、实际功率的理解；
②设计实验及实验数据的分析处理能力。
五、教学器材
教 师 用 具：一只手电筒（两节新干电池）
学生实验器材：干电池两只,电压表、电流表、滑动变阻器、开关、"2.5V"、"3.8V"的小灯泡和灯座各一,导线若干。
六、教学过程
第一阶段：探究测量小灯泡的额定功率
情景展示：
拿出手电筒（两节新干电池），展示其工作状态，然后关闭并取下小灯泡，用实物投影展示其“2.5V 0.24A”标识，找同学说出其意义。
⑴取下手电筒中的两节干电池，展示其“1.5V”字样，学生共同说出两节干电池串联总电压为3V。
　　（问小灯泡此时是不能正常工作的，促使学生产生困惑，引起学生兴趣，激发学生的求知欲。）
引导提出问题，学生讨论设计解决方案
小灯泡在什么情况下才能正常工作？根据所给的器材设计出电路。
（由生活情景产生困惑到问题的提出，体现了“从生活走向物理”的教学理念。学生讨论交流时，要做巡回指导，特别关注基础较差的同学，培养学生根据理论知识设计实验方法、选择实验器材的能力。展示一学生设计的电路，并鼓励该生说明其设计思路及操作方法。着重引导学生弄清滑动变阻器的作用。）
继续引导提出问题：
（2）如何测出上述电路中小灯泡正常工作时的电功率（即额定功率）？设计出电路。
　 （引导学生通过对电功率计算公式讨论分析，确定根据P=UI，在原有电路中跟小灯泡串联一个电流表，测出小灯泡正常工作时的电流，即可计算出小灯泡的额定功率，设计电路。在此培养学生根据理论知识和探究目的设计实验方法、选择实验器材的能力。另外，在此提示同学们把这个实验电路跟“伏安法测电阻”的实验电路对比，初步体验寻找、归纳、提炼课程相关要素的整合点的学习方法。）
⑶进行实验并收集处理数据：
学生连接电路并调节滑动变阻器，使小灯泡处于正常工作状态，体会小灯泡的正常工作状态（发光情况）。测出此时通过小灯泡的电流，计算出小灯泡的额定功率。
连接电路之前，要引导学生回顾连接电路的注意事项或问题（主要：连接电路前开关断开，滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，电流表、电压表的量程选择和正负接线柱问题），达到巩固电路的连接、两表的操作等技能，在实验中还要提示学生注意体验滑动变阻器的使用方法及作用，加强合作，提醒学生做好记录，以计算小灯泡的额定功率。
（充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则，完成结果性目标①②、体验性目标②③，突出本节课的教学重点。）
第二阶段：探究小灯泡的实际功率跟它两端电压的关系。
1、挖掘实验情景提出问题，促使学生深入探究：
随着手电筒使用时间的增长，小灯泡工作时发光越来越暗，另外回顾在刚才的实验中，调节滑动变阻器时，小灯泡两端电压发生了变化，同时小灯泡的发光情况也发生了变化。这说明了小灯泡的实际工作功率受到了电压的影响，据此提出问题，加深探究：小灯泡的实际功率跟它两端的电压有什么关系？
　　（联系生活情景，结合实验中的现象深化探究主题，培养学生关注生活、注重观察的学习方法和习惯。）
2、猜想与假设
根据已有的经验基础，学生不难得出如下猜想：小灯泡两端电压越大（小），它的实际功率越大（小）。
3、讨论交流，制定计划：（约5分钟）
（1） 研究问题：小灯泡的电功率跟两端电压的关系。
（2） 实验原理：P=UI
（3） 实验电路图：
（4） 实验表格设计：
次数实验
电压U/V
电流I/A
电功率P=UI/W
发光情况
1

2

3

引导学生分析，提问:如果小灯泡两端电压低于或略高于额定电压,小灯泡的功率还等于额定功率吗?请测出当小灯泡两端电压低于额定电压和为额定电压1.2倍时的功率,并观察小灯泡亮度有什么变化。
4、讨论，并得出结论：
从实验看出：①小灯泡在什么情况下正常发光?在什么情况下比正常情况更亮?这样做好不好?在什么情况下小灯泡比正常情况下暗?
②使用用电器时,为什么应该在额定电压下工作?
③回想一下自己在实验过程中遇到了哪些困难,你是怎么解决的?
六、课堂小结：
以谈收获的形式回顾本节课的知识点，共同分享成功学习的快乐！　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
七、练习（课堂作业）
 1、如图是某同学测定2.5V小灯泡的额定功率的电路图。
 次数
电压(V)
电流(A)
 1
 2.5
  1.25
 2
 2.5
  0.25
 3
 3
  3
（1）、在实验中至少要两次调节滑动变阻器，第一次调节是为了使___________，滑片P应该向______端移动，然后接通电路。第二次调节是为了使__________________，观察小灯泡的发光情况，这次调节时首先要观察________的读数，当电压表的读数是______时符合要求，同时记下伏特表、电流的表读数，算出小灯泡的额定功率。2）、该同学在三次测量中所记录的数据如下表，试分析表中数据求出小灯泡的额定功率为______。
次数
电压(V)
电流 (A)
1
2.00 
1.00  
2
2.50
0.25
3
3.00
0.30  
2.为了测定电压是2.5伏特的小灯泡的功率，某同学在实验时测得的数据如下表。在整理数据计算功率时发现其中一次实验结果与其它两次实验结果相差很大，经检查，原来是有一个电流的示数读错了。该同学选用的电流表的量程是0-0.6安培档，表头刻度如下图所示。试分析：

(1)数据表中第_________次电流的读数错了，正确的应是________.
(2)第______次实验测得的是小灯泡的额定功率。
(3)小灯泡额定功率P额=___________
3、量一只标有"6.3V 0.3A"的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了图10的电路图．现有实验器材为：电压表（量程0-3V,0-15V）一块。电流表（量程0-0.6A,0-3A）一块，“10Ω2A"和"50Ω1A"的滑动变阻器各一只，电源（电压恒为12V）一个，开关一只，导线若干．实验时，甲同学认为电压表和电流表都应选用小量程，滑动变阻器应选用"50Ω1A"的；乙同学认为电压表应选用大量程，电流表应选用小量程，滑动变阻器应选用“10Ω 2A"的．
请你对两位同学器材选择的合理性作出评价并填在下页的表中（如合理，不需说明理由；如不合理，请指出不合理之处和产生的后果）．

是否合理
不合理之处
不合理产生的后果
甲

乙

【教学评价与反思】
  本节课教学设计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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