第十七章电能与电功率备课.docx
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第十七章电能与电功率备课
第十七章电能与电功率（集体备课材料）
主备人：
朱满祥
一、教材分析：
（一）、知识准备：
在知识上，学生已学过欧姆定律，对电路的串联、并联、开路、短路、短接等能正确地分析，对电压表、电流表、变阻器、用电器的连接和使用能准确掌握，并深入了解串、并联电路的规律。
在方法上，学生在经过大半年的物理学习，已初步具备较强的观察能力、运用物理语言的表达能力，掌握了一定的物理概念学习的思维方法及进行实验探究的能力和方法。
（二）、单元目标：
、知道电功的概念，会用电能表测量电功。
、知道电功率的概念，理解用电器的额定电压和额定功率，能计算电功和电功率的有关问题，会测量小灯泡的电功率。
、理解焦耳定律，知道电热器的原理和应用
、知道电功率和电路中电流的关系，掌握生活用电的常识
（三）、知识结构：
本章是初中物理的重点章之一，讲述了两个重要的电学概念即电功和电功率，一个重要的电学定律即焦耳定律，这些知识不仅是进一步学习电学的基础，而且在生产和生活实际中也有广泛的应用。
本单元以电功概念作为中心，从概念的建立到运用都很重要也是学习电功率、焦耳定律等知识的基础，学习过程中要综合运用前面的欧姆定律、串并联知识，尽量多的贴近生活实际进行教学。
二、教学策略：
让学生联系实际，深刻理解物理概念，灵活利用公式解决物理问题是学好本单元知识的关键。
联系生活实际，让学生认识生活中的物理从生活走向物理。
如：
从生活实际中用电耗能的差异性──不同用电器消耗电能的快慢不同入手引导学生观察电能表的转动快慢不同提出电能消耗快慢的度量问题引入电功率的概念；通过学习电能的计算认识节能的不同方法可以采用功率小的用电器也可控制用电时间体验科学问题与技术和社会的联系从物理走向社会。
注重概念的理解和概念间的关系。
如电功与电能、电功与电功率、电功与电热等概念间有什么区别于联系。
在应用公式时注重公式的选择及条件的适用。
如＝是计算电功普遍适应的公式，而＝，＝只适用于纯电阻电路。
注重实验探究及实验结论的总结。
电功与什么因素有关，电流通过导体产生的热量与什么因素有关。
三、难点突破：
（一）、电功概念的突破：
从认识用电器的作用入手，利用学生的生活经验，直接提出电能，然后分析各种电器的能量转化，介绍生活中测量电能的工具。
组织教学的流程是：
电能、电功测量电功率的研究电功的计算。
利用生活用电的实例展现了电能与我们的生活息息相关，使学生对电能有了初步认识，然后通过电能引入了电功的概念，
（二）、从能的转化与守恒的角度突破电功与电热的区别：
首先让学生明确电流做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：
电能→机械能，如电动机。
电能→内能，如电热器。
电能→化学能，如给手机充电。
从能的转化与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。
在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，故电功等于电热；在非纯电阻电路中，电能的一部分转化为电热，另一部分转化为其他形式的能如机械能、化学能，故电功大于电热。
学习问题：
电流做功多少与什么因素有关？
．测小灯泡的电功率原理是什么？
如何测小灯泡的电功率？
什么是电流的热效应？
电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？
电功与电能、电功与电功率、电功与电热等概念间有什么区别于联系。
电功率与电路中的电流大小有何关系？
需掌握哪些生活用电的常识。
四、教学课时授课课时，测评课时，共课时。
电能与电功
一、教学目标：
知道电功的概念、实质及其单位；
知道电能表是测量电功的仪表；
了解从能量分析入手认识物理规律是物理学的重要研究方法。
二、教学重点：
电功的概念、单位与实际意义、计算
三、教学难点：
电流做功时能量的转化
四、教具：
五、教学过程：
（一）、引入：
天气冷的时候，我们经常两手相互搓一搓，手心就会感到暖和，这能量转化过程来分析能量是怎样转化的？
