【設(shè)計意圖】

　　電功率是初中教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生從前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道額定電壓、額定功率，但學(xué)生對額定電壓、額定功率與實際電壓、實際功率混淆不清。

　　本節(jié)課的重點(diǎn)是“測量小電燈的功率”的測量和探究實驗活動。實驗中要求學(xué)生自行判斷待測物理量并設(shè)計實驗步驟，以培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力。通過活動以使學(xué)生能區(qū)分用電器的額定電壓、實際電壓和額定功率、實際功率，了解實際功率與額定功率大小之間的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生的思維技能、實驗操作技能以及分析概括等能力。兩人一組共同實驗，對實驗中發(fā)現(xiàn)的問題能進(jìn)行一定的分析與評價，既培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力，又促進(jìn)學(xué)生之間的交流，進(jìn)一步培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和合作精神。

　　本節(jié)課另外增加“利用家用電能表測算家用電器電功率”實驗的分析與計算，有助于進(jìn)行家庭實驗。課外可以在家長的指導(dǎo)、幫助下進(jìn)行實驗，以注意安全，防止意外事故發(fā)生。這個實驗對學(xué)生技能和能力的培養(yǎng)有非常重要的實際意義和應(yīng)用價值，通過實驗?zāi)苁箤W(xué)生明白物理知識是與生活緊密聯(lián)系的，也能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　適當(dāng)使用多媒體手段加強(qiáng)視覺感受，促進(jìn)實驗過程方法抽象模型的建構(gòu)，進(jìn)一步開發(fā)物理實驗的功能，促使實驗教學(xué)更加高效。

　　【教學(xué)目標(biāo)】

　　1．知識與技能

　?。?）通過“測量小電燈的功率”的活動，能區(qū)分用電器的額定功率和實際功率，了解實際功率與額定功率大小之間的關(guān)系。加深對額定功率、實際功率的理解。

　　（2）進(jìn)一步熟練電流表、電壓表和滑動變阻器的使用操作技能，提高學(xué)生實驗素質(zhì)。

　　2．過程與方法

　?。?）經(jīng)歷“測量小電燈的功率”的探究實驗活動，能區(qū)分用電器的額定功率和實際功率，了解實際功率與額定功率大小之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的分析概括能力。

　?。?）用多種方法測量用電器的電功率，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

　　3．情感、態(tài)度與價值觀

　?。?）積極投入“測量小電燈的功率”的活動，培養(yǎng)自主探究意識和興趣。

　?。?）積極參與討論、交流和探究學(xué)習(xí)過程，進(jìn)一步培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和合作精神。

　　【教學(xué)重點(diǎn)】

　　制定計劃與設(shè)計實驗。通過實驗能區(qū)分用電器的額定電壓、實際電壓和額定功率和實際功率的關(guān)系。

　　【教學(xué)難點(diǎn)】

　　自己設(shè)計實驗，排除各種故障測量小電燈的功率。

　　【教學(xué)器材】

　　　多媒體課件、電磁實驗探究組合器材。

　　【教學(xué)過程】

　　一、引入新課

　　1．知識準(zhǔn)備：

　?、?u>           是電功率，電功率的大小表示是電流做功      　　的物理量。

　?、陔姽β实挠嬎闶絇=       =        。

　?、?u>                 是額定電壓，             是額定功率。

　?、芤恢粺襞輼?biāo)有“220V 40W”，它的含義是         。

　　另一只燈泡標(biāo)有“220V 60W”，它的含義是         。

　　設(shè)計意圖：根據(jù)奧蘇伯爾“學(xué)習(xí)準(zhǔn)備原理”，激活學(xué)生已有的知識與經(jīng)驗，為新內(nèi)容學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備。創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　2．演示實驗：

　　取一標(biāo)有電壓和功率的小燈泡，分別接在額定電壓、高于額定電壓、低于額定電壓的電路中，觀察發(fā)光情況。

　　分析：燈的亮暗會發(fā)生變化，說明相同時間內(nèi)消耗電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能、光能的多少不同，即電功率不同。

　　3．問題討論：

　　常用的小燈泡標(biāo)有額定電壓（如1．5V，2．5V，3．8V）而未標(biāo)明額定功率，那么它的額定功率，以及工作時的實際功率如何知道呢？

　　設(shè)計意圖：提出探究問題，集中學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生解決問題的欲望。學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康拇_定實驗原理。學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康?、實驗原理學(xué)會根據(jù)待測物理量選擇器材、畫出實驗電路圖進(jìn)行實驗設(shè)計。討論連接電路時應(yīng)該注意的問題，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣。學(xué)生分小組實驗，培養(yǎng)其合作意識。實驗過程中及時記錄實驗現(xiàn)象。

