第一節(jié) 科學探究:電流做功與那些因素有關
學習目標
1.從能量轉(zhuǎn)化的角度認識電能,從電能轉(zhuǎn)化的角度認識電功。
2.通過實驗探究,認識電流做功的相關因素。會應用電功的計算公式進行簡單的計算。
3.會讀家用電能表,會計算電費。
課前準備
1.復習回憶
(1)要實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化必須通過做功。
(2)改變物體內(nèi)能的方法有 和 ,做功的實質(zhì)是 ,熱傳遞是____________________________。
2.預習記錄
通過預習課文,你學會了什么,有哪些疑問,請簡要記錄下來:
合作探究
一、怎樣測算家庭電費
活動1:認識電能和電功
通過對生活中電能應用事例的觀察和討論,完成填空。
a.用電照明時,通過________做功,______轉(zhuǎn)化為 ___ 能;
b.用電驅(qū)車時,通過________做功,_______轉(zhuǎn)化為 ___ 能;
c.給電池充電時,通過_______做功,______轉(zhuǎn)化為 ___ 能;
活動2:認識電能表
閱讀理解教材第80頁圖15-2及加油站的知識,思考、討
論填寫下列內(nèi)容:
1.電能表的用途 。
2.電能表標有220V 2.5(5)A字樣,2.5(5)A表示
。
3.電能的單位 ,俗稱_______,單位符號 ,1kW?h= J,相當于1kW的用電器工作1h所消耗的電能。
4.2400R/kW?h表示 。
5.讀電能表并計算電費:
五月底的示數(shù) 六月底的示數(shù)
五月底的示數(shù)(kW?h)
六月底的示數(shù)(kW?h)
六月份消耗的電能(kW?h)
當?shù)仉娰M (0.5元/kW?h)
六月份應繳納的電費(元)
六月轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的圈數(shù)
二、探究:電流做功與哪些因素有關
活動3:串聯(lián)電路實驗
閱讀課本第81頁的內(nèi)容及圖15-3,思考討論:
1.該實驗中電流做功的多少如何比較?
2.保持瓶中煤油的質(zhì)量相等有必要嗎?
3.圖15-3中的串聯(lián)電路實驗是保持什么量相同,哪些量不同?動手實驗并填下面表格
表一:在電流相同時
電阻絲電壓煤油質(zhì)量加熱后的溫度t1再加熱一段時間后的溫度t2
R1相同
R2
活動4:并聯(lián)電路實驗
按教材第82頁圖15-4連接實物電路,動手實驗,將實驗數(shù)據(jù)填入表二。
表二:在電壓相同時
電阻絲電流煤油質(zhì)量加熱后的溫度t1再加熱一段時間后的溫度t2
R1相同
R2
認真分析上述表格中的數(shù)據(jù),看一看電流做功跟電壓、電流及通電時間有什么關系?
填一填
電流做功跟電流的大小、電壓的高低均 _ 。通過用電器的電流越大,電流做功 ;加在用電器上的電壓越高,電流做功 ;用電器通電時間越長;電流做功 。
三、電功的公式
閱讀教材第82頁,完成下列內(nèi)容。
1.電功的計算公式 。
2.填寫下表:
物理量符號單位單位符號
電功
電壓
電流
通電時間
說 明
電功的概念比較抽象,教師應多通過一些事例強調(diào):當電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能時,我們就說做了電功。
教師最好展示各種家用電能表的實物,增強學生的感性認識。
提示學生電能表計數(shù)器上最后一位數(shù)字為小數(shù)
設計實驗是本節(jié)成功的關鍵,教師應多加以引導,并注重控制變量法和轉(zhuǎn)化法的知識滲透。
在上述實驗結論的基礎上,教師應引導學生得出電功的計算公式
第二節(jié) 電流做功的快慢
學習目標
1.理解電功率、額定功率、實際功率的物理意義。
2.通過實驗探究,掌握電功率跟電流和電壓的關系,并能利用所學知識,解釋生活、生產(chǎn)中的一些相關問題。
學時安排
本節(jié)用2學時,第一學時通過實驗,建立電功率概念,掌握電功率跟電流和電壓的關系;第二學時學習額定功率、實際功率的物理意義,應用所學知識,解釋生活、生產(chǎn)中的一些相關問題。
第一學時
課前準備
1.家庭實驗
調(diào)節(jié)吊扇調(diào)速器,觀察電扇轉(zhuǎn)速變化,思考:吊扇轉(zhuǎn)速變化與哪些因素有關?
2.預習記錄
通過預習課文,你學會了什么,有哪些疑問,請簡要記錄下來:
(說 明:普遍有疑問的問題可以寫在紙條上,上課前反饋給老師)
合作探究
一、電功率
活動1:
(1)閉合教室內(nèi)吊扇調(diào)速器開關,發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象?
