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1、九年級物理 《測量電功率》教案 人教新課標版
教學目標:
重點、難點:
制定計劃與設計實驗是本節(jié)的重點;自己設計電路測量小燈泡的功率和各種故障的排除的本節(jié)的難點。
教學準備:
實驗器材:干電池2節(jié)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關各1只,“2.5V”的小燈泡1個(附燈座),導線若干(以上器材每實驗小組一套)
教學設計:
教師活動
學生活動
說明
復習引入:
出示課前測評
① 是電功率,電功率的大小表示是電流做功的 。
②電功率的計算式P= =
③ 是額定電壓,
2、 是額定功率。
④一只燈泡標有“220V 40W”,它的含義是 。
常用的小燈泡標有額定電壓(如1.5V,2.5V,3.8V)而未標明額定功率,那么它的額定功率如何知道呢?引入新課教學,板書課題,并出示學習目標。
新課教學
⒈制定計劃與設計實驗
⑴點撥思路:電功率的計算公式是?
由P=UI可以看出,要測小燈泡的功率需測量的物理量有?
如何使小燈泡兩端電壓正好等于其額定電壓呢?
⑵讓學生畫出實驗電路圖
并讓學生指出根據(jù)電路圖需選擇的器材、儀器有哪些?畫出實驗裝置圖。
⑶為測小燈泡的額定功率和實際功率,應設計怎樣的記錄表?
師強調(diào)學生要觀察各種情
3、況下燈的發(fā)光情況。
⒉進行實驗與收集證據(jù)
⑴找一生試述實驗的步驟
師強調(diào)注意的問題,并總結步驟如下:
①按設計電路圖連接實物。
②檢查電路無誤后,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,此時注意觀察電壓的示數(shù),當電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓時,停止滑動,并記下電流表的示數(shù),代入P=UI公式算出小燈泡的額定功率。
③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的發(fā)光情況,并記下電壓表和電流表的示數(shù),代入公式P=UI,算出小燈泡此時的實際功率。
④調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓,觀察小燈泡的發(fā)光情況,并記下電壓表和電流表的示數(shù),代入公式P=UI,
4、算出小燈泡此時的實際功率。
⑤整理實驗器材。
電壓(V)
電流(A)
電功率(W)
燈泡發(fā)光情況
U=U額
U>U額
U<U額
⑵學生進行實驗,師巡回指導
①解決同學們在實驗中遇到的疑難問題。
②指導學生掌握正確的操作方法和實驗技能。
③掌握實驗的進展,記錄下實驗做得好的小組。
⒊交流與合作
實驗后再與周圍同學交流,回答課本上的兩個問題。
師了解學生交流的情況。
⒋利用家用電能表測算家用電器電功率
本實驗安排學生在家長的幫助下課外完成,課內(nèi)強調(diào)實驗的方法及測算方法。
測算方法強調(diào)如下:
⑴表盤每轉一圈電流
5、所做的功:
W0=3.6×106/3000J=1.2×103J。
⑵在時間t內(nèi)表盤轉n圈所做的功:
W=nW0= n×1.2×103(J)。
⑶電吹風的電功率
P=W/t= n×1.2×103/t(W)
總結擴展:
⒈給你電源、變阻器、開關、電流表和一只定值電組及導線若干,如何粗略地沒出一小燈泡上額定功率?(如電流表換成電壓表呢?)注:額定電壓已知
⒉一輛汽車上用的燈泡上標有“12V ××W”(××看不清),為了確定該燈泡的額定功率,下列方法中最佳的方案是( )
A、接入12V電源,使之正常發(fā)光,再與有標記的燈泡比亮度來判斷
B在實驗室中用干電池和等測出燈泡的電阻值,再
6、用P=U2/R計算
C、接入12V的電源本上,用測出燈泡中的電流,再用P=UI計算
D、直接與標有“12V”的燈泡從外觀上比較確定。
做題
思考
認標
回答:P=UI
回答:燈泡兩端的電壓U與燈泡中的電流I
思考回答:電路中串聯(lián)滑動變阻器畫實驗電路圖并交流,說出應選擇的器材,畫出裝置圖。
思考確認實驗數(shù)據(jù)記錄表格的確定。
明確實驗的具體步驟
進行實驗與收集證據(jù)
完成實驗及數(shù)據(jù)處理后,再對課本上的兩個問題進行討論
閱讀“迷你實驗室”后展開討論:
7、⒈測一只電吹鳳的電功率的方法?⒉如何測算?
