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[!--downpath--]模塊三作業：分別完成化學實驗和數學概念教學設計《測量小燈泡的電功率》實驗課教學設計【教材剖析】"檢測小燈泡的電功率"是高中熱學部份的一個重要的中學生實驗，它是在中學生"檢測小燈泡的阻值"實驗的基礎上進行的延展。【教學對象剖析】基于中學生早已學習了一學期的數學，中學生早已具備一些初步的科學探究能力，但在有些方面中學生發展還比較薄弱，例如：撰寫實驗報告的內容和格式上、評估交流能力上等，教學中須要班主任在教學中加以引導。【教學內容剖析】1．本節內容是一個純粹而完整的實驗探究，指出在過程中體驗，學習知識與技能。讓中學生經歷科學探究過程，學習科學研究方式，培養中學生的探求精神、實踐能力以及創新能力。2．教材的編撰極大的彰顯了開放性的理念，在制訂計劃時，讓中學生按照自己的設計畫出實驗電路圖；在搜集證據的過程中，讓中學生自己設計實驗步驟并能正確執行，讓中學生自己設計實驗數據記錄表格并記錄；在處理數據的過程中，讓中學生自己撰寫實驗報告，這樣的設置，給中學生極大的自主性，發揮了中學生的主體作用，充分挖掘了中學生的能動性。3．從科學的內容的角度來看，本實驗是電功率教學中一個重要的中學生實驗，綜合性強，它是在學習電流表、電流表、滑動變阻器等器材的使用、學習了伏安法測內阻的實驗、學習了電功率的基礎上學習的。
通過中學生的體驗，曉得檢測電功率的原理是P=UI，會畫實驗電路圖，提升中學生的實驗操作技能，學習電路故障剖析。讓中學生進一步感受燈泡發光色溫和實際功率的對應關系；進一步理解實際功率和額定功率的區別與聯系，認識到額定電流和額定功率的重要意義；進一步學習電流表、電流表、滑動變阻器等器材的使用，在實驗數據剖析的基礎上，發覺鎢絲內阻的變化并用所學過的知識進行解釋。【教學目標】一、知識與技能1．曉得用伏安法測定小燈泡功率的原理。2．曉得怎樣測定小燈泡的額定電功率和實際電功率。3．會自己設計實驗電路、選用實驗器材、設計實驗記錄表格、有序地進行實驗、讀取數據、計算小燈泡的功率。二、過程與技巧1．經歷檢測小燈泡的功率的過程，對科學探究的七個要素有更全面的體驗與理解。2．通過實驗，培養中學生設計實驗的能力、實驗操作能力、分析處理數據的能力。3．通過學習撰寫實驗報告，培養中學生撰寫實驗報告的能力。4．通過本實驗探究的評估交流環節，培養中學生發覺問題的能力的嘗試，用已知知識去解釋個別問題的能力。三、情感、態度和價值觀1．通過討論和交流，培養合作學習的意識和心態。2．通過評估與交流，培養中學生的創新精神。3．通過實驗過程，培養中學生精益求精的實驗心態和尊重事實、探求真理的科學態【教學策略】實驗法、觀察法、討論法。
【教學過程】一、引入新課班主任：**們在上一章的第二節早已檢測過小燈泡的內阻。還記得是如何測的嗎？中學生：借助電壓表測出通過小燈泡的電壓，再借助電流表測出了小燈泡兩端的電流，之后用歐姆定理I=U/R的變型公式R=U/I算出了小燈泡的內阻。中學生：為了檢測更確切，還借助變阻器進行了多次檢測，之后求平均值。班主任：**們對學過的知識把握得挺好。（班主任出示一個實驗用的小燈泡）朋友們曉得"3．8V，0．3A"說明了哪些？是不是只能在3．8V的電流下工作，通過它的電壓只是0．3A？中學生：3．8V是小燈光的額定電流測量電功率教學視頻，0．3A是小燈泡正常工作時的電壓。中學生：小燈泡可以在不同的電流下工作，通過的電壓也可以小于或大于0．3A。班主任：**檢測燈泡的電功率呢？生：按照P=W/t可知，可以借助電能表和掛鐘檢測。中學生：也可以借助公式P=IU測出電流和電壓，估算出電功率。班主任：**我們要測"小燈泡"的電功率，用哪種方式呢？為何呢？中學生：小燈泡不能接在家庭電路上，應當用第二種辦法測。二、進行新課［想想議議］班主任：**們能設計一個方案來測出小燈泡的功率嗎？（朋友們早已有了一定的動手經驗，但是急著參與，會特別肯定地回答：能）班主任：你們一定還記得用家電在額定電流下工作時的功率叫（朋友們一起說）額定功率。