在這個現(xiàn)象中,你認為消耗了什么能,產(chǎn)生什么能?
(2)調(diào)節(jié)吊扇調(diào)速器到不同檔位,感受風扇不同轉(zhuǎn)速帶來的風量變化,討論:不同檔位下,風扇工作一分鐘給我們提供的風量相同嗎?
為什么?
這說明單位時間內(nèi)電流做的功是否都一樣?
活動2:閱讀教材開始至101頁上部分內(nèi)容,完成下列填空
活動3
思考:電流做功,電能轉(zhuǎn)化其它形式的能,電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化其它形式的能,能否用這些能量獲得的快慢,來表示電流做功快慢?
我們選取電流經(jīng)過電阻產(chǎn)生熱的快慢來探究:電流做功快慢可能與哪些因素有關?
1.觀察教材第101頁圖15-5,并閱讀下面的文字,思考:
1.實驗目的
2.制定計劃與設計實驗
思考討論:
①電流做功快慢可直接測量出來嗎?
②教材實驗通過測量哪些物理量來反映煤油吸收的熱量?計算熱量的公式為:_____________________;
③電流做的功等于煤油吸收的熱W=Q,我們的實驗能完全達到嗎?
④電功率P=____________,因此需要用停表測量__________。
參照第101頁圖15-5(a)、(b),設計實驗。
3.進行實驗與收集證據(jù)
按照教材提示,進行探究實驗,把實驗數(shù)據(jù)填入第101頁實驗表格中。
4.分析論證
實驗后,進行分析論證,計算過程為:
1:
2:
3:
4:
5. .得出結論
根據(jù)觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),你得出的結論是:
實驗中你還有其他想法嗎?請簡要記錄在下面:
說 明
利用身邊器材開發(fā)物理相關實驗,激發(fā)學習興趣!
(本節(jié)設計抓住兩條線:明線:用吊扇的轉(zhuǎn)動快慢、單位時間的耗能等引出電功、電功率等感性認識;暗線:教材實驗,理性分析物理規(guī)律。)
通過學生自學能解決的問題,教師不講。
“轉(zhuǎn)化”思想,要讓學生明白。
讓學生明白:為什么要測煤油吸熱來反映電功。
要舍得花時間讓學生說發(fā)現(xiàn),提疑問。
根據(jù)實際情況,可邊實驗邊啟發(fā)邊填寫。
過程重于結果,可采用小組板演比賽法進行。
鼓勵學生,進行發(fā)散思維訓練。
強化記憶,重視落實。
第二學時
課前準備
1.家庭實驗
調(diào)節(jié)臺燈的調(diào)光開關,觀察燈泡亮度變化,思考:燈泡亮度變化的原因。
2. 收集信息
收集一些家用電器說明書或銘牌,自帶幾盞不同規(guī)格的電燈泡、節(jié)能燈等小電器,記下觀察所得,準備課上與同學交流。
3.預習記錄
通過預習課文,你學會了什么,有哪些疑問,請簡要記錄下來:
合作探究
一、額定功率與實際功率的物理意義
活動1:
調(diào)節(jié)臺燈調(diào)光開關,觀察燈泡亮度變化,思考后討論:
為什么燈泡有時正常發(fā)光,有時發(fā)光變暗,燈泡亮度變化的原因是什么呢?
活動2:演示實驗
如圖,連接電路,閉合開關后,調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈泡出現(xiàn)不同亮度,如:發(fā)光較暗時,記下電壓和電流示數(shù):
發(fā)光正常時,記下電壓和電流示數(shù):
發(fā)光較亮時,記下電壓和電流示數(shù):
思考:①燈泡亮度、功率是固定不變的嗎?與什么有關系?
②從實用的角度分析,我們會用哪種發(fā)光狀態(tài)?為什么?
活動3 閱讀教材第102頁“額定功率”知識欄目中的內(nèi)容,同學交流自帶家用電器說明書和的電燈泡、節(jié)能燈等小電器銘牌上的數(shù)據(jù)含義,完成下列填空:
1.你的電器銘牌上標注的額定電壓是 ,額定功率是
2.圖15-6(a)中,燈泡額定電壓是 ___ ,表示的物理意義是 _______________ ;額定功率是 ,表示的物理意義是 _________________ 。
(b)中微波爐額定電壓是 __ ,額定功率是 ___ 。
二、額定功率與實際功率的相關計算
活動4:閱讀課本103頁例題思考:
①此燈泡接入220V電路中工作時的電流如何求?
②燈泡電阻如何求?
③設電阻不變,燈泡接入200 V電路中工作時的電流如何求?
④燈泡接入200 V電路中工作時的實際功率如何求?
再閱讀解題步驟,思考:
①P額=U額I額=U額2/R是如何推導出來的,
②和上面分步解題對比有何不同?
