物理教学设计

物理教学设计

在教学工作者开展教学活动前，就不得不需要编写教学设计，借助教学设计可以提高教学质量，收到预期的教学效果。那么教学设计应该怎么写才合适呢？下面是小编帮大家整理的物理教学设计，仅供参考，大家一起来看看吧。

【教学目标】

知识与技能：

1、了解电功率的概念、物理意义、单位，以及影响电功率的因素。

2、会用功率的计算公式P=W/t=UI进行简单的计算。

3、理解用电器的额定电压、额定功率和实际电压和实际功率的含义以及它们之间的区别和联系。

过程与方法：

1、理解实验设计方案，经历实验探究过程（突出收集证据、分析论证两个环节）。

2、通过探究活动总结出电流做功的快慢与哪些因素有关。

情感态度与价值观

1、通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。

2、在共同完成实验探究的过程中，让学生增加与他人的协同、合作能力，培养同学之间相互协作的团队精神。

【教学重点】

1、探究煤油加热时电能转化为内能过程，研究电流做功快慢与电压和电流关系。

2、电功率的概念、公式及其应用。

3、额定电压、额定功率和实际电压和实际功率的概念。

【教学难点】

1、根据实验数据分析论证电功率与哪些因素有关。

2、理解额定功率和实际功率区别和联系。

【教学用具】

教师演示器材：低压电源，演示电流表、电压表，标有“3.8V”的小灯泡，开关、滑动变阻器各一个，导线若干，“220V40W”白炽灯泡一只，PPT一个，演示电路板一块。

学生实验器材：（每实验小组一套）学生电源一台、不同阻值的电阻丝若干根、学生电压表一只、学生电流表一只、开关一个、温度计一支、煤油、带开孔橡皮塞的瓶子一个、天平一台、线夹和导线若干、停表一只。

【教学方法】

类比法、实验探究法、讲授法、讨论法。

【教学过程】

复习提问：

1、电功大小与什么有关？电功的公式和单位是什么？

2、电流通过洗衣机半小时做功18000焦；电流通过电车2秒钟做功1200焦。问：电流通过洗衣机和电车时哪个做功多？哪个做功快呢？

通过计算告诉学生：在日常生活中，不仅要了解电流做功的多少，还需要知道电流做功的快慢，电流做功的快慢，仅从它做功的多少来考虑是不行的，必须比较它们在相同的时间里看哪个做的功多，这就跟比较运动快慢和物体做功的快慢一样。由此引入课题。

新课教学：

通过类比的方法引入电功率的概念：

（l）怎样比较物体运动的快慢？（物体在单位时间内通过的路程→速度。）

（2）怎样比较力对物体做功的快慢？（物体在单位时间内完成的功→功率。）

（3）怎样比较电流做功的快慢？（电流在单位时间内所做的功→电功率）

电功率：

（1）定义：电流在单位时间内所做的功叫电功率

（2）物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量

（3）公式：P=W/t（定义式） （其中：P—电功率，单位：瓦；w—电功，单位：焦；t—时间，单位：秒。）

（4）单位：瓦特，简称瓦，符号是“W”。常用单位：千瓦，符号是“kw”。 换算关系：1KW=1000W

(5)实验探究：电流做功的快慢与哪些因素有关

[猜想与假设]

[教师]根据上一节探究结果，请你猜想一下，电功率与哪些因素有关？

[学生]由电功的计算公式，有部分学生很快就会想到P=W/t=UIt/t=UI与电路两端的电压和电路中的电流有关。

[制定计划与设计实验] 教师引导学生模仿上一节“探究电流做功与哪些因素有关的实验”设计“探究电功率与哪些因素有关的实验”。分小组设计要测量哪些量？怎样测量？

分析：由P=UI可知需要测量P、U、I三个物理量。U、I直接用电压表和电流表测量，而P要间接测量。而P=W/t中的t可以用停表直接测量，由于煤油增加的内能是从电转化来的，所以电流所做的功W只能间接测量煤油吸收的热量得到。即W=Q=cm(t2-t1)。从而设计出实验电路和记录表格。

[进行实验与收集证据] 教师与学生共同分析注意事项：首先要用天平测出瓶中煤油的质量，在闭合开关之前要读出插入煤油中的温度计示数t1，在闭合开关的同时按下停表开始计时，并读出电流表和电压表的示数。约2分钟左右按表停止计时，此刻观察温度计，待温度计内的液柱不再上升时，记下温度计的示数t2。然后多次改变电阻丝的阻值，重复以上实验过程，并收集数据。这一系列的工作均需要和同伴合作完成。

