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人教版九年级物理全一册第17、18章教案(教学设计)

全册精讲+→ 班班通教学系统 2022-04-10

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第13、14章教案(教学设计)


第15、16章教案(教学设计)

 

第十七章 欧姆定律 教案

                      1    电流与电压和电阻的关系                            

1、使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。

2、通过实验认识电流、电压和电阻的关系。

3、会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。

2.过程与方法

根据已有的知识猜测未知的知识。

经历观察、实验以及探究等学习活动的过程并掌握实验的思路、方法;培养学生的实验能力、分析、归纳实验结论的能力;培养学生能够掌握把一个多因素的问题转变为多个单因素问题的研究方法。

能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。

3.情感、态度与价值观

让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。

培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。

 

学习

重点

探究电流与电压、电流与电阻的关系

学习

难点

探究电流与电压、电流与电阻的关系

课时

安排

1

知识

回顾

1.电流是怎样形成的?形成电流的原因是什么?什么是电阻?

修改

补充

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.开灯时,我们常常看到这样的现象:傍晚灯的亮度较暗,深夜灯的亮度较亮,这是为什么?

2.演示:出示调光台灯开开关,并转动旋钮,让学生观察台的亮点变化。

3.提出问题:灯泡逐渐变亮(或变暗),说明了通过灯泡的电流是怎样变化?

4.完成下列实验:

1)把25V小灯泡和演示用电流表串联分别跟一节干电池和两节干电池组成电路。闭合开关,观察先后两次电流表示数及小灯泡的亮度。分析实验现象,大胆猜想电流的变化可能跟什么有关?

2)分别把2.5V3.8V小灯泡跟两节干电池和演示电组成电路。闭合开关,观察先后两次电流表的示数和小灯泡的亮度。分析实验现象,大胆猜想电流的变化可能跟什么有关?

实验告诉我们:通过导体的电流的大小跟导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关。电流与电压、电阻之间的有什么样的定量关系呢?这就是我们这节课要探究的课题。

1.确定实验方法──控制变量法

 1)电流可能受电压和电流两个因素的影响,如果两个因素同时变化(如在改变电压的同时,也改变电阻),能否判断流变化是谁引起的吗?

2)这个实验应如何设计呢?

3)在物理学中,一个物理量往往受两个或多个因素影响,为了研究这个量与其中的一个因素的关系,可以固定其他的一些因素,只改变一个,以此进行实验研究,这种研究物理问题的方法叫控制变量法下面我们就利用控制变量法先来探究电流与电压之间的关系。

2探究电阻一定时,电流跟电压之间的关系

1)请同学们讨论,这个实验需要哪些器材?它们的作用各是什么?怎样才能改变电阻两端的电压?画出电路图。

2)教师分析归纳总结学生的改变电阻两端电压的方法和实验电路,提出的异议,引导学生确定最佳实验方案,

3)出示实验中应注意的问题:

连接电路时,开关应处于              状态。

滑动变阻器的滑片处于阻值           位置。

注意认清电压表、电流表的           接线柱。

电压表量程选        V,电流表量程选         A

闭合开关前,应           电路,确认无误后方可进行实验。

实验中,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变化(如1V2V3V),读出每次加在R上的电压值和电流值,并填入下列表格中,并在图中画出电阻的U—I关系图象

R =

电压UV




电流IA




 

4)学生分组实验,教师巡视指导,帮助困难学生。

5)请学生分析实验表格中的数据,当电压成倍数地增大时,电流是怎样变化的?由此可以归纳出什么结论?

6)归纳总结:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

3.探究电压一定时,电流与电阻之间的关系

1)利用刚才的电路如何用实验研究电流跟电阻的关系?

2)怎样改变电阻的大小?

3)在改变电阻时,加在电阻两端的电压也要改变,怎样才能保持每次电阻两端的电压不变呢?

4)学生分组实验:实验中,换用不同的电阻,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压(如U=2V)保持不变,读出每次R的电阻值和电流值,并填入表格中 U =

电阻RΩ

10

20

30

电流IA




  

5)学生分组实验,教师巡视指导,帮助困难学生。

6)请学生分析实验表格中的数据,当电阻成倍数地增大时,电流是怎样变化的?由此可以归纳出什么结论?

