第十八章电功率教案.docx

第十八章电功率教案.docx

《第十八章电功率教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十八章电功率教案.docx（28页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第十八章电功率教案

第十八章第1节教学设计

课题:

第十八章第一节电能电功

教学目标

1.了解电能和我们生活的关系，知道电能的单位。

2.会读家用电能表，会通过电能表计算家庭电费，有节约用电的意识。

3.从能的转化角度认识电能，能结合生活实例分析电能转化是通过电流做功实现的。

4.通过实验探究电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关，能利用电功公式进行相关计算。

教学重点及

突出策略

重点：

电能和电能的计量

突出策略：

在生活中电的应用的基础上建立概念，通过例举电能转化成其它形式能来加深理解。

通过电能表实物增加感性理解，通过实际测算家庭电费进一步了解电能表读数

教学难点及

突破方法

难点：

对电功概念的理解

突破方法:

始终贯彻能量转化与守恒的思想，用多举例的办法克服难点

教学内容及环节安排

教学内容流程

学生活动

教师课堂调整

一、新课引入

请同学们把教材打开86页观看彩图并找同学读一下86页本章的章首语部分的内容.

通过刚才的阅读大家知道了彩图上的这些风车是用来发电的,我们日常生活中天天都用到电,设想一下如果因为施工原因造成我们的周围停电一周,我们的生活将会是怎样的?

或者说对我们会产生什么样的影响?

通过刚才同学们举的例子我们已知道，电对我们的生活来说非常重要，电作为一种清洁能源，今天我们的人类已经离不开它了，本节课我们就来学习一下与我们生活息息相关的电能，第十八章电功率第一节电能电功（板书）

二、新课教学

揭示学习目标：

1、知道电能及其单位。

2、知道电能表的作用、读书方法。

3、知道电源和用电器工作过程中能量的转化情况。

请同学们认真阅读教材87—89页上的内容，（3分钟时间）之后回答思考题：

1、物理学中常见的能量单位是什么？

千瓦时与它之间有什么关系？

“生活中”电能的单位是什么？

2、测电能用什么仪器？

它怎样进行读数？

3、一度电的作用有多大？

1.电能

①认识各种各样的电源

你知道生活中的电能有那些来源吗？

同学们举的例子都很好，自然界当中各种各样的能如水能、风能、太阳能等等都能转化为电能（观看电厂幻灯图片）目前我国已建成投入生产的核电站有浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站，还有正在建设中的辽宁省瓦房店市的核电站，也是我国东北地区第一座核电站。

在电厂中都是通过发电机把其他形式的能转化为电能。

另外一种电能来源就是各种各样的电池，如干电池和铅蓄电池，（观看电池幻灯图片）这些电池都是把化学能转化为电能，无论是电厂中的发电机还是电池它们都是电源，总的说来都是把其他形式的能转化为电能，供各种产业和日常生活使用，点时时刻刻在我们服务，无论我们走到哪里都可以看见电能在工作，这些电能就是通过用电器来进行消耗的。

②电能与我们的生活

下面我们就来看一下生活中的一些常用的用电器，（观看用电器幻灯片）找同学来判断它们都是将电能转化为什么能了？

我们家里都有这些用电器，每天都在消耗电能，不同的家庭用电器的多少不同消耗的电能也不尽相同，有的家庭消耗的电能多，有的消耗就少，同学们也常听父母说上个月家里用了多少度电，交了多少电费。

