时间:2022-09-19 15:02:42来源:网络整理
小灯泡电功率测量设计实验第1部分
【教学目标】
1.知识和技能
(1)知道电力是消耗电力的速度,理解电力的概念;
(2)知道电力的单位是W和KW;
(3)将使用电力公式进行简单计算;
(4)了解电功率的大小是仪器的主要指标之一。
2.流程与方法
(1)通过探索电器中电力与电流电压的关系,进一步研究科学研究的基本方法——控制变量法,认识到探索过程和科学方法的重要性;
(2)通过电器的铭牌比较电器的功率,培养节能意识。
3.情感、态度和价值观
(1)通过实验探究,培养学生实事求是的科学态度和创新探索精神,激发学生学习物理知识的兴趣;
(2)通过交流和讨论,学生可以学会与他人交流自己的观点,学会倾听他人的意见,与他人有合作意识,意识到沟通与合作的重要性;
(3)观察铭牌,计算电量,培养节能意识。
【教学重点】
电力的概念和公式
【教学难点】
电力的概念是用电力的公式计算的。
【教学过程】
教师活动设计
学生活动设计
一、引入一个新类
师:你家装修买了两种不同规格的灯泡,60W和25W;根据需要,客厅和书房的灯要亮一些,卧室和卫生间的灯要暗一些。如果让学生从中选择,你会如何选择?为什么?
学生根据自己现有的生活经验做出判断和选择:在客厅和书房安装60W灯泡;在卧室和卫生间安装 25W 灯泡。
原因:60W 的灯泡比 25W 的灯泡亮。
二、了解电力
师:演示60W和25W灯泡的正常工作;
问题一:灯泡工作时能量是如何转换的?从刚才的实验可以看出,60W的灯泡比25W的灯泡亮。这是什么意思?
问题2:如何比较电流做功的速度?
学生观察灯泡亮度
电能转化为光和热;这意味着一个 60W 的灯泡可以在相同的时间内将更多的电能转化为光和热。(也就是说,电流确实工作时快时慢。)
老师的比喻启发:
(1)如何比较物体的速度?
(2)如何比较力作用于物体的速度?
(3)我们如何比较电流完成工作的速度?
学生思考并回答:
(1)使用单位时间内物体经过的距离(即速度);
(2)使用对象在单位时间内所做的功(即功率);
(3)当前单位时间内所做的功。
师:在物理学中,引入了一个很重要的物理量来描述电流做功的速度,那就是电功率。从刚才的对比来看,电功率应该怎么形容呢?
电力是单位时间内电流所做的功。
如果用Ρ表示电功率,用W表示电功,用t表示通电时间,则应用如下数学公式表示:
引导学生说出自己的物理意义、价值和单位
师:但是工农业生产中的电器,比如起重机上的电动机,往往功率很大,所以应该用更大的单位来表示,千瓦(kW)。1kW=1000W
例如,农田灌溉时用来驱动水泵的电机,功率在几千瓦到几十千瓦左右。
电功率在数值上等于电流每单位时间所做的功。
当电功率单位为焦耳(J)时,时间单位为秒(S),电功率单位为焦耳/秒(J/S),常以瓦特(W)表示。
学生熟悉电力的常用单位。
通常我们说40W灯泡,150W。电视正在谈论电力。电功率是家用电器的重要性能指标。标示在各种电器的铭牌和说明书上。请仔细观察教材中的图7-2-2,思考和讨论:
(1)电视正常工作时的电功率是多少?是什么意思?(2)看电视两个小时需要多少电?
教师注:只要在计算中使用单位,用这种方法计算日常生活中消耗的电能就比较容易了。
学生观察后回答:(1)电视正常工作时的电功率为140W,即每秒消耗140J的电功率
(2)从公式我们可以得到
或者:
学生了解单位的配套使用
(1)P—W,t—S,W—J;
(2)P—KW,t—h,W—KWh。
师:请用你所学的知识来分析一下,你可以从哪些方面入手来节约用电?