7)归纳总结:在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。


课堂

小结

通过实验得出结论:

1.电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

2.电压一定时,通过导体电流与导体的电阻成反比。


课堂反馈练习

1.通过实验探究发现:在__________一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成___________比;在____________一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体的电阻成___________比。  

2.如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图,实验分保持电阻不变保持电压不变两步进行。在保持电阻不变这一步实验时应(   

A.保持R2滑片的位置不动

B.保持R2两端的电压不变

C.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置       

D.保持电路中电流不变

3.在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,当研究电流与电阻的关系时,应 (    ) A.调节滑动变阻器,使电路中的电流保持不变 

B.调节滑动变阻器,使不同的定值电阻R两端的电压保持不变

C.使电阻R两端电压成倍数变化   D.每次测量时都要使电路中的电流成倍数变

4.一个用电器两端的电压增大到原来的2倍,则通过该用电器的电流     

A.增大到原来的4          B.增大到原来的2

C.减小到原来的1/4           D.减小到原来的1/2

 


课堂

反思



                         2     欧姆定律                      

1.知道欧姆定律的内容。

2.会利用欧姆定律的公式及变形公式进行简单的计算。

3.会利用欧姆定律解释简单的现象。

 

学习

重点

学习运用欧姆定律的物理意义,熟练地运用欧姆定律进行简单计算

 

学习

难点

学习运用欧姆定律进行简单计算

 

课时

安排

1

知识

回顾

1.电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

2.电压一定时,通过导体电流与导体的电阻成反比。

修改

补充

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

导入

教师利用课件展示上一节课中学生实验记录的数据,先请同学们认真观察实验数据,从表格中可得出什么实验结论?

在电压一定时,电流和电阻成反比

             在电阻一定时,电流和电压成正比

如果将两个实验结论综合一起,就是我们今天学习到的欧姆定律:

导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比

公式:I= U的单位:V    R的单位:Ω      I的单位:A

欧姆定律的应用

1. 导体中的电流,跟_______________成正比,跟__________成反比。

如果用U表示导体两端的电压,R表示导体的电阻,I表示导体中的电流,那么欧姆定律的公式就可以表示为_________

2.对于一个导体,只要知道电流、电压、电阻中的任意______量,就可以利用_____________求出第三个量。

例题:一辆汽车的车灯接在12V电源两端,灯丝电阻为30Ω,求通过灯丝的电流。

分析:(1)求电路中的电流,首先需要判断使用哪个公式  

(2)看单位是否统一      电压12V、电阻30Ω

(3)解题过程:I==

交流讨论解题方法和步骤

 

分析、讲解例题二


课堂

小结

 

欧姆定律的内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比

公式: I = U/R

变形公式 :  U=I R        R=U/ I

 


课堂反馈练习

利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

(1)请根据图甲将如图乙所示的实物电路连接完整(导线不能交叉)。

(2)实验中多次改变电阻R的值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图所示的电流I随电阻R变化的图像。

①由图像可以得出结论:电压一定时,                          。

②上述实验时,小明用5Ω的电阻先做完实验后,接下来的操作是                ,

                  然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为   时,读出对应的电流表的示数。


课堂

反思



 

                  3    电阻的测量                            

                            

1.能够应用欧姆定律学习一种测量电阻的方法.

2.进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则.

3.通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的作用,巩固滑动变阻器的正确使用方法.

学习

重点

利用电流表、电压表测小灯泡的电阻.

学习

难点

自行设计科学的、完整的实验操作方案.

课时

安排

2

知识

回顾

欧姆定律的内容及表达式

修改

补充

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、预习

1、伏安法测电阻的一般思路是:用            表测量电阻两端电压,用         表测量通过电阻中的电流,然后利用公式           计算出这个电阻的阻值。

2、在测电阻的实验中,在连接实物时,开关必须             ,这样做是为了防止电路连错损坏电路元器件;在闭合开关前,应将变阻器滑片移到        处,这样做是为了防止电流过大烧坏用电器或电表。

3、用伏安法测量一未知电阻的阻值,需要的器材有                        

                                   。请你在下面画出电路图。

4、在用伏安法测电阻的实验中,在计算待测电阻的阻值时,我们要多次测量求平均值,这样做的目的是          

伏安法测电阻

小组讨论:1.在前面我们学习了有关电学的三个物理量:电流、电压、电阻,我们已经知道测电流可以用电流表,测电压可以用电压表,那么用什么方法测量电阻呢?

2.开关闭前,为什么要把变阻器调到电路中电流最小的位置(滑片在阻值最大处)?

3.从安全的角度考虑,测量时为什么要逐渐降低电压而不是升高电压?

4,、电阻是导体的一种性质,它的大小与导体两端的电压和通过它的电流没有关系,但是从实验数据来看,每一次计算出来的电阻并不是完全相等,而是随着电压的降低而减小,对此怎样理解?

