初中物理沪科版九年级全册第三节 测量电功率教学设计

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第三节 测量电功率 教案教学目标：⒈会测小灯泡的额定功率和实际功率，进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器。⒉培养学生制定计划与设计实验的能力。⒊培养学生实事求是的科学态度和不畏艰难、勇于探究的精神。重点、难点：制定计划与设计实验是本节的重点；自己设计电路测量小灯泡的功率和各种故障的排除的本节的难点。教学准备：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（以上器材每实验小组一套）教学设计：教师活动学生活动说明复习引入：出示课前测评①           是电功率，电功率的大小表示是电流做功的        。②电功率的计算式P=       =        ③                 是额定电压，             是额定功率。④一只灯泡标有“220V 40W”，它的含义是         。常用的小灯泡标有额定电压（如1.5V，2.5V，3.8V）而未标明额定功率，那么它的额定功率如何知道呢？[来源:学科网]引入新课教学，板书课题，并出示学习目标。新课教学⒈制定计划与设计实验⑴点拨思路：电功率的计算公式是？由P=UI可以看出，要测小灯泡的功率需测量的物理量有？如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢？⑵让学生画出实验电路图并让学生指出根据电路图需选择的器材、仪器有哪些？画出实验装置图。⑶为测小灯泡的额定功率和实际功率，应设计怎样的记录表？师强调学生要观察各种情况下灯的发光情况。⒉进行实验与收集证据⑴找一生试述实验的步骤师强调注意的问题，并总结步骤如下：①按设计电路图连接实物。②检查电路无误后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，此时注意观察电压的示数，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止滑动，并记下电流表的示数，代入P=UI公式算出小灯泡的额定功率。③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI，算出小灯泡此时的实际功率。④调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI，算出小灯泡此时的实际功率。⑤整理实验器材。   电压（V）电流（A）电功率（W）灯泡发光情况U=U额    U＞U额    U＜U额    ⑵学生进行实验，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。⒊交流与合作实验后再与周围同学交流，回答课本上的两个问题。师了解学生交流的情况。⒋利用家用电能表测算家用电器电功率本实验安排学生在家长的帮助下课外完成，课内强调实验的方法及测算方法。测算方法强调如下：⑴表盘每转一圈电流所做的功：W0=3.6×106/3000J=1.2×103J。⑵在时间t内表盘转n圈所做的功：W=nW0= n×1.2×103（J）。⑶电吹风的电功率P=W/t= n×1.2×103/t（W）总结扩展：⒈给你电源、变阻器、开关、电流表和一只定值电组及导线若干，如何粗略地没出一小灯泡上额定功率？（如电流表换成电压表呢？）注：额定电压已知⒉一辆汽车上用的灯泡上标有“12V ××W”（××看不清），为了确定该灯泡的额定功率，下列方法中最佳的方案是（   ）A、接入12V电源，使之正常发光，再与有标记的灯泡比亮度来判断B在实验室中用干电池和等测出灯泡的电阻值，再用P=U2/R计算[来源:学科网]C、接入12V的电源本上，用测出灯泡中的电流，再用P=UI计算D、直接与标有“12V”的灯泡从外观上比较确定。  做题     思考 认标  回答：P=UI回答：灯泡两端的电压U与灯泡中的电流I思考回答：电路中串联滑动变阻器画实验电路图并交流，说出应选择的器材，画出装置图。思考确认实验数据记录表格的确定。    明确实验的具体步骤[来源:学科网ZXXK]                 [来源:学科网ZXXK] 进行实验与收集证据  完成实验及数据处理后，再对课本上的两个问题进行讨论 阅读“迷你实验室”后展开讨论：⒈测一只电吹凤的电功率的方法？⒉如何测算？      讨论交流，理清解答过程。 布置作业：⒈在家长协助下完成用电能表和钟表测家用电器的电功率的实验。   板书设计第三节 测量电功率一、测量小灯泡的电功率⒈实验目的：测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的实际功率。
⒉实验原理：P=UI⒊实验电路图：  ⒋实验器材：⒌实验数据记录表： 电压（V）电流（A）电功率（W）灯泡发光情况U=U额    U＞U额    U＜U额   [来源:Zxxk.Com]二、电能表和钟表测家用电器的电功率：⒈实验方法：⒉测算方法：第一步，表盘每转一圈电流所做的功：W0=3.6×106/3000J=1.2×103J。第二步，在时间t内表盘转n圈所做的功：W=nW0= n×1.2×103（J）。第三步，用电器工作时的电功率PP=W/t= n×1.2×103/t（W）教学反思：  教学参考 家用电能表的使用常识⒈常见家用电能表的规格及选用电能表一般分为单相表和三相表两种。家庭使用的是单相表，其额定工作电压为220V，额定频率为50Hz，额定工作电流型号不同而有2.5A，3A，5A，10A等不同规格，通常在家用电能表的额定负荷电流数字后有一个括号，括号内标有额定电流数值2倍的数字，如“2.5（5）A”字样，这说明2.5A的电能表可以承受到5A的工作电流仍能保证安全运行，但是在这样超负荷的情况下是不能长期运行的。根据以上介绍的额定电压和额定电流，就可用公式P=UI来算出电能表能承爱多大功率。如家中电器总功率为1100W，则应先用5A的电能表，考虑到电能表的过载能力和电器并不同时使用的情况，一般5A的电能表可应用功率总和为2200W左右的家用电器。但若家里需要装使用时间较长的大功率用电器，例如空调机、电热汀等，则必须视需要到供电部门申请更换额定电流较大的电能表[如规格为“10（20）A”的]，否则将使电能表损坏甚至引起火灾。另外使用时应特别注意，尽量不要几个大功率的电器同时使用，以免烧掉熔丝和损坏电能表。⒉检验家用电能表是否走准的简便方法打开家中某一盏灯后，测量一下这时电能转一圈需要多长时间（转盘上都有一个红色标志），把这盏灯的功率和电表转一圈的时间记下来，再换一盏灯，同样记下这两个数字。然后对照下表：电器功率P/W10152540506080200…转一圈的时间t/s12080483024201512…表中的数字是怎么计算出来的呢？我们知道，1kW·h就是功率为1000W的电器1h用的电能，即1kW·h=1000W×3600s＝3.6×106J。若电表盘面上标着“3600R/1kW·h”，则表示消耗1kW·h电需转3000圈，因此每转一圈所用的电能为3.6×106J/3000r=1.2×103J/r。若某电器的功率是P（W），使用时电表转一圈要用多少时间呢？这可应用以下公式计算t=（1200J/r）/ PW=1200（s/r）/ P。实际计算时，只要用t=1200/P即可，式中P就是所用的电器功率。当然，实际测量时总有一定误差（尤其测量时间用手表的话，必定有误差）。例如当开40W电灯时，记录到的时间是29s，开15W电灯的时间即是81s，等等。这些数字虽然与上述表中不完全符合，但可以认为被检验的表仍然是走准的。如果电能表不是消耗1kW·h的转数为3000r，而是1000r，那么只要将上式中的3000换成1000即可。