　　二、導(dǎo)學(xué)新課

　　（一）測量小電燈的功率

　　1．測量小電燈的功率：

　　師生共同討論：

　　（1）實驗?zāi)康模簩W(xué)會測定小燈泡的額定功率和不在額定電壓時的實際功率，并加以比較。

　　（2）實驗原理：P＝UI。

　?。?）設(shè)計實驗：

　　點(diǎn)撥思路：

　　由P=UI可以看出，要測小燈泡的功率需測量的物理量有哪幾個？需要的測量器材是什么？

　　如何使小燈泡兩端電壓正好等于其額定電壓呢？

　　（學(xué)生試答：增加或減少電池，也可以用滑動變阻器。教師評價：用滑動變阻器更方便。）

　　學(xué)生自行設(shè)計實驗：

　　①實驗器材：額定電壓為2．5V的小電燈一個、電池組、開關(guān)、滑動變阻器、電壓表、 電流表、以及導(dǎo)線若干。

　　②電路圖：讓學(xué)生畫出實驗電路圖。

　?、蹖嶒炞⒁猓簩W(xué)生交流討論：

　　1．連接線路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。

　　2．閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑動頭P的位置放置在使其電阻最大的一端。

　　（4）進(jìn)行實驗與收集證據(jù)：

　　實驗步驟：學(xué)生討論交流，找一學(xué)生試述實驗的步驟。

　　1．按電路圖連接電路。

　　2．閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑動頭P的位置放置在使其電阻最大的一端。

　　3．調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭P的位置，先后使電壓表的示數(shù)小于、等于和略大于小電燈的額定電壓，觀察小電燈的亮度，并將實驗數(shù)據(jù)填入下表：

　　合理分工，學(xué)生進(jìn)行實驗，師巡回指導(dǎo)：

　?、俳鉀Q同學(xué)們在實驗中遇到的疑難問題。

　?、谥笇?dǎo)學(xué)生掌握正確的操作方法和實驗技能。

　?、壅莆諏嶒灥倪M(jìn)展，記錄下實驗做得好的小組。

　?。?）歸納結(jié)論：

　　分析比較額定電功率和實際電功率大小問題，比較燈泡的亮暗程度與電功率間的關(guān)系。

　　（1）當(dāng)U_實=U_額時，則P_實=P_額 正常發(fā)光

　?。?）當(dāng)U_實<U_額時，則P_實<P_額   較暗

　?。?）當(dāng)U_實>U_額時，則P_實>P_額   較亮

　　2．評價與思考：

　?。?）使用用電器時，為什么應(yīng)讓它在額定電壓下工作？加在用電器上的電壓超過或低于額定電壓時，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

　?。?）一位同學(xué)連接好電路，在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)小電燈不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)。試分析電路中可能出現(xiàn)的故障。

　　（3）另一位同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)小電燈特別亮。這說明什么問題？

　?。?）實驗中另一位同學(xué)連接的電路閉合后，發(fā)現(xiàn)小電燈特別亮。無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表的指針雖有偏轉(zhuǎn)但不變化，而電壓表的示數(shù)則始終等于電源電壓值，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是什么？

　?。?）實驗中有一位同學(xué)在閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)減小，燈泡變亮；電壓表示數(shù)增大，燈泡變暗，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是什么？

　　……

　?。ǘ├眉矣秒娔鼙頊y算家用電器電功率：

　　出示實物：“220V   60W”白熾燈

　　問題討論:這盞燈接在家庭電路中工作時，如何測量它工作時的實際功率？

　　討論交流：方法一：實驗原理：P＝UI

　　          方法二：實驗原理：P=W/t

　　計算思考：用一電能表測某一用電器的電功率。電能表上標(biāo)有“3000R/KW·h”的字樣，使待測用電器單獨(dú)工作 6min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過30r，問該用電器的電功率為多大？

　　討論交流，理清解答過程：

　?、疟肀P每轉(zhuǎn)一圈電流所做的功：

　　W₀=3．6×10⁶/3000=1．2×10³（J）。

　?、圃跁r間t內(nèi)表盤轉(zhuǎn)n圈所做的功：

　　W=nW₀=n×1．2×10³（J）。

　?、请姶碉L(fēng)的電功率

　　P=W/t=n×1．2×10³/t（W）

　　本實驗可安排學(xué)生在家長的幫助下在課外完成，課內(nèi)強(qiáng)調(diào)實驗的方法及測算方法。

　　設(shè)計意圖：動手實驗，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。分析實驗數(shù)據(jù)，學(xué)會用準(zhǔn)確精練的語言歸納結(jié)論，學(xué)會用數(shù)學(xué)工具精確表達(dá)物理意義。對實驗中發(fā)現(xiàn)的問題，進(jìn)一步延伸教學(xué)，學(xué)生通過交流討論找出故障原因，訓(xùn)練學(xué)生思維，培養(yǎng)分析解決問題的能力。

　　通過兩個實驗，一是課內(nèi)測小燈泡功率，二是利用電能表和計時器測家用電器的電功率。培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。進(jìn)一步使學(xué)生明確，電能表只能間接測量電功率。課外在家長的協(xié)助下，利用電能表和計時器測家用電器的電功率，培養(yǎng)物理知識的應(yīng)用意識。

　　三、課堂小結(jié)

　　通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？

　　四、學(xué)生課后活動

　　1．在家長協(xié)助下完成用電能表和鐘表測家用電器的電功率的實驗。

　　2．對本節(jié)所學(xué)知識進(jìn)行整理歸納。