③电能的单位及换算

这里所说的度就是电能的单位，它的学名叫做千瓦时，符号kW·h，电能是能量的一种，国际上常用的能量单位是焦耳，简称焦，符号J，千瓦时和焦之间的换算关系是：

1kW·h=3.6×106J它的换算由来下节课我们学习电功率时再进行推导，一千瓦时要比一焦耳大得多。

2.电能的计量

①认识电能表

⑴介绍电能表的作用

在前面的学习中我们知道测量导体电流用电流表，测量导体两端电压用电压表，本节我们学习的是电能，它也可以测量出来，就用电能表。

电能表是用来测量用电器在一段时间内所消耗电能多少的仪器。

⑵介绍电能表的面盘

我这有一个电能表（出示电能表，同时观看幻灯片）我们共同来看一下它的面盘，最顶端有显示数字的窗口，前4位是黑色窗口，最后1位是红色窗口，说明前4位是整数，最后一位是小数，窗口边上写有kW·h，说明读取的数值是以千瓦时为单位的，电能表的中间部位有一个铝质圆盘，电能表工作时它进行转动，圆盘下面写有该电能表的一些重要参数。

另外还有智能IC卡电能表（观看幻灯片）用户买来IC卡后插入电能表，电能表工作时读取其中的金额，一旦金额用完，电能表自动切断电路，这时用户到银行为卡进行充值，重新插入，还有电子式电能表，（观看幻灯片）它内部没有铝质圆盘，靠内部电子电路进行计数。

⑶电能表参数解读训练

下面我们来了解一下电能表上的一些重要的参数（出示幻灯片）如：

220V、10（20）A、600R/kW·h、50Hz

⑷电能表的读数

生活中，电工师傅收取电费时都要记录月初和月末的电能表的示数，这样月末和月初两次读数之差就是该月所用电的度数。

提示：

在生活中电工师傅为了收缴电费的方便，电能表最后一位小数部分通常不读，但是在我们的计算当中必须读出来。

②测算家庭电费

下面我们做一道例题，（小明家电能表月初的读数是3624.5，月末的读数是3644.3，则他家本月消耗了多少电能？

）

③体会一度电，培养节约意识

电是我们生活中最重要的资源，社会需求也很大，1度电究竟有多大的作用，我们共同来认识一下，（观看幻灯片）我国是世界能源需求的大国，对电的需求日益紧张，我们每个人都应该有节约用电的意识，为节约一度电我们要从一点一滴做起。

3.电功

①电功的概念及理解

用电器工作时，有电流通过用电器，用电器就把电能转化为其他形式的能，比如……，我们可以说电流通过电动机在做功，我们也可以说电流通过电炉子在做功，因此，电流做功的过程就是把电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，电流做的功就叫做电功，用字母“W”表示，生活中我们常说用电器消耗了多少电能，而很少说电流做了多少功，其实两种说法是一样的，那么电功的单位就和电能的单位是一样的，是焦耳也可以是千瓦时。