③類題目解題技巧是利用哪個物理量不變來求解?
④你還能推導出哪些求電功功率的公式來?
⑤你有那些疑問和收獲?
說 明
利用身邊器材開發(fā)物理相關實驗,激發(fā)學習興趣!
通過實驗,讓學生加深對額定功率與實際功率的區(qū)別與聯(lián)系,為下節(jié)課做準備。
小組交流,充分開發(fā)課程資源。
復習舊知歐姆定律,自學和交流相結合,時間要合理設計。
落實解題步驟和方法的訓練。
強化記憶,重視落實。
落實解題步驟和方法的當堂訓練。
第三節(jié) 測量電功率
學習目標
1.經(jīng)歷 “測量小燈泡的電功率”的過程,體會根據(jù)原理設計實驗的方法。
2.體驗實際功率跟實際電壓的關系,領悟用電器正常工作的條件。
3.會用電能表測算家用電器的功率。
課前準備
復習課本P74頁實驗:測量燈泡工作時的電阻
1.說明伏安法測電阻的原理。
2.畫出電路圖。
3.怎樣正確地將電流表、電壓表、滑動變阻器連入電路中?
4.連接電路時要注意哪些問題?怎樣檢查你連接的電路是否能正常工作?
預習記錄
通過預習課文,你學會了什么,有哪些疑問,請簡要記錄下來:
合作探究
活動1:怎樣知道用電器的電功率
說出你有哪些辦法?
1. _________ _______ ;
2. _______ _________ ;
3. ______ __________ 。
活動2:測量小燈泡的電功率
1.提出問題
如果給你額定電壓分別為2.5V和3.8V的小燈泡各一只,你能測出它們的電功率嗎?
2.制定計劃與設計實驗
思考、討論:
①用 表測出小燈泡兩端的電壓,用 表測出通過小燈泡的電流,根據(jù) 就可以計算出小燈泡的功率。
②你能畫出測量的電路圖嗎?
③連接電路圖時應注意哪些問題?怎樣根據(jù)燈泡是否發(fā)光,電流表、電壓表檢查你連接的電路是否能正常工作?
④怎樣測出小燈泡的額定功率?
3.進行實驗與收集證據(jù)
⑴額定電壓為2.5V的小燈泡
⑵額定電壓為3.8V的小燈泡
實驗要求兩端的電壓/V通過的電流/A電功率/W發(fā)光情況
小燈泡在額定電壓下工作
小燈泡兩端的電壓是額定電壓的1.2倍
小燈泡兩端的電壓低于額定電壓
4.交流與合作
①小燈泡正常發(fā)光時的功率是什么功率?
②小燈泡兩端電壓低于或高于額定電壓時,小燈泡的功率是什么功率?能否說這是小燈泡的額定功率?為什么?
③你在實驗中還遇到了什么問題,你是怎么解決的?
活動3:利用家用電能表測算家用電器的電功率
討論:
利用家用電能表測算家用電吹風的電功率:
1.你的測量步驟是:
①首先從電能表銘牌上查出 ,它表示用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過 轉(zhuǎn);
②關閉家里的 電器,只啟動 ;
③利用 測量電吹風工作時電能表鋁盤轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)所用時間為t;
2.(用字母代表所涉及的物理量)你能推導出計算電功率的公式嗎?試一試!
說 明:
從生活走向物理,在生活中發(fā)現(xiàn)問題,用物理知識解決問題,用一個活動復習并引入新課
說明:測量小燈泡電功率是九年級物理的一個非常重要的實驗。在實驗探究中,引導學生結合電功率的計算公式了解實驗原理,知道實驗必須測量的物理量,畫出電路圖,選擇需要的器材,進而完善電路的設計。
指導學生利用電功率的計算公式制定出完整的實驗方案是本節(jié)的重點。引導學生與伏安法測電阻相對比,讓學生明確測量的物理量,畫出電路圖,
伏安法測燈泡的電功率與伏安法測燈泡的電阻有很多相同的地方:如都是根據(jù)公式設計實驗測量物理量,所測物理量、所用器材、電路圖、連接電路的方法、故障的排除等基本相同。因此課前復習好測量燈泡的電阻的實驗十分重要。特別是:1.如何連接電路,正確排除電路故障;2、滑動變阻器、電流表、電壓表的使用等。從學生以往的操作來看似乎還有較大問題,應進行重點復習。
建議兩組同學做2.5V的小燈泡;另外兩組同學做3.8V的小燈泡,最后進行交流評估。否則時間不足。
小組內(nèi)學生合作測量小燈泡在不同電壓下的電功率,交流討論,明確燈泡的亮度由燈泡的實際電功率決定,加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡的電功率越大,進而區(qū)別額定功率和實際功率。
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