倘若不是在額定電流下的功率叫哪些功率？［投影］檢測要求：分別檢測以下三種情況下的實際功率。（1）使小燈泡在額定電流下發光。（2）使小燈泡兩端電流是額定電流的1．2倍，并觀察小燈泡照度。（3）使小燈泡兩端電流高于額定電流，并觀察小燈泡照度。班主任：**們如今可以設計實驗，并做好記錄。（中學生經過曾經的探究活動，已能了解實驗活動的基本程序，所以，何必過多討論，用投影提醒中學生即可）［投影］［設計實驗］設計思想（實驗原理）：實驗電路：實驗器材：（標明使用器材尺寸）實驗數據（記錄）表格：（班主任視，及時指導．設計完成后，可以進行實驗）［進行實驗］實驗操作步驟：_____。實驗現象觀察：_____。實驗數據記錄：_____。實驗中存在哪些問題：。（班主任提醒中學生做第（2）個實驗時，需當心調節滑動變阻器，以免實際電流超過額定電流，因電流過大而燒毀燈泡。
在朋友實驗的過程中班主任要認真巡視，及時指導）［剖析和論證］［評估與交流］（實驗報告）實驗結束，選擇2～3組朋友借助投影和你們交流。（要求同事配合投影上臺講解）［投影］第一組實驗報告［題目］檢測小燈泡的電功率。［實驗目的］檢測小燈泡在不同電流下工作時的電功率。［實驗原理］依據公式P=UI，測出燈兩端電流和通過燈泡電壓，估算出小燈泡的電功［實驗電路］按照實驗的目的和原理設計如下電路。［說明］用電壓表和電流表分別測出通過小燈泡的電壓和其兩端電流，由于要檢測不同電流下的功率，所以電路中要接入滑動變阻器，拿來改變小燈泡兩端電流。［實驗器材］小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、導線。［說明］電源的選擇應考慮小燈泡的額定電流，選擇小于小燈泡額定電流的1．2倍，但不能過大。實驗數據（記錄）表格：實驗要求小燈泡在額定電流下工作小燈泡兩端電流是額定電流的1．2倍小燈泡兩端電流高于額定電流發光情況電壓（A）電流（V）電功率（W）［實驗步驟］1．按電路圖聯接實物電路。2．合上開關，調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電流為額定電流，觀察小燈泡發光情況，記錄電壓表、電壓表示數。3．調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電流為額定電流值的1．2倍，觀察燈泡發光情況，記錄電壓表、電壓表示數。
4．調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電流高于額定電流，觀察并做記錄。5．斷掉開關，整理實驗器材。［說明］1．按電路圖聯接實物電路時注意：（1）聯接過程中開關應一直處于斷掉狀態。（2）依照小燈泡的額定電流值，恐怕電路中電流、電壓的最大值，選擇合適的量程，并注意正負接線柱的聯接及滑動變阻器正確接法。（3）聯接好之后，每位同樣檢測一遍，保證電路聯接正確。2．合上開關前，應檢測滑動變阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚哪些位置是最大位置并調整。3．調節滑動變阻器的過程中，要首先明白向哪些方向可以使變阻器電阻變大或變小，如何調能使小燈泡兩端電流變大或變小。［實驗推論］由公式P=IU估算小燈泡的功率。（將估算結果填入表中，通過剖析和比較得出）［推論］（1）不同電流下，小燈泡的功率不同。實際電流越大，小燈泡功率越大。（2）小燈泡的色溫由小燈泡的實際功率決定，實際功率越大，小燈泡越亮。［評估］能想到問題，我們都考慮，基本上沒有哪些錯誤。結束班主任：我們這組朋友十分自信。你們有哪些問題可以相互交流，說說你在設計實驗及實驗過程中有哪些新的看法，發覺了哪些問題？中學生：我們組覺得實驗中最容易出錯的就是滑動變阻器，電阻最大的位置一錯，滑動變阻器電阻就從你想的最大成為實際的最小。