学生:根据公式W=Pt,可以在不改变用电时间的情况下,尽可能降低电器的功率;也可以在不减少用电的情况下减少用电时间,比如养成随手关灯的习惯等,当然两者都可以考虑。
三、探索电力、电流和电压之间的关系。
1.提问、猜想和假设
师:不同的电器工作时,其电功率一般是不同的。请猜猜哪些因素会影响电力?写下你的猜想,然后与小组成员讨论,并提出共同猜想的影响因素。
教师巡视教室,引导、督促学生猜猜,避免学生盲目猜测。
学生的猜测假设:
(1)可能与两端电压有关;
(2) 可能与通过电流有关;
(3)可能与电阻有关
…………
学生自己猜想后,与组员讨论电功率的单位p是什么,提出组员认同的猜想,并在课堂上进行交流。每个小组选出一名代表与全班交流小组的猜测。
教师在黑板上列出学生的主要猜想。帮助学生排除一些不必要的因素,找出需要探索的猜想。
在教师的指导下,学生找出可能的因素。很显然,只需要探讨一下电功率与电压和电流之间的关系。
2.设计实验,进行实验
师:分组讨论,设计一个实验方案来验证我们的猜想,并画出电路图。
学生思考和讨论,设计实验计划,绘制电路图,并在每组内交流计划。
师:每组派一个代表给大家分享一下你们组的实验方案。
教师引导学生交流,强调研究方法——控制变量。
学生交流讨论实验方案。
通过观察灯泡的亮度来判断灯泡的电功率,操作如下:(1)将小灯泡串联起来,保持电流相等,测量灯泡两端的电压; (2) 将小灯泡并联,保持电压相等,测量灯泡电流。
师:根据实验计划,选择实验设备,分组进行实验。
教师巡视并指导学生进行实验。
学生进行实验。
3.收集数据、分析和演示
师:请设计表格,记录实验数据,分析。
教师及时为学生提供指导。
学生设计表格、收集数据、进行分析并得出小组结论。
4.交流讨论
教师组织指导学生交流讨论实验结果。
小组选派代表汇报实验结果,全班交流讨论得出结论:(1)当通过电器的电流相同时,电器上的电压越大,电功率越大;(2)使用当电器两端电压相同时,通过电器的电流越大,电功率越大。
5.评估
师:实验设计有什么不合理的地方吗?操作中是否有错误?测量结果和结论是否可靠?
学生复习思考
师:进一步实验发现,电功率等于电压和电流的乘积。
即P=UI
式中,I 代表电流,单位为安培 (A),U 代表电压,单位为伏特 (V),P 代表电功率,单位为瓦特 (W)。
学生了解计算电功率的两个公式:
(1)
(2)P=UI
推导出公式:W=UIt。
四、示例问题
教师指导学生回答课本示例1;
师:有没有办法直接从电压和电力中求出电阻?
学生尝试完成“自我评估”的示例 1 和问题 3。
教师引导学生回答课本示例2,并启发学生完成讨论和交流----电流过大的原因。
学生尝试完成
五、班级总结
在这堂课中,我们探索了电力,了解了电力的概念、计算公式和单位;我们能够使用我们学到的知识来进行计算和解决实际问题。
六、课堂练习
“发展空间”的“自我评价”剩余部分
小灯泡电功率测量设计实验之二
一、教科书解析:
初中生在学习电学基础知识的基础上,让学生对日常生活中如何用电有一个初步的认识,其中包括:电功率、电功率、焦耳定律、日常生活用电常识等。《电力》让学生对生活中电流可以做功这一事实有一个初步的认识。电流做功本质上是通过电器将电能转化为其他形式能量的过程。通过举一些具体的例子来说明有多少电能转化为其他形式的能量或消耗了多少电能,电流做了多少功。
二、教学目标
1. 知识目标:(1)知道当前能做的形式和实质,以及当前所做工作的形式和实质。
(2)了解电功的计算公式:W=UIt
(3)知道电功的单位:焦耳
2. 能力目标:(1)培养学生运用所学知识解决简单电力问题的能力。
(2)培养学生初步的观察能力和分析概括能力。
三、教学重点和难点
教学重点:电工的概念、计算公式及应用。
教学难点:引导学生用控制变量法研究电功率与电压、电流、通电时间的关系
四、教学过程
1、电流可以工作
回顾:做工作的两个必要要素是什么?(学生回答)
显示图片:漂流图
引入一个新的类:水能做功,电流能做功吗?
演示实验:
问:
①电机为什么能起重?
②这个实验说明了什么?
(学生回答)
总结:电流可以做功,电流做的功叫做电功。用“W”表示。
问题:①体重上升过程中能量如何变化?
②重物增加的机械能从何而来?