这种改变内能的方式我们称为什么？
（回顾已有的机械能、内能的有关知识）可见，能量的转化是通过做功来实现的。
用电器的作用是什么？
你能举出一些例子吗？
（二）、新授：
电能与其它形式能量的转化及优点：
电热水器：
把电能转化为内能电动机：
把电能转化为机械能给蓄电池充电：
把电能转化为化学能电灯泡：
把电能转化为内能和光能
2．电能转化为其它形式的能，也是通过电流做功来实现。
电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能，也就要消耗多少的电能。
．电功：
、定义：
电流所做的功。
、实质：
电能转化为其它形式的能的过程
、符号：
．实验探究：
影响电流做功多少的因素
电流做功可能与导体两端的电压，通过的电流和通电时间有关。
一个量与几个因素有关？
为了研究一个其中一个因素的关系时，通常采用什么研究方法？
（控制变量法）
在通电时间相等的情况下，为了研究与电压的关系，必须保持通过导体的电流相等，因此应采用什么电路？
（串联电路）
引导学生观察实验现象得出结论：
电流做功跟电流的大小、电压的高低均有关，通过用电器的电流越大，电流做功越多，加在用电器上的电压越高，电流做功越多，用电器通电时间越长，电流做功越多。
A、公式：
W=UIt
B、单位：
J
1度=1kwh1度=3.6÷10J
C、例1：
将一个阻值为5Ù的电阻与一个阻值为10Ù的灯泡串联起来，接在12V的电源上，通电15min后，求电流通过小灯泡所做的功？
D、例2：
如图电源电压6V，通电10min，求R消耗的电功？
（三）、随堂练习：
1、一个热水器接到照明电路中，通过的电流是2A，求其正常工作30min，须消耗多少电能？
若每度电05元，需交多少电费？
2、电功的推导公式：
W=IRt
W=U/Rt
三、课堂小结：
四、巩固练习：
附：
板书设计：
电能与电功
机械能
电能化学能
内能
电功的定义：
电流所做的功。
电功的符号：
国际单位：
焦耳（）
电功的单位：
常用单位：
千瓦时（）
换算关系：
千瓦时焦耳
探究灯泡的电功率（）
一、教学目标：
、了解电功率的概念，知道电功率是表示电流做功的快慢，知道电功率的单位是瓦和千瓦。
、会区别额定功率和实际功率的关系。
、理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算。
、通过实验，探究在电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系。
知道在电流一定时，导体消耗的是功率与导体的电阻成正比。
二、教学重点：
实验探究电功率与哪些因素有关
三、教学难点：
区别额定功率和实际功率
四、教具：
书上的实验装置
五、教学过程：
（一）、引入：
从上一节的实验发现，在相同在时间内，对于不同阻值的电阻丝，电流所做的功是不同的，这说明电流做功有快慢之分。
（二）、新授：
、电功率（）
①物理意义：
物理学中用电功率来表示电流做功的快慢。
②定义：
物理学中把电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
③公式：
④单位：
、
、实验探究电流做功的快慢与哪些因素有关
、实验原理：
、进行实验与收集证据
、分析与论证
、得出结论：
例一只灯接在电压是的电路上，通过的电流是安，通电秒，消耗的电能是多少？
电灯的功率是多大？
解：
讲述：
、、是指在同一段导体上的功率、电压、电流。
、随堂练习：
．、串联在电路上，欧、欧，电压表的示数为伏。
求：
两点间的电压；消耗的功率多大？
．、并联在电路上，电流表的示数为安，
欧，欧。
求：
上消耗的功率多大？
四、小结：
．电功率的定义
．电功率的计算公式。
．单位
五、作业：
探究电流热效应跟电阻关系（）
一、教学目标：
、知识与技能目标：
知道电流的热效应，知道导体产生的热与电阻的关系，知道电热器发热原理及控制。
、过程与方法目标：
使学生初步掌握提出问题→猜想设计→设计实验→实验→分析论证→应用的探究环节。
、情感与态度：
具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理，乐于制作、观察、实验。