合上開關就容易使水表偏轉過激。中學生：電壓表、電壓表的接線也很重要，假如接反了，指針"反打"也會毀壞水表中學生：實際接線前可以先將實物按電路圖中的位置擺放好，之后再聯接，這樣接上去不容易聯接錯，檢測也容易。中學生：實驗過程中，滑動變阻器開始在電阻最大的位置，調節的時侯電阻從大到小，小燈泡兩端的電流會從小變到大。檢測時為何不先測高于額定電流時的功率，依次檢測等于額定電流和低于額定電流的功率，以免變阻器電阻一會兒變大，一會兒變小，還容易錯？中學生：在不是額定電流下工作時，用家電的功率不是額定功率，該叫哪些呢？班主任：朋友們十分認真，十分棒。誰能來解釋昨天那幾個朋友的兩個問題呢？中學生：（朋友討論）不是額定電流和額定功率時就叫實際電流和實際功率就可以。中學生：我們覺得先從高于額定電流開始測也不是不可以，而且先測額定電流更好。這樣在觀察小燈泡照度時有顯著的分辨，容易觀察。班主任：不曉得哪組朋友對她們的解釋滿不滿意，下去之后可以參照先前實驗繼續探中學生：老師，我們發覺明天測"小燈泡功率"的實驗裝置與上一章測"小燈泡內阻"時的裝置一模一樣。班主任：（班主任表現很在乎）是嗎？還有哪些？中學生：檢測的內容也一樣，都是燈泡兩端電流和通過小燈泡的電壓。
中學生：實驗過程中的要求和注意的問題也基本一樣......班主任：有不一樣嗎？中學生：兩次檢測的目的不同，先前是要測內阻，此次是要測功率。中學生：從昨天的檢測數據也可以算出小燈泡阻值。班主任：可以的話，你們算一下內阻。中學生：三次檢測算出的阻值值基本相同，但有小的差異。將三次檢測的值加上去算平均值就曉得小燈泡的內阻了。班主任：你們都求出阻值了嗎？有沒有新的發覺？中學生：內阻可以求平均值，明天測的功率不能求平均值。中學生：先前多次檢測是為了求平均值降低偏差，此次是為了比較在不同電流下小燈泡的功率和發光情況。班主任：朋友們剖析的特別好，請朋友們比較估算內阻的公式R=U/I和估算電功率的公式：P=UI，式中的電壓和電流相同嗎？中學生：假如是同一次檢測測量電功率教學視頻，就是同一個電壓值和電流值。班主任：你們將式中的電壓替換電流或用電流替換電壓，看有哪些結果。中學生板演：P=UI=I2R=U2/R（R=U2/R=I2/P）班主任：朋友們看變型下來的公式，有哪些發覺嗎？中學生：額定電流下的功率就是額定功率，電燈標牌上通常標的都有，就可以借助它們直接求小燈泡的內阻。中學生：假如曉得小燈泡不是在額定電流下，而是在實際電流下工作時的實際功率。
班主任：如今請朋友們觀察你手中的小燈泡上的額定值，求出小燈泡的內阻。再求出實際電流下電壓值和功率值，和你檢測的結果進行比較。如有偏差，剖析緣由．（也可留在課后完成）哪組朋友覺得大家的實驗極其有特色，可以展示給你們，共同交流。小實驗：學習用電能表檢測家用家電的電功率。班主任：朋友們明白電能表標牌上標的"3000R/KWh"的化學意義嗎？中學生：它表示電路中消耗1度電，電能表的鋁盤轉動了3000轉。班主任：朋友們曉得該怎么借助電能表檢測家用家電的電功率嗎？還須要什么器材？中學生：還要秒表，可以借助公式P=w/t進行估算。中學生：可以先在電路中只接入一個家用家電，設電能表的轉數為NR/KWh，讓這個用家電工作一段時間，記下所用的時間t（用小時作單位），并記下電能表所轉的圈數n，則用家電的電功率P=n/Nt（單位是千瓦）