 


课堂

小结

3.电阻的测量

一、实验目的:测量电阻电阻和小灯泡的电阻

二、实验原理:  R=U/I

三、实验器材:

四、实验电路图:

五、实验表格

六、实验结论:

1.定值电阻的阻值是不变的,求平均值可以减小误差;

2.小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能求平均值


课堂反馈练习

1.“伏安法测电阻”的实验原理是          。实验中除了滑动变阻器、待测电阻、

电源、导线、开关外还需要的器材是        和        ,在连接实物过程中开关

应        ,滑动变阻器的滑片应调到阻值         处,实验结束后应先         电

源再整理仪器,滑动变阻器在实验中所起的作用是:①       ;②         。

2. 某同学用电压为6V的电池组、电压表、电流表、开关、待测电阻和若干导线做“用

伏安法测量电阻”的实验,连接电路后,闭合开关,发现电流表有读数,电压表读数

仍为6V,那么产生这一现象的原因是( 

A.电流表的正负接线柱接反了     B.电流表并联到待测电阻两端了

C.电压表并联接到电源两端了     D.电压表串联接到电路中了

4.小娟利用下图所示的器材测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V1)请用笔画线代替导线将电压表正确接入电路。

2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到______(选填)端,电路连接正确后闭合开关,小娟发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数,移动变阻器的滑片时,电流表的示数会变化,则故障原因可能是小灯泡________(选填断路短路)。

3)故障排除后,小娟根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图所示)。由图像可知,小灯泡正常工作时的电阻是_______Ω,当小灯泡两端的电压为1V时,小灯泡的电阻是______Ω,进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而_______(选填增大减小)。

 


课堂

反思



 

                           4  欧姆定律在串联、并联电路中的应用

                            

知识与技能:1、了解运用欧姆定律和串联电路特点进行简单计算。

2、了解运用欧姆定律和并联电路特点进行简单计算。

过程与方法:1、体会等效电阻的含义,了解等效的研究方法。

2、通过推导串并联电路电阻关系的学习过程,学习运用理论推导得出物理规律的方法。

情感、态度与价值观:1、通过应用欧姆定律和串联电路特点推导串联电路中电阻的关系,体验物理规律在解决实际问题中的意义。

2、通过推导过程使学生养成用已知规律发现新规律的意识。

学习

重点

用串并联电路的电流、电压、关系及欧姆定律进行简单的电学计算。

 

学习

难点

对于解题方法的提炼。

课时

安排

1

知识

回顾

完成表格内容


串联电路

并联电路

电流规律



电压规律




修改

补充

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一.导入新课

一、等效电阻规律探究环节

演示实验一

步骤1:连接如下图甲所示的实物电路R1=10Ω,R2=20Ω闭合开关使电流表示数为0.1A。

步骤2:用电阻箱如图乙代替R1、 R2同样使电流表达到0.1A。

步骤3:让学生找出电阻箱阻值R和R1、R2的关系。

推导过程】(课件展示)

①结合电路图中所标示的物理量,由欧姆定律可知:

U1=,U2=

②用R表示R1和R2的等效电阻,则U=     。

③由U= U1 + U2,可得IR=      +     ,因为I=I1=I2,可推出R=      。

【拓展延伸】

①串联电路中,串联的电阻越多,电阻越大。

②串联电路中,串联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。

③电阻串联后相当于增加了导体的长度,故串联后的总电阻大于任何一个分电阻,如图所示。

 

演示实验二

步骤1:连接如下图丙所示的实物电路R1=3Ω,R2=6Ω闭合开关使电流表示数为1.5A。

步骤2:用电阻箱如图乙代替R1、 R2同样使电流表达到1.5A。

步骤3:让学生找出电阻箱阻值R和R1、R2的关系。

提示

与串联电路相同R是R1 、R2  的等效电阻或者说是总电阻。

提问并联电路总电阻和各支路电阻之间究竟有什么样的关系呢?下面我们就再来体验一下它们关系的推导过程。

推导过程】(课件展示)

①结合电路图中所标示的物理量,由欧姆定律可知:

I1=,I2=

②用R表示R1和R2的等效电阻,则I=     。

③由I=I1+I2 ,U = U1=U2可得   =     。

【拓展延伸】

①并联电路中,并联的电阻越多,总电阻越小。

②并联电路中,并联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。

③电阻并联后相当于增加了导体的横截面积,故并联后的总电阻小于任何一个分电阻,如图所示。

④两个电阻并联:

【方法提炼】以上实验探究过程用到的物理方法为:等效替代法

二、典例应用及方法提炼环节

1一只小灯泡当两端电压为3V时能正常发光,此时的电阻为6Ω,如果把这只小灯泡接到9V的电源上,如下图所示,需要再串联一个阻值多大的定值电阻,才能正常发光?