[分析与论证] 煤油吸收的热量由Q=cm(t2-t1)计算出来，再用P=W/t=Q/t计算出电功率，比较各次实验得到的数值，看P和U、I有什么关系？建议学生用加减乘除的方法去分析研究实验数据，首先用加减法，但U、I是两个不同的物理量，不能相加减；再用除法，由于是U/I电阻，I/U是电阻的倒数，故相除不是电功率。最后用乘法计算出UI的值，并与P进行比较得出P=UI。

[实验结论] 电功率跟电压成正比，跟电流成正比

[实验评估] 学生交流实验得到结论后，对实验过程进行反思，谈谈存在的问题和需要改进的地方。学生由实验数据不一定会得到P=UI的结论，教师要引导学生分析误差产生的原因:玻璃瓶和空气要吸收一部分热量；实验仪器并非精确；电流表、电压表、温度计、天平读取的数据误差不可避免地存在。

(6)电功率的计算公式：P=UI 让学生推导电功单位KW·h和J的关系： 由P=W/t得W=Pt=1000W×3600s=3.6×106J 由P=W/t=UI可知单位关系：1瓦特=1焦/秒=1伏特·安培

额定功率和实际功率：

(1)额定电压：用电器正常工作时的电压。（常用U额表示 ）

(2)额定电流：用电器正常工作时的电流。（常用I额表示 ）

(3)额定功率：用电器正常工作时的功率。（用P额表示）

(1)实际电压：用电器实际工作时的电压。（用U实表示）

(2)实际功率：用电器与实际电压所对应的功率。（用P实表示）

(3)P额与P实的关系：

演示：小灯泡在不同电压下的亮暗程度

当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；

当U实额时，P实

额，用电器不能正常工作；

当U实>U额时，P实>P额，用电器 ……此处隐藏34940个字……计算方法以及几种能够转变成恒力的变力做功的计算方法，初步体会到了做功与能量变化之间的关系。在接下来的学习中我们会进一步的探讨两者之间的关系。

六、板书设计

7.2功

一功的定义

二合力的功

1功的两个要素

1先求各个力的功，再取代数和力和力方向上的位移

一、电流表的连接（二要二不要）

1、电流表要串联在被测电路中。

2、连接电流表时要使电流表的正负接线柱接法正确，要使电流从正接线柱流进电流表，从负接线柱流出电流表“+”进“—”出。

3、被测电流不能超过电流表的量程，否则会烧坏电流表，采用“试触”来判断被测电路中的电流是否超过了电流表的量程。

4、决不允许不经过任何用电器而把电流表直接接在电源的两极上。解决具体问题时，把握并运用以上几点才能保证正确无误。

例1、用电流表测小灯泡L2的电流时（图1），电流表连接不正确的是（）图1

分析：根据电流表的使用规则，我们应从电流表与L2的连接关系入手，分析电流表与L2是否串联，接线柱是否接反，是否有不经过任何用电器而将电流表直接接在电源的两极；本题中的D答案中L2被短路。

解答：选D

例2、如图2所示是丁彩同学用电流表测灯泡L2中电流的电路，

（1）电流表连接有什么错误？

（2）现要测灯L1中的电流，只允许变动一根导线一个端点的接线位置，请在图中用虚线①标出，并在改动的导线上打“×”。

（3）在（2）基础上，若要测出L1、L2两灯的总电流而且又只允许再变动一根导线上一个端点的位置，请在图上再用虚线②标出。

分析：根据题意要测L2的电流，电流表应该与L2串联，观察发现电流表连接错误。第二问中要测L1的电流，根据电源外部电流流向，从电源正极流出的电流，流过S1、L1，然后要从电流表的“+”接线柱进“—”接线柱出，故只需将电流表“3”接线柱上的端头改接到“—”上即可。实际测试中学生答第三问问题最大，可能是图中有改动导致观察和思维都受干扰，其实只要改动L2连接电流表“—”接线柱的端头，将其接到电流表“3”上，使流经L2的电流也流经电流表即可。