二、教学重难点
引导学生从探求中发现，在发现的基础上进一步得出电流产生的热与的关系，培养学生的初步探究能力。
三、教学思路
手工制作课前→激趣导入→猜想假设→设计实验→实验→分析论证→评价应用。
四、教具：
教具：
除与学具相同，另需电吹风、电炉，投影仪各一。
课前准备
要求学生在课前自制电热锯，并切割泡沫塑料等物品，制成五角星、花瓣、面具等，提高学生对本节所学知识的兴趣，并加以制作指导。
教学过程
，激趣导入
请几位同学上讲台展示他们各自制作的电热锯及作品，让大家评判他们的作品，并请一位同学当场展示制作说明：
学生会争先恐后展示，借以提高他们学习兴趣。
大家想了没有，我们为什么会把它叫电热锯，它为什么能切割东西生：
通电会发热。
导入：
导体通电时会发热，把这种现象叫做电流的热效应板书：
电流的热效应下面我们请同学们用自制的电热锯割开放在你们桌子上的吹塑板，看谁把相同的吹塑板先割开说明：
由于学生自制的电热锯长短、粗细、电流大小不尽相同，割开的时间也不一定相同。
谁快，谁慢？
割开相同的东西，有快有慢，说明什么？
生：
有的电热丝产生的热多，有的少
产生的热量有多有少，你们想让你的电热锯切割快一些吗？
那就让我们来探究电流产生的热与什么有关吧
，猜想设计
观察你们手中的电热锯，你们猜想电流通过导体产生的热与什么因素有关？
说明：
学生猜可能与电阻有关，与电压有关，与电流有关，应鼓励学生发散思维，不要立即用课本中的内容去要求学生。
肯定学生的猜想，这节课我们只探讨电流产生的热与电阻的关系；
指导学生阅读页的图，讨论电流产生的热与什么有关学生有认为电阻大产生热多，也有电阻大产生热少的，怎样证明？
实验
请同学们拿出学具，参看器材边讨论边合作，探讨产生热量与电阻的关系。
各组设计汇报实验方案并在讲台用实物投影交流，确定实验方案。
我们要研究导体产生的热与电流关系时，一定要保持什么不变电压及通电时间相同？
要研究导体产生的热与电压关系时，要保持什么不变？
电流及通电时间相同
导体产生的热如何知道多少？
生：
被煤油吸收，再在中间插入温度计显示
为什么要放入等质量的煤油，且广口瓶还要相同？
质量相同的煤油温度升得越多，则表示吸热越多
要研究上述两种情况电路图怎样设计？
在学生讨论的基础上得出如下电路图实物图略。
，进行实验
请学生按照上面的这两个实验方案，连接电路，并记下容器中煤油的初温及通电后经过相同时间两支温度计①和②的示数，并填表，测温要三次。
投影下表：
Ｉ不变的实验：
初温
⊿
⊿
⊿
不变时的实验，初温
⊿
⊿
⊿
教师巡视指导，注意温度计插入的位置。
分组展示各组学生取得的大量数据。
哪个组能从这么多的数据中找到电流产生的热量与电阻的关系？
生：
当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量越大；电压一定时，导体的电阻越大，产生的热量越小。
，分析论证
指导学生用理论推导法推导页的定量关系。
说明：
这部分内容，对于学生来说，难度不大，可由学生自行推导
问：
由推导我们可以得出电流产生的热与电阻之间有什么定量关系。
生：
电流一定时，导体的热量跟导体的电阻成正比，电压相同时，导体产生的热量与导体电阻成反比板书。
如果通电导体的电能全部转化为内能则所有求电功的公式都可用于求热量即板书，电流产生的热可以进一步表示成什么公式？
板书
后者就是著名的焦耳定律，是英国物理学家焦耳用了几十年的时间，做了大量的实验才得出的，它的完整表达是什么？
通电导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比板书：
焦耳定律说明：
课文中焦耳定律出现得很突然，这样引入学生更容易接受。
，巩固评估
用投影出题，请同学们交流看法，评估自己所学。
要使你手中的电热锯产生的热量多，可以想什么办法？
为什么？
电风扇通电后会发热，这些热量是人们希望得到的吗？
你能想办法减小电风扇的能量散失吗？
电炉丝热的发红，而与之串联的导线并不热是什么原因？
灯与灯哪个产生的热多？
为什么？
，应用与控制
要求学生举例说明热效应有哪些应用及家用电器是如何散热的学生回答后，教师展示电炉等电热器。
小结新课
投影：
提出问题→猜想→实验设计→实验→结论→应用
布置作业：