②电功的计算

电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关：

（1）在电流、通电时间相同时，电压大的电路电流做功多；

（2）在电压、通电时间相同时，电流大的电路电流做功多；

（3）在电压、电流相同时，电流做功的多少与通电时间成正比。

进一步实验可得出如下结论：

某段电路上电流做功的多少，跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电时间成正比。

当电路两端的电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t时，电功W为

W＝UIt

单位：

焦耳，简称焦，符号J。

　1J＝1V·A·s，即当某用电器两端的电压为1V，通过用电器的电流为1A时，则该用电器在1s时间内消耗的电能为1J，或说成在1s内电流对该用电器做了1J的功。

三、课堂小结

第十八章电功率第一节电能电功

一、电能：

单位：

千瓦时符号：

kW·h

能量：

单位：

焦耳符号：

J

1kW·h=3.6×106J

二、电能表

三、电功W：

电流所做的功。

单位：

焦耳或千瓦时

公式：

W＝UIt

学生读

完毕请坐

学生讨论做答（晚上没有电不能写作业看书、室内也看不清物体,不能做饭看电视上网等。

）

学生自学：

学生阅读完毕，找同学回答思考题

水力发电厂、火力发电厂、风力发电厂、核能发电厂…另外还有各种各样的电池

电灯（电能转化为光能）电动机（电能转化为动能）等等。

程度好的班让学生来介绍电能的单位及换算关系

适度的让学生来介绍电能表

学生对参数作答

课后题：

1

读数训练

计算练习课后题：

2

说说自己在生活中是怎样节约用电的

学生举例如：

电动机工作时，把电能转化为动能，电炉子工作时，把电能转化为热能，

计算练习课后题：

3&4

总结本节所学的知识。

（教师指导）

课后反思

第十八章第2节教学设计

课题

电功率

教

学

目

标

（一）知识与技能

1．知道电功率的物理意义、定义、单位。

2．理解电功率的公式

，并能进行简单的计算，知道P=UI。

3．理解和区分用电器的额定功率和实际功率。

（二）过程与方法

通过实验，让学生体验电功率概念的建立过程。

通过实验，探究在不同电压下，实际功率、额定功率的关系，使学生收集和处理信息的能力有所提高。

（三）情感态度与价值观

通过学习，渗透新课程标准中“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，形成节约用电的意识和习惯。

重点

难点

理解电功率的概念；体会电功率在实际生活中的含义。

如何理解实际功率和额定功率的区别与联系。

教学方法

讲授、讨论、实验、归纳、对比。

教具学具

多媒体课件、灯泡、电吹风机、电源、开关、滑动变阻器、导线等。

教学过程

引入

教师活动

学生活动

设计意图

引

入

课

题

演示实验

分别把一只40W的灯泡和800W的电吹风机接在电路中，观察电能表铝盘转动的快慢，思考这些现象说明了什么。

观察、思考。

讨论得出：

电能表铝盘转动的快慢不同，表示用电器消耗电能的快慢（电流做功的快慢）不一样。

联系学生的生活实际，通过演示实验锻炼了学生的观察能力。

新

课

讲

授

讲授

在力学中学习过表示机械做功快慢的物理量——功率。

刚才的实验说明了电流做功也有快慢之分，用什么表示电流做功的快慢呢？

引导学生得出电功率的知识：

电功率的意义：

表示电流做功快慢的物理量。

定义：

电流在单位时间内所做的功（或所消耗的电能）。

定义公式：

单位及换算关系：

W、kW

1kW=1000W

聆听

回忆旧知识、与新知识间形成联系。

思考提出的问题讨论后回答得出。

聆听

学会用知识的迁移来学习新知识，提高学习效率。

提问

电功与电能有什么关系？

电功率与电能又有什么关系呢？

解释实验现象

800W的电吹风机比40W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多，也就是消耗电能快，所以相同时间内电能转化为其他形式的能就多。

“千瓦时”的来历

如果P和t的单位分别用kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：

千瓦时（度）

W=Pt

回顾电功的本质，电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程，就是用电器消耗电能的过程。

那么电功率也就是表示用电器消耗电能的快慢。

学生解释：

它的意义是灯泡在1s内消耗的电能是800J和40J。

（前提是在220V的电压下，即正常工作时。

）

理解用电器上不同功率数值所表示的含义。

聆听。

通过复习旧知识，认识电功率和电功之间的关系，深刻理解电功率的本质。

理解功和功率的区别和联系。

同时从能量转化的角度对电功率进行分析，加深理解。

课堂练习

1．某电视机的电功率是150W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时？

（按30天计算。

）

2．1度电可以供40W的灯泡工作多长时间？

3．一台电视机5h耗电1度，这台电视机的功率是多少?

参与练习

对所学知识进行及时反馈。

向学生展示两只灯泡的铭牌，“PZ220-40”与“PZ220-100”。

猜测铭牌上信息的含义。

锻炼学生分析问题的能力。

演示实验：

将两灯泡先后并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡的发光情况。

现象：

在并联电路中更亮的灯泡，在串联电路中反而变暗。

提出问题：

灯泡的功率改变了吗？

说明：

铭牌上的“220-100”是指用电器正常工作时的电压和功率。

即

额定电压——用电器正常工作时的电压（唯一）。

额定功率——用电器在额定电压下（正常）工作时的功率（唯一）。

学生思考、猜测，意识到利用铭牌上的电功率判断灯的亮暗时，要考虑到电压的影响。

学生进行分析。

通过实验引导出用电器的正常工作状态和非正常工作状态。

指导用电器的功率不是固定不变的。

让学生用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压，观察小灯泡在不同电压下工作时的亮度情况。

U实与U额的关系

P实与P额的关系

亮暗程度

U实＝U额

U实＜U额

U实＞U额

总结得出结论，用电器在高于额定电压的电压下工作时，实际功率大于额定功率，不能正常工作，使用寿命短；用电器在低于额定电压的电压下工作时，实际功率小于额定功率，也不能正常工作。