如图所示,电源电压U=6V,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,开关S闭合。求:

(1)电路总电阻多大?

(2)电路中电流多大?

(3)电阻R1、R2两端的电压之比多大?

 

三、求解电路计算题的步骤

(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。

(2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。

(3)每一步求解过程必须包括三步:

写公式——代入数值和单位——得出结果。


课堂

小结

第四节  欧姆定律在串、并联电路中的应用

一、       等效电阻规律

1、串联规律:R = R1+ R2+……+ Rn

2、并联规律:

二、       计算方法

1、  逆向推理计算法

2、  顺向推理计算法

3、  等效电阻计算法

三、计算题的一般步骤

1、根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。

2、通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。

3、每一步求解过程必须包括三步:

写公式——代入数值和单位——得出结果。


课堂反馈练习

1.在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示。小军读出电流表的示数为0.3A,而电流表的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为   V,电阻为   Ω。 

3.如图所示,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数U∶U=3∶2。若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表的读数为

I∶I=    ,R1∶R2=    。

4.张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时,用记录的实验数据作出了如图所示的U-I图像,则a的电阻值为   Ω,将a、b串联接在电压为3V的电源上,电路中电流为   A。

7、如图所示,R1 =20 Ω,滑动变阻器R2最大阻值为80 Ω,电路接在电压为6 V电路中,当滑片P由最左端滑到最右端时,电压表示数由6 V变化为1.2 V,则电流表示数变化范围是多少?当滑片P在最右端时串联电路的电阻多大?

                     

8、如图所示,R2=20Ω,电流表的示数为0.6 A,电压表的示数为12V。

求:(1)R1的阻值;

  (2)并联电路总电流I

(3)并联电路总电R

 


课堂

反思



 

第十八章 电功率

第一节 电能 电功

★教材分析:

经过前面对电路、电流、电压、电阻与欧姆定律的学习,学生已经有了一定的电学基础。从电学内容的整体来看,有关电路的内容是开篇,电流、电压、电阻是发展,欧姆定律、电功和电功率是高潮。本节是在电学前几章的基础上,从能量转化的角度来认识电,通过学生已有的生活经验扩展到电能和电功。

★教学目标:

(一)知识与技能

1、了解电能和我们生活的关系,知道电能的单位。

2、知道电能表的作用,会读家用电能表。

3、结合实例理解电功,能利用电功公式进行简单的电功计算。

(二)过程与方法

1、通过电能表计算家庭电费,有节约用电的意识。

2、从能的转化角度认识电能,能结合生活实例分析电能转化是通过电流做功实现的。

(三)情感态度与价值观

学生通过生活图片了解电能,了解电能在人们生活与生产中的重要性,进一步认识物理是有用的,提高学习物理的兴趣。

★重点与难点

1、重点:电能的计量,电功的计算。

2、难点:电功概念的理解。教学器材:

★教学准备:

电脑平台、小灯泡、开关、电源、导线

★教学课时:

2时(1复习电路及学电压表的使用,2读数及实验)

★教学过程:

(一)、科学导入 

由教材第十八章《电功率》章首语引入。

(二)、新课教学

1、电能 

(1)认识各种各样的电源

教师出示图片,火力发电、水力发电、风力发电、太阳能电池、潮汐发电、核能发电以及各种电池。

学生观看,了解电源是把其他形式的能转化为电能的装置。

(2)电能与我们的生活

教师提出问题:观察图片,你能说出它们的能量转化吗?

出示各种用电器图片,请学生回答图片中的能量转化。 通过对实例的观察分析,使学生从生活中概括出物理事实,并给予解释以此加深对知识的理解。

(3)电能的单位

指导学生阅读课本,认识电能的单位“J”和“kW·h,说出它们之间的换算关系。

2、电能的计量

(1)认识电能表

教师提出问题:我们认识了电能,那么怎样测量消耗电能的多少呢?出示电能表的图片,并指导学生了解电能表的几个重要参数所表示的物理意义。

展示各种各样的电能表图片,增强学生的感性认识。

(2)电能表的读数

电能表上显示的数字是表从开始记数到读数为止用去的电能。引导学生读取电能表的示数。学生练习读数,并通过电能表计算家庭用户电费。

(3)认识一度电的作用

教师指导学生观察图片或阅读教材,了解1度电的作用,了解电能在人们生活与生产中的重要性,培养节约用电的意识。

3、电功的教学

组织学生阅读课本电功内容,教师举例讲解电功的概念。 提出问题:电流做功的多少与什么因素有关呢?

