可视化视角下的电功率一、 使用教材人教版《物理》九年级全一册第十八章第二节“电功率”二、 实验器材自制可视化视角下的电功率实验探究仪（已申请专利）、照度计、电吹风、台灯、烧水壶、电风扇三、 实验创新要点（一）实验教具创新设计借助一体化设计的探究仪——可视化视角下的电功率实验探究仪（下文简称“探究仪”），可以简单而高效地完成本节课所有的实验。它由六个部分组成，分别是：总开关电位器（控制灯泡的亮暗）、插座、灯泡（亮度可以调节）、改装电能表（该模型可以把“电功率”、“实际电功率”抽象概念可视化）、电压电流电功率组合表（可以显示电压电流和电功率的具体数值，能对实验进行量化设计，从数字的角度实现可视化）。图1 可视化视角下的电功率探究仪（二）实验内容创新设计1．电功率演示实验改进：可视化设计 教材上的演示实验需要观察铝盘的窄截面（如图2）的转动情况，实验现象不明显，学生难以观察。对该实验进行可视化设计（如图3）后，课堂现象明显，便于观察。2.实际电功率与实际电压的关系实验改进：量化设计教材上把一个“36V 25W”的灯泡分别接入到24V、36V、40V的电路中，通过比较灯泡的发光情况来得出“用电器的实际电功率随着它两端的电压而改变”的结论。该实验存在四个问题：（1）灯泡的亮暗差别不大，人眼难分；第 1 页


语言归纳结论。3.情
感态度与价值观树立
学生严谨、缜密的治学态度。（二）教学
重难点第 2 页
（2）用灯泡的发光情况来代表实际电功率的大小，导致实际电功率与实际电压的关系不够直观；（3）设定实验数据，束缚了学生的思维；（4）需要额外的设备提供不同的电压，导致实验复杂。借助探究仪中的电压电流电功率组合仪表，可以对实验进行量化设计，能从数据中直观地发现规律（如图4），具有以下优点： 探究实验，操作简单；灯泡亮暗，现象明显；多组数据，严谨治学；分析数据，结果直观。 图4四、 实验原理1．铝盘转动的快慢表示电流做功的快慢，电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以可以用铝盘转动速度来表示电功率的大小，将抽象的概念可视化。2．实际电功率随着实际电压和实际电流的变化而变化。3.灯泡的亮度由它的实际电功率决定。五、 实验教学目标（一）三维目标1.知识与技能（1）知道用电器的额定功率和实际功率（课标）；（2）通过实验探究理解实际电压对实际功率的影响。2.过程与方法通过观察实验现象和收集数据，尝试用物理


重点：理解电功率的概念 2.教学难点：
区 六、 分额定功率和实际功率；理解实际电压对实际功率的影响 实验教学内容（一）演示实验：
引入电功率的概念（二）创新实验：
区分额定电功率与实际电功率（三）探究实验：实际电功率与实际电压的关系（四）
拓展实验：白炽灯PK节能灯七
、 实验教学过程图5 实验教学过程（一）
引的新课：电功率入概念1.学生观察：灯泡、电吹风、电风扇、烧水壶
等用电器上的铭牌6（如图）。2.提出问题：
铭牌8220V 上的“0W”、“220V 1000W”代表3.什么含义呢？演示实验：把80W的灯泡和1000W的电吹风分别接入到
相图电路中（如同7），学生观察电能表铝盘转动的情况。
并思考：铝盘转动的快慢能表示什么？4.学生总结：表示电流做功
德快慢或消耗电能的快慢，从而引 图6 出电功率的概念。 图7（二）
启发思考：区与实际电功率分额定电功率1.提出问题：调节台灯灯泡亮度的
时候，灯泡的功率会改变吗？2.分组实验：设计实验方
案，验证猜想3.小组
展察铝把灯泡接入电路中，调节电位器改变灯泡亮度，观示：盘转动情况（如图8）。灯泡较亮
时快铝盘转动得，；灯泡较暗时转铝盘，动得慢。铝盘转动速度有变化，说
明电功率也在变化。第 3 页
1.教学


师总结：用电器在实际电压下工作时的功率叫做实际电功率。图8（三）
建立与律：探究实际电功率规实际电压的关系1.提出问题：实际电功率与实际电压有
什么关系究实2.探呢？验：调节电位器，改变灯泡的亮度，
记录值和灯泡的发光情况（如表仪表中电压、电流、电功率的数组合1）表1 探究实际电功率与实际电压的关系实验数据实验现象实验结论U实/VI实/AP实/W灯泡亮度138.40.27937.8最
暗U实＜
U额时P，实＜P额，灯泡较暗1600.30247.5暗182.70.32458.4较暗220.10.35929.9正常
，P实＝P 额，灯泡正常光发226.80.36582.6最
发光U实＝U额时
亮U实＞ U额时发P实＞， 额，灯泡P强学生总结：3.光（1）
纵向分析发现：实际电功率和灯泡的亮度都随着实际电流和实际电压的改变而改变；（2）
横向地析可以直观分得到实际电功率与实际电压的关系：U实＜时 U额，P实＜P额，灯泡较暗；U实＝U额时
，P实＝ P额，灯泡正常＞U实发光； U额时额P实＞P ，，灯泡发强）光（3。
整体分析可得：对于同一个灯泡，亮度由实际电功率决定！第 4 页
4.教


白炽.PK节能灯1灯提出问题：把A、B两个不同的灯泡
都），接到20V的电路中（如图29谁更亮？2.分组实验：借助
工具（照度计）设计实验，验证猜想10（如图）3.学生分
享：把A、B两个不同的灯泡分别接入到探究仪，调节电位器，使电压为220V，用照度计
测量灯泡的亮度。4.学生总结：实验发现B灯
更亮，说明节能灯具有体积小、节能环保、显色好等0图9图1优点。八、 实验效果
评价（一）课堂效果1.抽象概念可视化设计，
突出教学重点。2.对实验进行量化设计，
突破探3.教学难点。究仪一体化设计，能简单高而效地完成本节课所有的实验，体现高效课堂的理念。（二）自
我评价本节课
遵循，课程理念新以可视化为上发点，在教具设计、内容设计和出验设计实都有创新，通过演示实验、创新实验、探究实验、
展拓实验，引导学生去、察观去思考、去探究、
去讨论，探索物理实验反映的本质，突出了学科特色。整
个过程不仅让同学们解理了电功率的相关知，识还掌握了探索知理物识的方法，培养
了学生的科学、严谨的实验精神。教学目标达成！第 5 页
（四）学以致用：