学生实验。

学生记录。

通过学生实验加深学生对实际和额定功率的理解。

锻炼学生的观察能力和分析概括能力。

展示部分电器的铭牌，让学生学会读取铭牌上的相关信息，并布置课外作业：

查找并记录几种家用电器的铭牌，了解不同电器的额定功率大小。

体现“从物理走向社会”的理念。

反

馈

练

习

1．一只电热水壶的铭牌上标着“220V1000W”的字样，它正常工作时，电流是多少？

2．一个“220V800W”的电炉，正常工作时的电阻有多大?

假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际消耗的功率有多大？

3．如图所示，灯L的额定电压为6V，R的阻值为18Ω，此时，灯恰能正常发光，电流表的示数为1A。

求灯的额定功率。

4．将一标有“6V3W”的灯泡L与电阻R串联，接入电压为9V的电路中，灯泡恰好正常发光，求：

（1）灯泡L的阻值；

（2）电阻消耗的功率。

学生练习。

课

堂

小

结

小结本节课的重点难点。

梳理知识，形成一个完整的知识体系，同时也可以帮助学生记忆。

板书设计

一、电功率（P）

1．意义：

表示电流做功快慢的物理量。

2．国际单位：

瓦特，简称瓦，符号：

W。

3．定义：

电流在单位时间内所做的电功。

4．定义式：

推导得到：

P=UI

千瓦时的来历：

1kW·h=1kW×1h（W=Pt）

二、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。

额定功率——用电器在额定电压下工作时的功率。

2．实际功率与额定功率的关系

U实＝U额

P实=P额

U实＜U额

P实

U实＞U额

P实>P额

课后反思

第十八章第3节教学设计

18.3测量小灯泡的电功率

教学目标：

1、知识与技能：

会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。

理解额定功率与实际功率。

2、过程与方法：

通过探究，体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律。

3、情感、态度与价值观：

认识用电器正常工作和正常工作对用电器的影响，培养学生科学使用用电器的意识以及节约用电的意思。

教学重点难点

1、重点：

用伏安法测量小灯泡实际功率的方法。

加深对实际功率和额定功率的理解。

难点：

学生自己设计实验电路和实验步骤

教学过程

（一）导入新课

同学们，你们可知道灯泡的铭牌上标明的瓦数是什么意思吗？

它的意思是灯泡的额定功率，那么额定功率和实际功率又有怎样的关系呢？

今天我们就来测量小灯泡的额定功率和实际功率，大家想一想我们用什么方法来测量呢？

归纳：

电功率的测量有两种方法：

家庭中根据P=W/t，用电能表和钟表测；

（2）在非专业实验中根据P=UI，用电压表和电流表来测——叫做伏安法。

（二）探究过程

1、设计实验

实验目的：

测定小灯泡的电功率。

实验原理：

利用P=UI，通过测量U和I，得出P。

（讨论）测小灯泡的电功率，必须那些器材？

电压用电压表测量，电流用电流表测量，如要多次测量，应在电路中放置滑动变阻器。

实验器材：

每组配备干电池三节，电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只，小灯泡一个，导线若干。

引导学生回忆测电阻实验，指导学生画出电路图，如图所示。

实验步骤：

按设计的电路图连接实物，并设计实验数据记录表格；

检查电路无误后，闭和开关S，移动滑动变阻器的滑片P，此时注意观察电压表的示数，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止滑动，并记下电流表的示数，代入P=UI公式，算出小灯泡的额定功率。

