《测定小灯泡电功率》教学设计
教学设计理念
“测定小灯泡的电功率”是华师大版初中科学九年级上册第六章第2节的内容,是电学部分的一个重要的学生实验,它是在学生学习了实际功率和额定功率等理论基础上进行的延伸。对于本节教学的设计,力求达到:1.体现新课程理念,在教学中渗透探究式教学方法,通过创设情境,设置困难,学生参与,合作交流,不断深入探究的方式,力求达到让“学生实验”真正成为培养学生自主动手操作的平台。2.注重“科学探究,提倡创造性的思维”,即以科学知识和技能为载体,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,实践能力(包括设计能力、动手能力和创新意识)。
教学对象分析
基于学生已经进入了初三,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:对于实验中出现问题的评估交流能力等,教学中需要教师在教学中加以引导。
教学内容分析
1.本节内容是一个纯粹而完整的实验探究,强调在过程中体验,学习知识与技能。让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新能力。
2.从科学的内容的角度来看,本实验是电功率教学中一个重要的学生实验,综合性强,它是在学习电压表、电流表、滑动变阻器等器材的使用、学习了伏安法测电阻的实验、学习了电功率的基础上学习的。通过学生的体验,知道测量电功率的原理是P=UI,会画实验电路图,提高学生的实验操作技能,学习电路故障分析。让学生进一步体会灯泡发光亮度和实际功率的对应关系;进一步理解实际功率和额定功率的区别与联系,认识到额定电压和额定功率的重要意义;进一步学习电压表、电流表、滑动变阻器等器材的使用,在实验数据分析的基础上,发现灯丝电阻的变化并用所学过的知识进行解释。
教学目标:
知识与技能:
⑴知道用伏安法测定小灯泡功率的原理。
⑵知道如何测定小灯泡的额定电功率和实际电功率。
⑶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。
2、过程与方法:
⑴ 经历测量小灯泡的功率的过程,对科学探究的各要素有更全面的体验与理解。
⑵ 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。
⑶ 通过学习撰写实验报告,培养学生撰写实验报告的能力。
⑷ 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。
3、情感、态度与价值观:
⑴ 通过讨论和交流,培养合作学习的意识和态度。
⑵ 通过评估与交流,培养学生的创新精神。
⑶ 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。
教学策略
实验法、观察法、讨论法。
教学重点难点
1、重点:
用伏安法测量小灯泡实际功率的方法。
加深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
课时安排:1课时
教学互动设计
(一)创设情境 导入新课
同学们,有时候由于用电器时间用久了,电功率的字迹磨损了或者有些用电器只给出了额定电压,没有给出额定功率,我们能否想办法得出它的额定功率呢?
(生:可以利用公式P=UI测出电压和电流,计算出电功率。)
归纳:电功率的测量有两种方法:
家庭中根据P=W/t,用电能表和钟表测;
(2)在非专业实验中根据P=UI,用电压表和电流表来测——叫做伏安法。
(二)合作交流 解读探究
1、设计实验
实验目的:测定小灯泡的电功率。
实验原理:利用P=UI,通过测量U和I,得出P。
(师)一边作电路图,一边指出:为了测出小灯泡小灯泡两端的电压,我们应该给它并联一个电压表;为了测出流过灯泡的电流,我们应该给它串联一个电流表;为了保护电路并多次测量,应在电路中放置滑动变阻器。
(讨论)作为一个完整的电路,还缺乏哪些元件?
(生)开关和电源,并用导线连接。
根据实验目的,作出相应电路图。
(讨论)根据电路图,实验需要哪些器材?
实验器材:每组配额定电压为2.5V小灯泡(带灯座)1 个、3V电池组、电流表、电压表、滑动变阻器1 个,开关、导线若干。
实验步骤:
按设计的电路图连接实物,并设计实验数据记录表格;
注意:
按电路图连接电路时:
开关要处于 断开 状态;
② 滑动变阻器的滑片要处于 电阻最大 位置;
③ 要拧紧导线,应该按 顺 时针方向转动螺母;
④ 导线与变阻器的接线柱要 一上一下 连线;
⑤ 电流表要与电灯 串 联;电压表要与电灯 并 联;
闭合开关,注意观察电压表的示数,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到小灯泡的 额定电压 (即2.5V),记录电压值;
(3)同时,记录此时电流表的示数I: ;。
(4)稍移动变阻器的滑片,使电压表示数略高于或略低于灯泡的额定电压,观察此时小灯泡的亮度。。
(5)小灯泡的额定功率:P=UI= 。
(6)整理实验器材。
2、进行实验
学生分组实验,记录数据,教师巡回辅导,指导学生计算出电功率。
3、评估交流
(讨论)实验中你遇到的问题?
你解决了吗?
你的收获。
你的新发现。
(师)我的疑问: 测小灯泡的额定功率时,是不是需要多次测求平均值?
(生)小灯泡的额定功率是其额定电压下工作时的功率,额定电压只有一个,额定功率也只有一个,不用多次测量求平均值。
(三)应用迁移 巩固提高
(实验诊断)小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时,所用电源电压为4.5伏,小灯泡额定电压为2.5伏。
(1)按电路图连接成实物图后,闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电路故障原因可能是__________________;
(2)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 ______(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5伏;
(3)小金同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 ______瓦。该图像不是直线,主要原因是________________________________。
(四)总结升华
总结伏安法测灯泡的电功率的原理、步骤、注意事项等。
(五)板书设计
8.3 测量小灯泡的电功率
1、实验原理:P=UI
2、电路图:如图所示
3、实验结果:……
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。