(学生回答)
总结:在电流通过电机做功的过程中,电机消耗电能并将电能转化为砝码的机械能。
问题:当前还有哪些其他形式的工作?
展示图片:电风扇、灯具、电饭煲、电池充电
(学生回答)
解释:
电流通过风扇,风扇叶片的旋转将电能转化为机械能
电流通过电饭煲产生热量,将电能转化为内能
通过电灯照明是将电能转化为内能和光能
通过电池的电流将电能转化为化学能
汲取电流所做功的本质:将电能转换为其他形式的能量。电流做的功越多,电能转换成其他形式的能量就越多。
那么与电流所做的功的大小有关的因素有哪些呢?
2、决定电力大小的因素
展示示教板并讲述:实验中,我们用灯泡的亮度来判断电功的大小。灯泡越亮,电流在同一时间内所做的工作就越多。
启示:要让一个小灯泡发光,必须有什么流过灯泡?灯泡的末端有什么?
请学生猜猜,电功的大小与哪些因素有关?
同学们猜,(电流电压会提到)
指导,那我们应该怎么研究呢?
建议:研究这类问题,我们经常使用控制变量法。使其中一个因素(如电压)先变化,其余因素不变或相等,找出电功率与该因素(如电压)的关系。然后,改变另一个因素,在其他因素相同或不变的情况下,找出电力与其他因素之间的关系。
展示串联电路板(两个不同电阻的小灯泡)
问:两个小灯泡是如何连接的?
当开关闭合时,通过两个小灯泡的电流会发生什么变化?
(学生回答)
Q:基于此,那么我们可以研究电功率与哪个因素的关系?
(学生回答)
实验:在两个灯泡的两端并联一个电压表,(可以边连接边讲操作)
学生观察电压表的读数和灯泡的亮度
问:哪个灯泡亮着?哪个电压表的读数最大?哪个灯泡最适合电流通过?两个灯的通电时间如何?那么,功率和电压有什么关系呢?
引导学生回答:在相同的通电时间和电流的情况下,电压越大,电流做的功越多。
问:如何研究电功率与电流的关系?
灵感:两个灯泡是如何连接的?在什么条件下研究电功率和电流的关系?
(学生讨论并设计实验方案)
根据学生的设计,请一位同学把教学板上的电路接好,把开关合上。
学生观察电流表的读数和灯泡的亮度
问:哪个灯泡亮着?哪个电流表的读数最大?哪个灯泡最适合电流通过?两个灯的通电时间如何?那么,电功和电流有什么关系呢?
学生结论:在相同的通电时间和电压条件下,电流越大,电流做的功越多。
问:如果前两个实验的通电时间较长怎么办?灯泡消耗的电量如何?
(学生回答)
问:除了电流和电压,还有哪些与电功率有关的因素?
(学生回答)
感应:根据进一步的实验证明,电流在一定电路上所做的功与电压、电流和通电时间成正比。
3、电力计算
指导学生根据上面得出的结论写出电功的计算公式
(学生回答):W=UIt
问:U、I 和 t 的单位是什么?
(学生回答)
旁白:电力的单位是什么?我们了解到,机械功的单位是焦耳,电功的单位也是焦耳,焦耳也是国际单位制中的能量单位。那么 1 焦耳 = 1 伏特·安培·秒。那么,1焦耳有多大?日常生活中,通过手电筒的电流每秒做的功约为1焦耳;电流通过普通灯泡每秒所做的功一般为几十焦耳;关于。
示例:我们教室的灯两端电压为220V,通过的电流为0.18A。通电10分钟后电流做了多少功?
(学生计算)
4、学生总结:你从这堂课中学到了什么?
测量小灯泡电功率的设计实验第三部分
知识目标
1.知道及其单位。
2.了解额定功率。
能力目标
从能量分析入手了解物理规律是物理学中一种重要的研究方法。
情感目标
让学生掌握解决实际用电量的初步知识。
教学建议
教科书分析
本节课本介绍了比较同时做功的概念,然后根据电功率公式的定义和推导出的计算公式,给出给定的单位。那么电力的单位是从千瓦时的单位推导出来的,表示1度就是1千瓦时。为了帮助学生理解额定功率教材,安排了小灯泡在不同电压下工作的演示。权力是众所周知的。
1.重点:掌握概念、公式及其应用。
2.难点:实际功率的概念,额定功率与实际功率之差。
3.疑问:是什么决定了灯泡的亮度?