解答：如上图。练习1、如图3所示，电流表A2的示数为0、5A，电流表A1的示数为1、2A，根据电路图，用笔划线代替导线将实物连接起来（导线不交叉）图3

练习2、某同学在测量并联电路电流的实验中，正确连接后，闭合开关发现表针偏转如图4所示，该现象反映出的问题是。图4

二、电流表的读数

1、明确所选择的量程，即明确电流表可以测量的最大值。

2、明确分度值，即明确刻度盘上每一小格代表多大的电流值。

3、闭合开关后看指针偏转过了多少格。

例3、有一只0～0、6A和0～3A的电流表，共用一个刻度盘，试验中实际选用的是0～3A量程，某同学是按0～0、6A的量程读的数，读取的结果是0、38A。测量的实际电流值是多大？

分析：实验室常用的0～0、6A和0～3A双量程电流表，对于0～0、6A的量程，每大格表示0、2A，每小格表示0、02A，按该量程从刻度盘上读取的结果是0、38A，表明指针指在刻度盘上的位置是一大格又九小格，即0、38A/0、02A=19（格），在此位置上，对于0～3A的量程来说，每大格应是1A，每小格应是0、1A，由于表针共偏转过19小格，故实际电流值是1、9A。解答：实际电流值是1、9A。

例4、如图5所示，接线柱被盖住的电表的读数为多少？

分析：表盘上有字母“A”，是电流表，两个量程共用一个表盘，量程一0～0、6A分度值0、02A，量程二0～3A分度值0、1A，由图只知道指针偏转过13小格，由于不清楚所选用的量程，故应分情况，当选择的是0～0、6A量程时电流为0、26A；当选择的是0～3A量程时电流为1、3A；

解答：当选择的是0～0、6A量程时电流为0、26A；当选择的是0～3A量程时电流为1、3A；

练习3、如图6所示的电路中，发现接在处电流表的示数比接在处示数大，原因可能是：

练习4、（06年黄冈）在实验室，鲁慧中同学发现一个电流表有两个量程，大量程是0—9A，小量程模糊不清。为了测量小量程是多少，她先用大量程接入电路，指针位置如图7（a）所示，然后再改用小量程接入同一电路，指针指示如图7（b）所示，则电流表的小量程为（），电流表的连接读数及其他应用

A、0—0、6AB、0—1A

C、0—2AD、0—3A

三、电流表的其他应用

1、利用电流表判断电路中开路故障的位置。

例5、如图8所示的电路中，闭合开关后，发现灯泡不亮，用电流表分别与L1、L2开关S并联，发现当电流表与开关S并联时两灯泡均发光，试确定电路的故障原因。

分析：根据现象分析，电路是开路故障。电流表相当于一根导线，并联到电路的哪一部分该部分就被短路，若该部分存在开路故障的话，当电流表并联上后电路就会形成通路，因此开关S处开路。

解答：开关S处开路。

2、利用电流表判断电源的正负极。

方法：用电流表与小灯泡或定值电阻串联后接触电源的两极，若表针正向偏转，则靠近电流表正接线柱的一极就是电源的正极，若表针反正向偏转，则靠近电流表正接线柱的一极就是电源的负极。（注意：指针反向偏转只能是电表“+”“—”接线柱接反了。）

3、利用电流表判断电池的新旧。

方法：用电流表与小灯泡或定值电阻串联后接触电源的两极，根据表针正向偏转的角度大小判断，偏转角度大的，接在电路中的电池就新一些。

练习参考答案：练习1：分析：除注意电流表的使用规则外，还要注意量程的选择和电流表在电路中的位置。本题中两灯并联，A1测干路中的电流且电流值超过了0、6A，A2测支路电流。

答案：练习2：分析：指针偏过满偏刻线说明量程选小了指针偏转角度过小说明量程选大了。“正确连接”说明注意了电流表的使用规则，指针偏过满偏刻线只能说明量程选小了。

答案：量程选小了。

练习3：分析：又串联电路的特点可知，两处示数应该相同，出现较明显的差异，一般有：实验仪器不精确；使用方法不当；读数马虎等。

答案：可能原因：

1、电流表精确度不同；

2、选用不同量程但是按同一量程读数；

3、使用前电流表没校零。

练习4：分析：由题意可知，a、b两个图中反映的是同一电流在不同量程中指针的偏转情况。0—9A量程中分度值为0、3A，表针偏转过5小格，表明从电流表中通过的电流为1、5A；换接小量程后，虽然是同一电流但表针偏转角度变大，偏转15小格才表示1、5A的电流，因此小量程的分度值为0、1A，且偏转15小格恰好是满偏时格数的一半，所以小量程是0—3A，故应选D。

答案：选D。