（3）调节滑动变阻器，使小灯炮两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI，算出小灯泡此时的实际功率。

（4）调节滑动变阻器，使小灯炮两端电压低于额定电压的1∕5，观察小灯炮的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI，算出小灯炮此时的实际功率。

（5）整理实验器材。

实验记录表格：

小灯泡两端

电压的情况

电压U（V）

电流I（A）

小灯泡的

明亮程度

电功率P（W）

等于额定电压

高于额定电压

低于额定电压

（思考）

（1）连接电路时应该把滑动变阻器的哪两个接线柱连入电路？

（2）闭和开关前，滑片应放在什么位置？

（3）电压表和电流表的正负接线柱的连线是否正确？

量程选择是否正确？

（4）小灯泡两端的电压能高出额定电压很多吗？

（5）开始实验前，要检查电路并进行试触吗？

（讨论交流）

2、进行实验

学生实验，记录数据,指导学生计算出电功率。

3、评估交流

（讨论）谈谈你在实验过程中有什么感想，发现了什么问题？

引导学生计算三次测量的电阻的大小，大小相同吗？

与什么因素有关？

小组间进行交流。

4、结论:

（1）当灯泡的实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；

（2）当灯泡的实际电压比额定电压高时，实际功率比额定功率高，小灯泡发光较亮；

（3）当灯泡的实际电压比额定电压低时，实际功率比额定功率低，小灯泡发光较暗。

（三）应用迁移巩固提高

如图所示是测定电压为2.5V的灯泡的额定功率的电路图。

a是表，b是表。

按图连接电路，测量前，开关应，滑片P应滑到点。

闭和开关，发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向端移动,才能使电压表示数为V,此时灯泡的实际功率就是额定功率。

2、按如图所示电路对额定电压

为3．8V的小灯泡进行实验时，测

得5组实验数据，并记录在表中，同

时记录了小灯泡亮度情况．

请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：

（1）小灯泡的额定功率是_________W；

（2）小灯泡亮度变化规律是____________；

（3）除了表格中列出的数据和现象外，你还能发现的问题是______________________________________________________________________________________________

（四）总结升华

总结测灯泡的电功率的原理、步骤、注意事项等。

作业布置

板书设计

18．3测量小灯泡的电功率

1、实验原理：

P=UI

2、电路图：

如图所示

3、实验数据记录表格：

4、结论:

（1）当灯泡的实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；

（2）当灯泡的实际电压比额定电压高时，实际功率比额定功率高，小灯泡发光较亮；

（3）当灯泡的实际电压比额定电压低时，实际功率比额定功率低，小灯泡发光较暗。

第十八章第4节教学设计

18.4焦耳定律

知识目标

　　1.知道电流的热效应.

　　2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.

能力目标

　　知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.

情感目标

　　通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.

教学设计

引入新课

　　提问：

生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。

请举例说明。

总结：

电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应

新课教学

　　一）演示实验：

　　1、介绍如图18.4-2的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，乙瓶中电阻丝的电阻比甲瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.

2、两次实验：

　　第一次实验：

两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，乙瓶相对甲瓶中的电阻较大，乙瓶中的煤油上升得高.表明：

电阻越大，电流产生的热量越多.

　　第二次实验：

在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二瓶煤油上升的高，表明：

电流越大，电流产生的热量越多.

　二）焦耳定律

　　英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律.

焦耳定律可以用下面的公式表示：

Q=I2Rt

　　公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.

　　例题　一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.

　　解：

　I=U/R=36V/60Ω=0.6A

　　　　    Q＝I2Rt＝（0.6A）2×60Ω×300s＝6480J

在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W.W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt

三）电热的利用和防止

电热器的优点:

清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。

电热的危害：

很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。

如：

电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。

　　四）总结

1.电流的热效应

2.焦耳定律

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律.Q=I2Rt

3.电热的利用和防止

五）板书设计

18.4焦耳定律

1.电流的热效应

2.焦耳定律Q=I2Rt

3.电热的防止和利用