伊斯兰教法建议
本节教材包括两部分:电器的额定功率。教师可以利用以往学生所学的电力知识和研究方法,突出比较工作速度的方法:比较电器在单位时间内所做的工作量。在`公式的解释时电功率的单位p是什么,注意强调公式中的量之间的对应关系,也就是同一电路中的量。同时不容易给出的派生公式,让学生觉得公式难以掌握。额定功率和实际功率之间的差异对学生来说是不容易做到的。教师应通过实验明确电器只有一个额定功率和额定电压,
教学设计计划
难点:重点是概念和单位,难点是额定功率。
教学过程:
一.引入一个新类
方案一:回顾功率的概念,介绍电流做功有多快的问题,然后举几个例子:电力机车每秒做400万焦耳以上的功,公共有轨电车每秒做60000焦耳的功,和洗衣机电机每秒做1亿焦耳的工作多焦点,而小型录音机的电机每秒做几焦耳的工作。然后给出不同时间不同工作的例子,请学生如何比较工作速度,并画出定义。
选项2:分析类比建立的概念:用幻灯片设计一组问题:1)如何比较运动的速度?2)比较一个物体受力做功的速度?< @3)比较当前引入的概念的工作速度。
二、:
概念要明确:电流做的快,就大;如果电流工作缓慢,则它很小。定义公式为P=W/t,通用公式为P=UI。只有物理量之间的关系才能确定大小关系。例如:同时,根据P=W/t,电流做的功越多,就越大。
kWh 的单位很容易与电力单位千瓦时混淆。它可以让学生计算1千瓦时的电功是多少焦耳,让学生理解千瓦时的含义。
三、额定功率:
方案一:可以采用平行教学法,让学生通过实验体验电器的正常工作问题,然后引入额定功率的概念。学生可以设计三组实验,1)低于额定电压2)工作在额定电压;<@3)工作电压比额定电压高 1/5。
方案二:老师拿出220V60W和220V100W的灯泡,问是不是串联的,哪个灯亮?然后做一个实验,得到额定功率的概念。
例题1、一台额定电压为220伏的电开水器,正常运行时通电12分钟,电度表增加0.1度。问题:
这个电开水器有多大功率?
【分析解答】正常工作电器的实际电压应该等于额定电压,所以本题电开水器的实际电压应该是220伏。运行12分钟后,电能表增加0.1度,即用电量0.l度。根据P=W/t=500瓦
示例 2、 如图所示连接了两盏灯。已知电压U相同,保持不变,两盏灯都能发光。两个图 A 和 B 中比较的灯 1 的亮度为 [ ]
A. 画面 A 亮 B. 画面 B 亮 C. 也亮 D. 无法判断
【分析解答】同一盏灯的亮度与其实际功率有关。两张图A和B中,灯1的实际电压是不同的。图A中实际电压比图B小,所以图A中灯1的实际功率不同。比 B 小,所以 B 中的灯 1 更亮。选项 B 正确。
板书设计:探索活动 【主题】是什么决定了灯泡的亮度?【组织形式】学生分组【活动方式】
老师提供实验设备:低压电源、电压表、电流表、标有2.5V的小灯泡、开关、滑动变阻器、几根电线、一个220V 40W的白炽灯泡。(1)问一道题(2)老师可以先示范或提示,然后让学生操作。(<@3)观察灯泡两端电压变化和灯泡相应的亮度变化。(4)@ >讨论、分析。
测量小灯泡电功率的设计实验第 4 部分
(一)教学目的
九年级电力教案
1.掌握电力的概念(物理意义、定义、计算公式、单位)。
2.了解什么是额定电压、额定功率。知道额定电压、额定功率和实际电压、实际功率。不要。
(二) 教具
低压电源、演示电流表、电压表、标有“3.8V”的小灯泡、一个开关、一个滑动变阻器、几根电线、一个“220V40W”白炽灯泡、一个带有铭牌的小黑板上面的电器,一个小黑板,上面有例子和初步练习。
(三)教学过程
1. 复习,介绍新课
问题:(l)如何比较物体的运动速度?(物体在单位时间内行进的距离就是速度。)
(2)如何比较力对物体做功的速度?(物体在单位时间内所做的功等于功率。)
(3)如何比较当前做功的速度?(把小黑板挂出来,有样题。)
例如:电流通过洗衣机电机,半小时功率为18万焦耳;电流通过公共有轨电车的电动机,功率为120,000焦耳,持续2秒。问:①哪个电机通过哪个电流做更多的功?(通过洗衣机电机) ②电流通过哪个电机更快?