学生看书思考并回答。引导学生概括出电功的计算式,强调公式中各个物理量的单位。

出示例题:

有一只节能灯接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为90 mA,计算这只灯使用5 h消耗多少度电?

引导学生分析解题思路,注意单位的换算。

(三)、达标测评

课本“动手动脑学物理”

★课堂小结

学生小结本节课的收获

★布置作业

1、调查家庭(学校)浪费电的情况 2、完成物理质量监测本节内容

★板书设计 

电能 电功 

一、电能

二、电能的计量

电能表

三、电功 

W=UIt

★教学反思

第二节  电功率

★教学目标

1、知识和技能

知道电功率表示消耗电能快慢,知道电功率的单位是瓦。

会用功率的计算公式P=W/t进行简单的计算。

会用功率的计算公式P=UI进行简单的计算。

2、过程和方法

观察体验电能表盘转动快慢跟用电器功率的关系。

3、情感、态度、价值观

培养实事求是的科学态度。

★教学重点

深刻理解电功率的定义,学习用探究实验研究电功率问题。区分实际功率和额定功率。

★教学难点

实际功率和额定功率的区分及实践意义。

★教学准备

教师准备:简易家庭电路示教板:接有电能表,一个保险盒,一个开关,一个15W电灯泡和一个100W的电灯泡(包括灯座),一个插座;学生用稳压电源,直流电流表、电压表、导线若干、开关、额定电压为2.5V的小灯泡一个。节能型电灯一只(功率16w)。教学课件等。

学生准备:观察家庭中常用的灯泡上面的数据;复习有关机械功率的内容。

★教学过程

一、导入:

1.让学生观察(或课件展示、实物投影)手中的2个灯泡(其中一个是100W的,另一个是15W的),看上面有哪些数据?你能从中发现什么?(PZ220-100,220是什么意思?100是什么意思?)

由学生讨论交流:15度(度:生活中常用的说法)和100度是代表了什么?

先让学生猜想:如果接入电路将会怎样?

(此时大部分学生会知道100W的比15W的灯亮,此时应引导学生的思路:为什么100度的灯泡亮?做功的快慢即消耗电能的快慢)

2.实验演示:分别将15W和100W的灯泡接在电路中。

注意提醒学生:要观察灯泡的亮度(通过观察培养学生学习物理的兴趣和自信心),更要观察电能表铝盘转动的快慢。

谈话与引导:电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系?(说明了什么?)

(引导得出:电能表铝盘走的快慢不同,表示用电器消耗的电能的快慢不一样)

3.谈话导入课题:可见只有做功的多少还不行,还有做功的快慢。那么我们应如何表示不同用电器的做功快慢呢?

板书:2、电功率

二、新课教学:

(一)电功率

1.通过讨论和让学生对比第一册学过的机械功率的知识,引导学生得出电功率的知识:

投影:电功率是表示电流做功快慢的物理量。

启发:如果来比较不同用电器做功的快慢呢?(应引导学生得出:可以让时间相等,看做功多少;或者让其做功相等,看消耗时间的多少;只要说出大体意思即可,关键是让学生真正理解。)

得出:电功率是电流在单位时间内所做的功(或所消耗的电能)

(特别要让学生理解:什么是单位时间?在课堂中应启发学生自己说出来)

2.投影:电功率的定义公式:P=W/t

注意:要让学生深刻理解此公式的意义。

谈话:我们上一节学习的电功的计算公式是什么?引导学生推导电功率的另一个公式:P=UI。

3.投影展示:电功率的单位:瓦(W) 千瓦(kW)

要求:应明确他们之间的进率

4.解决导入本课时的问题:

告诉学生:PZ220-100中的100就是电功率是100W,它的意义是此灯泡在1s内消耗的电能是100J(前提:在220V的电压下)。

谈话:正是因为100W的灯泡比15W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多,所以转化为内能(光能)的能量也就多,这就是为什么100W的灯泡比15W的灯泡亮的原因。(解决学生生活中的问题,实质:能量的转化)

5.谈话:这两个公式各有什么用途呢?

如学生不能回答应让学生进行讨论交流。

引导学生得出:P=W/t和P=UI各有其用途,当知道P、W、t中任意两个时,可以求出另一个(此时应指出: 这样我们可以求出电功率,只要知道W和t即可,而W是可以用电能表来测量的,t可以用秒表来测量,让学生知道在生活中就可以测量,也为下一环节进行电能的节约的讨论做好准备);对于P=UI也是这样,此时应让学生掌握:这又是一种测量电功率的方法,为最后一个环节:实验探究(电灯功率与电压的关系)做好准备。

6.投影:

例题(做一做):一个1kW的用电器当工作1h时消耗的电能是多少?