討論交流,理清解答過程。
布置作業(yè):
⒈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。
板書設計
第三節(jié) 測量電功率
一、測量小燈泡的電功率
⒈實驗目的:測定小燈泡的額定功率和小燈泡不在額定電壓下的實際功率。
⒉實驗原理:P=UI
⒊實驗電路圖:
⒋實驗器材:
⒌實驗數(shù)據(jù)記錄表:
電壓(V)
電流(A)
電功率(W)
燈泡發(fā)光情況
U=U額
U>U額
U<U額
二、電能表和鐘表測家用電器的電功率:
⒈實驗方
8、法:
⒉測算方法:
第一步,表盤每轉一圈電流所做的功:
W0=3.6×106/3000J=1.2×103J。
第二步,在時間t內(nèi)表盤轉n圈所做的功:
W=nW0= n×1.2×103(J)。
第三步,用電器工作時的電功率P
P=W/t= n×1.2×103/t(W)
教學反思:
教學參考
家用電能表的使用常識
⒈常見家用電能表的規(guī)格及選用
電能表一般分為單相表和三相表兩種。家庭使用的是單相表,其額定工作電壓為220V,額定頻率為50Hz,額定工作電流型號不同而有2.5A,3A,5A,10A等不同規(guī)格,通常在家用電能表的額定負荷電流數(shù)字后有一個括號,括號內(nèi)標有
9、額定電流數(shù)值2倍的數(shù)字,如“2.5(5)A”字樣,這說明2.5A的電能表可以承受到5A的工作電流仍能保證安全運行,但是在這樣超負荷的情況下是不能長期運行的。
根據(jù)以上介紹的額定電壓和額定電流,就可用公式P=UI來算出電能表能承愛多大功率。如家中電器總功率為1100W,則應先用5A的電能表,考慮到電能表的過載能力和電器并不同時使用的情況,一般5A的電能表可應用功率總和為2200W左右的家用電器。但若家里需要裝使用時間較長的大功率用電器,例如空調(diào)機、電熱汀等,則必須視需要到供電部門申請更換額定電流較大的電能表[如規(guī)格為“10(20)A”的],否則將使電能表損壞甚至引起火災。另外使用時應特別注意,
10、盡量不要幾個大功率的電器同時使用,以免燒掉熔絲和損壞電能表。
⒉檢驗家用電能表是否走準的簡便方法
打開家中某一盞燈后,測量一下這時電能轉一圈需要多長時間(轉盤上都有一個紅色標志),把這盞燈的功率和電表轉一圈的時間記下來,再換一盞燈,同樣記下這兩個數(shù)字。然后對照下表:
電器功率P/W
10
15
25
40
50
60
80
200
…
轉一圈的時間t/s
120
80
48
30
24
20
15
12
…
表中的數(shù)字是怎么計算出來的呢?我們知道,1kW·h就是功率為1000W的電器1h用的電能,即1kW·h=1000W×3600s=3.6×106
11、J。
若電表盤面上標著“3600R/1kW·h”,則表示消耗1kW·h電需轉3000圈,因此每轉一圈所用的電能為3.6×106J/3000r=1.2×103J/r。
若某電器的功率是P(W),使用時電表轉一圈要用多少時間呢?這可應用以下公式計算
t=(1200J/r)/ PW=1200(s/r)/ P。
實際計算時,只要用t=1200/P即可,式中P就是所用的電器功率。
當然,實際測量時總有一定誤差(尤其測量時間用手表的話,必定有誤差)。例如當開40W電燈時,記錄到的時間是29s,開15W電燈的時間即是81s,等等。這些數(shù)字雖然與上述表中不完全符合,但可以認為被檢驗的表仍然是走準的。
如果電能表不是消耗1kW·h的轉數(shù)為3000r,而是1000r,那么只要將上式中的3000換成1000即可。