告诉学生,仅考虑电流所做的功是不够的。有必要看看他们中的哪一个同时做更多的工作。这与比较物体的运动速度和做功速度是一样的。
计算通过洗衣机电机和电车电机的电流每秒所做的功:i00 焦耳,60000 焦耳。结论:通过小车电动机的电流确实工作得很快。
指出:在日常生活中,不仅要知道电流做功的多少,还要知道电流做功的速度。在物理学中,“电功率”用于表示电流工作的速度。
2.上新课
(1)电力(师生共同讨论以下内容)
①定义:单位时间内电流所做的功称为电功率,用字母P表示。
②意义:表示电流工作的速度。
表明电功率等于电压和电流的乘积。(注:以上两个公式适用于任何电路)
④单位:瓦特、千瓦。
1 瓦 = 1 焦耳/秒 = 1 伏特·安培,
l 千瓦 = 1000 瓦。
⑤推导计算电功率和单位干瓦时电功率的另一个公式W=Pt。
W=Pt=1kW×Ih=1kWh
=1000 瓦×3600 秒=3.6×106 焦耳。
⑥例题(本教材中的【例题】):通过本例题的注释,向学生强调公式W=Pt的正确使用,并注意公式中每个量的单位。公式和单位:
W=铂 W=铂
焦耳瓦秒千瓦时干瓦时
可以多做一些W=Pt的口语练习
(2) 额定功率
拿着一个“220V40W”的灯泡问:通常我们说这是一个4D瓦的灯泡,但它是一个60瓦的电烙铁,这是什么意思?
① 示范实验
告诉学生实验的目的:研究灯泡亮度与电压的关系。
介绍了实验装置,组成如图1所示的电路。
让学生观察:两个表的指示和灯泡的亮度。
实验程序: a.关闭开关并移动滑块 P 使仪表的指示 2.5 伏,
在下表中记录 U、I 读数和灯亮度。
湾。移动滑块 P,使仪表读数为 2 伏并记录。
C。移动滑块 P 使仪表变为 2.8 伏,然后记录。
实验记录
②师生对实验进行分析讨论,总结如下:
一个。在不同的电压下,同一电器的电功率是不一样的,灯泡消耗的功率可以用P=UI来计算。
湾。灯泡的亮度取决于它实际消耗的电能。灯泡越亮,消耗的电能就越多。C。电器正常工作时的电压称为额定电压,电器在额定电压下的功率称为额定功率。为了使用电器正常工作,电器应在额定电压下工作。
d。每个电器只有一个额定功率,实际功率有很多。我们通常说这是一个40瓦的灯泡,也就是说这个灯泡的额定功率是40瓦。
e. 根据实验结果可知,实际功率与额定功率的关系为:
当Ureal=U量,Preal=P量时,电器正常工作;
当U为U量,P>P量时,易烧坏电器。
③教师展示一个“220V40W”灯泡和铭牌供学生观察,然后挂出一块带有铭牌的小黑板,介绍灯泡上的标志和铭牌的含义。最后,让学生阅读书中一些电气设备的功率。
3.总结:略。
4. 作业:
(1)练习3、教科书这一部分的4。
(2)准备下一个实验。(复制小黑板上的准备练习。)
初步问题:
1. 实验的目的是什么?
2. 必须测量哪些物理量?实验原理是什么?
3. 需要哪些实验室设备?
4、为什么在实验中使用滑动变阻器?它应该如何连接到灯泡?
5、如何组成电路?请画出实验电路图。
6、如何设计实验数据记录表。
7、什么条件下测得的功率是小灯泡的额定功率?
(四)说明
l. 了解额定电压与额定功率与实际电压与实际功率的关系是本课的难点。这些对学生来说是不容易区分的,通过示范实验让学生更直观、更容易接受。这里主要是澄清概念,不要急于进行更复杂的计算。
2、安排学生在下节课预习实验,一是复习巩固电力概念,二是为下节课顺利进行实验做准备。
3. 对于更好的学生,他们可以将他们的课后推导分配给纯电阻电路。
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