(此处不用课本上例题,用意在于为下一部分进行节约电能的讨论做好准备,而关于电功率的计算第四节将有专门的计算课)

学生板演,教师巡回指导。

引导学生:这个结果3.6×106J正好是1kW·h电能,告诉学生知道:除了用标准的国际单位以外,还可以直接用kW、h和kW·h来直接运算,这样在数值比较大时更方便。

7.结合现实生活让学生口算一些生活中电能计算的题目,提高学生兴趣,为转入下一部分做铺垫,如100W的灯泡工作多长时间消耗一度电。

8.讨论(交流与合作):如何来节约电能?

投影展示:根据W=Pt这个计算公式,请同学们交流一下:

如何才能节约电能(减小电功W的值)?

9.布置课外的调查报告:投影展示

从生活走向物理,从物理走向社会

要求同学们观察(或调查)在学校发现过哪些浪费电能的现象,你(或你班)在学习与生活中是如何节约电能的?你对我校(或我班)如何进一步节约电能有何意见或建议,请课下继续交流讨论,写出调查报告或意见建议书(汇总后将择优提交学校有关部门)。

10、简要回顾一下前面的内容,引入下一部分内容。

(二)实验探究:额定功率

1.投影展示:你想过吗:物理就在我们身边。

在用电高峰时,电压较低,这时电灯会怎样?你能提出什么问题或有什么想法呢?(启发学生讨论、思考)

2.猜想与假设:

你的猜想:你认为当电压变化(变大或变小)时电功率如何变化呢?你的依据是什么?

3.制定计划、设计实验:

如何来验证我们的猜想呢?(引导学生讨论、交流:此处应给学生足够的时间去交流讨论)

最后由学生描述自己设计的实验思路和方法(应尽可能让学生自己去说出思路,让每个学生都要明白设计这个实验的目的是什么?)

4.展示教师的实验思路:

(如学生已说出,最好,如果没有说出,应引导学生理解这个思路;但同时也应让学生理解:这不是唯一的方法,方法是多种多样的,可以用别的方法,这只是教师设计的思路)

5.进行实验,收集证据

(应告诉学生:实验所用的小灯泡正常工作电压是2.5V)

投影出示实验表格:

提示学生:将有关实验数据记录在如下的表格中。

灯泡两端的电压(v)

经过灯泡的电流(A)

小灯泡的功率(w)

发光程度

1.5v




2.5v




3v




分析、论证与评估:实验完毕,让学生计算有关这三次的小灯泡的实际功率,并让学生讨论,着重使学生理解以下问题:

(1)用电器的功率是如何随电压变化的?

(2)为何用电器的功率是变化的,但用电器上面却都标着电功率?(如100W的灯泡)

通过学生讨论:引出额定电压和额定功率的概念。

6.投影:

额定电压(U):用电器正常工作时的电压。

额定功率(P):用电器在额定电压下的功率。

7.投影展示:小灯泡的亮度取决于──实际功率(P

U与U的关系

P与P的关系

U= U

U U

U U

P实  =    P

P实     P

P实       P

★小结:

电功率(电功率的概念;额定电压、额定功率的概念;实际功率的概念)

★布置作业:

1.课后练习题第3、4题。

2.课后讨论:刚才我说用电高峰时,电压较低,为什么会这样呢?请同学们交流讨论一下。

3.收集下列电器的铭牌,了解它们的额定电压和额定功率(STS活动)。

电冰箱 电熨斗 电视机 电烙铁 电风扇 微波炉 洗衣机

4.基础训练同步练习

★课后反思

第三节  测量小灯泡的电功率

★教材分析

本节主体内容是“测量小灯泡的电功率”,使学生通过科学探究加深对小灯泡实际功率,额定功率的理解,让学生体会到用电器的实际功率并不一定等于额定功率,而是取决于加在用电器两端的实际电压。并且通过实践熟练操作滑动变阻器、电流表、电压表。

★教学目标:

1、知识和技能

加深对电功率的理解。

巩固电流表、电压表的操作技能。

2、过程和方法

通过测量,体验额定功率和实际功率的区别。

锻炼学生根据公式P=IU设计试验的方法。

3、情感、态度、价值观

通过讨论和交流,培养合作学习的意识和态度。

★重、难点:

电路的设计、连接,作出电路图。

分析实际功率和额定功率的区别。

★教学器材:

小灯泡、开关、电源、导线、电压表、电流表、滑动变阻器

★教学课时: 1时

★教学方法

采用与伏安法测电阻的实验进行类比学习的方法。

老师提出问题,师生互动,共同设计实验方案。教师指导学生独立操作实验,共同讨论,分析实验结论。

★教学过程:

  1. 引入新课

通过多媒体课件进行图片的展示,突出照明灯具的大量应用,培养学生的美感,同时设置问题情景:a在不同场合如何选择不同亮度的灯? b如何知道两台性能相差不大的洗衣机在相等的时间里那一个消耗的电能多?让学生建立在生活中要知道用电器电功率十分重要,从而提出思考,如何测量用电器的电功率呢?

两位学生为一组进行交流讨论,打开探究之门。

  1. 进行新课

一、提出问题:

请同学们思考一下,如何知道小灯泡的电功率呢?

二、进行猜想:

猜想:1. 可以根据生产厂家在灯泡上的铭牌直接读出

2. 可以用电能表和秒表由P=W/t间接求出电功率。(若学生猜想出此方法,立即给于鼓励并用多媒体展示给大家这种测量方法,若没有思考出,则作为课后习题)

3. 可以用电流表,电压表,根据P=UI间接求出电功率。

(过渡)师:大家说的都非常好,那么这节课我们就来用电流表,电压表间接测量小灯泡的电功率,我们把这种方法称为伏安法测电功率。

问:在我们前面的学习中也学习过伏安法,是用来测什么物理量的?

学生答:伏安法测电阻

师:那么我们线复习一下伏安法测电阻的实验,看它能不能为我们测量用电器的电功率带来帮助。

引入伏安法测电阻实验,通过类比的方法研究测小灯泡电功率的原理及电路图。(多媒体课件进行演示)

三  设计实验

第三节  测量电功率

实验目的


实验原理


实验器材


电路图


实验步骤


记录表格


总结


引导学生根据实验要求,创设实验电路和记录表格(填于实验报告单),老师加以点评。(利用实物投影将填写不全或有误的报告单和设计较好报告单进行对比)

让学生各根据实验要求选择实验器材,了解器材的规格和使用方法。

强调:

1. 认识所选小灯泡的额定电压和滑动变阻器的最大阻止,允许通过的最大电流。

2. 结合小灯泡和滑动变阻器的规格确定电源。

3. 选择合适的电压表和电流表量程。

4. 在连接电路时,开关应当处于断开状态,滑动变阻器滑片应滑到阻值的最大端。

四  进行实验

1. 照设计好的电路图连接电路。连接过程中,开关应该断开。闭合开关前,应将滑动变阻器的电阻条到最大。

2. 查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,是小灯泡在额定电压下发光。观察小灯泡的发光情况,将电压值和电流值记录在表格中并计算出小灯泡的额定功率。

3. 使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍(提醒学生,要缓慢的调节滑动变阻器的滑片,以免烧坏灯泡),观查小灯泡的发光情况,将电压值和电流值记录在表格中并计算出小灯泡的实际功率。

4. 使小灯泡两端的电压为额定电压低于额定电压,观查小灯泡的发光情况,将电压值和电流值记录在表格中并计算出小灯泡的实际功率。

学生进行实验,教师巡视指导,解决实验中出现的各种问题。

注意:

1.帮助同学解决在实验过程中遇到的疑难问题。

2.指导学生在实验过程中掌握正确的实验操作方法,并掌握相应的实验技能。

1)指导学生选择实际电压分别大于,小于,等于额定电压三种情况测灯泡的电功率。

2)注意实验器材不因电流过大而损坏。

3.掌握实验的进展,帮助学生对实验数据进行整理及分析。

五  分析实验

1.实验数据分析

怎样通过测量的数据计算灯泡的电功率?小灯泡的额定功率是多少?当灯泡两端比额定电压高或比额定电压低时,它的实际功率各是多少?

2.实验过程中故障分析(用防真物理实验室进行模拟演示)

1)电灯不亮

2)滑动变阻器不起作用

3)电表(电流表,电压表)无示数。

六 评估与交流

1.实验的分析与论证要注意技巧,学会排除故障发生的原因。

2.实验数据的填写要尊重实验事实,不能凭主观猜想枉加改动。

3.   实验中最可能出现错误的地方,在哪方面容易出现较大的误差?

4.   在实验的设计、操作和分析的过程中,你发现了什么新的问题?

小结

今天我们先提出问题,然后进行猜想、设计实验、进行实验,最后进行分析与论证,探究了测量电功率的方法,并得出结论:小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。当小灯泡的实际电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率;当小灯泡的实际电压高于额定电压时,小灯泡的实际功率大于额定功率;当小灯泡的实际电压低于额定电压时,小灯泡的实际功率小于额定功率。

下面请大家自已来谈一谈你这一节课学到了什么?

★课后活动:

完成物理套餐中课堂未完成的内容。

★布置作业。

完成基训同步练习

★教学反思:

第四节  焦耳定律

★教学目标:

1、知识和技能

知道在电流相同的条件下,电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比。

知道利用和防止电热的场合和方法。

2、过程和方法

通过试验探究电流的热效应跟电阻大小的关系。

3、情感、态度、价值观

通过电热的利用和防止知识的学习,认识科学是有用的。

★重、难点:

电流的热效应:电能……热能

热效应的计算公式:P=I2R  P=U2/R的使用。

★教学器材:

电脑平台、电阻丝、开关、电源、导线

★教学课时:1时

★教学过程:

一、新课引入: 

1、根据生活经验回答:用手去摸正在工作的电灯、电视机的后盖,会有什么样的感觉?(会有热的感觉) 

2、这种现象叫做什么?(复习:电流的热效应) 

3、灯泡中的电流与导线中的相同,为什么他不感觉热而他却热得大叫?(出示动画课件演示) 

二、新课教学: 

1、观察电流的热效应: 

实验一:(出示动画课件演示)闭合开关,你观察到了什么?并想一想为什么?   (观察到:煤油柱上升。解释:这就是电流的热效应,导体通电后发热,煤油温度升高,发生热胀冷缩现象,造成煤油柱上升。) 

2、探究焦耳定律实验: 

实验二:(出示动画课件演示)将两只瓶内装有不同电阻丝的烧瓶串联在一起(R 1>R2),同时通以电流。引导学生猜想会发生什么现象?然后进行实验,提醒学生观察煤油柱的上升情况? 

(观察到:甲瓶中的煤油柱上升得更高) 

引导学生分析这个实验为什么会出现这种现象呢?两个瓶中的电阻丝各有什么相同的量和不同的量?(通过的电流和通电时间一样。两个瓶中的电阻丝的电阻不一样。) 

这个实验告诉了我们什么? 

(在电流、通电时间不变时,电阻越大,电流产生的热量越多。) 

实验三:(出示动画课件演示)移动滑动变阻器,改变电阻丝中电流的大小。引导学生猜想会发生什么现象?然后进行实验,提醒学生观察对比煤油柱上升的高度? 

这个实验告诉了我们什么? 

(在电阻、通电时间不变时,电流越大,电流产生的热量越多。) 

实验四:(出示动画课件演示)用同一个电阻丝(R1)做实验,分别做两次实验,分别通电2分种和4分钟,对比煤油柱上升的高度?引导学生猜想会发生什么现象?然后进行实验,提醒学生观察对比煤油柱上升的高度? 

这个实验告诉了我们什么? 

(在通电电流和电阻不变时,通电时间越长,电流产生的热量越多。) 3、实验结论总结: 

在电流、通电时间不变时,电阻越大,电流产生的热量越多。 在电阻、通电时间不变时,电流越大,电流产生的热量越多。 在通电电流和电阻不变时,通电时间越长,电流产生的热量越多。 

4、分析、归纳得出: 

焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 

公式:Q=I2Rt 热量的单位:焦(J) 

4、例题: 

例1:一根60欧的电阻丝接在36V的电源上,在5min内共产生多少热量? 

解:I=U/R=36V/60Ω=0.6A 

       Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J. 答:共产生了6480J的热量。 

例2:一只额定功率是450W的电饭锅,在220V的额定电压使用,每分钟产生多少焦耳的热量? 

解:略 

例3:两根导线电阻之比是3:4,通过的电流之比是4:3,在相同的时间内,两根导线产生的热量之比为___________。 

4、思考题:课本P125页。 

★小结:本节课重点探究了焦耳定律实验的过程。 

★布置作业:P131:5、6、7、8 

★板书设计: 

                   第四节 焦耳定律

1、电流的热效应。 

2、焦耳定律实验: 

在电流、通电时间不变时,电阻越大,电流产生的热量越多。 

在电阻、通电时间不变时,电流越大,电流产生的热量越多。 

在通电电流和电阻不变时,通电时间越长,电流产生的热量越多。 

3、焦耳定律: 

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 

公式:Q=I2Rt 热量的单位:焦(J)

★教学反思:


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