自我评价与作业、、
探究电流热效应跟电阻关系（）教学设计
教学目的：
．知道电热器的发热原理；
．能举出利用和防止电热的实例；
．使学生能够辩证地看问题。
教学过程：
一、复习：
．焦耳定律的内容是什么？
．标有字样的灯泡，它的物理意义是什么？
度是可供这样的灯泡工作几小时？
二、板演：
．甲、乙两个相同的电阻，其中甲接在节干池的两端，乙接在串联的两节干电池的两端，在相同的时间内电流产生的热量之比是多少？
．的电炉，在照明电路上，使用分钟产生了多少热量？
．两根相同的电阻丝，先后串联、并联在同一电源上，在同一时间内产生的热量之比。
．两根铜线，通过的电流之比是，在相同的时间内产生的热量之比是，求它们的电阻之比。
通过几条习题的练习，使学生掌握利用焦耳定律解有关比的习题。
三、新授：
引入：
各种用电器通电后会发热，家用电器有时需要散热，有时需要驱潮，有时需要利用，有时需要防止它带来危害。
．电热的利用
电热器：
利用电热加热的设备。
如：
电铬铁、电炉、电饭煲等
电热器的主要部分是发热体。
发热体是用电阻率大，熔点高的合金丝绕在绝缘体上制成的。
优点：
清洁卫生，无污染，热效率高还可以方便地控制和调节温度。
常见的电热器有：
电热褥、电烘箱、电热孵卵器、引发炸药爆炸的电热装置、航空服中的保温装置。
它们的构造和用途不同，但原理一样。
．防止电热的危害：
①导体的温度升高，防止绝缘层的耐热温度，绝缘材料会迅速老化，甚至烧坏；
②如何散热用电器采取了一些措施如散热窗、散热片等
．利用电能表测用电器的功率
①、的意义：
②、测功率需要哪些物理量、
③、如何计算电功、电功率。
例某用电器接在照明电路上，单独工作分钟，电能表的表盘转动了转，求用电器的功率是多大？
四、小结：
电热现象的两面性
有用的一面要加以利用，用它来加热物体、或驱潮；要防止不利的造成损坏，要进行散热处理。
五、作业：
怎样使用电器正常工作
一、教学目标
知道用伏安法测定小灯泡功率的原理会用电压表、电流表测电功率。
理解实际功率和额定功率的关系。
二、教学重点：
１、用伏安法测量小灯泡电功率的方法
２、区分额定功率与实际功率。
三、教学难点：
学生自己设计实验电路、实验表格和实验步骤。
、额定功率：
师：
为了保护用电器不至于被烧坏，出厂时用电器都有一张铭牌。
引导学生观察家用电器的铭牌
如，很显然，由单位可以知道：
指的是电压，指的是电功率
师：
用电器正常工作时，对电压有一个要求：
电压太高，容易把用电器烧坏，太低用电器也没办法正常工作。
、额定电压（额）：
用电器正常工作时的电压，所以铭牌上指的是（用电器正常工作时的电压）额定电压。
、额定功率（额）：
用电器在额定电压下，正常工作时的功率。
所以铭牌上，指的是额定功率。
、额定电流（额）：
知道了用电器的额定电压，额定功率可以求出额定电流。
额额额
额额
例：
试计算、正常工作时，通过灯丝的电流及灯丝的电阻。
、实际功率：
、实际电压（实）：
用电器接入电路中，电路的电压。
提问：
实际电压与额定电压的大小关系有几种可能？
学生：
实额或实额或实额
、实际功率（实）：
用电器接入电路中，工作的功率
提问：
实际功率与额定功率的大小关系，可能有几种情况？
学生：
实额或实≠额
师：
当实额时，实额。
、讲解课本例题：
计算实际功率
、课本例题注意：
单位统一
、一标有、的小灯泡与一个阻值为的电阻串联在的电路中，求小灯泡的实际功率？
怎样使用电器正常工作
一、原理：
二、测量仪器：
电压表和电流表
三、测量物理量：
灯泡两端电压和灯泡中的电流
四、实验探究：
五、实验结论：
当实＝额时，实＝额，灯泡正常发光；
当实＞额时，实＞额，灯泡较正常发光亮；
当实＜额时，实＜额，灯泡较正常发光暗。
电功率
（二）
教学目的：
在学生已掌握的电功率的的基础上，学生额定功率、额定电压的概念，使学生认识到灯泡的明暗是由电功率决定的。
教学重点：
额定功率、额定电压
教学过程：
一、复习：
．为什么要引进电功率这个物理量？
．电流做功的意义是什么？
．电功与哪些物理量有关，电功率与哪些物理量有关？
．秒内有库的电量通过某用电器，电流做了焦的功，则电流是多大？
电压是多大？
．某用电器的功率是瓦，它工作小时，用电几千瓦时？
某用电器用电小时消耗度电，它的功率多大？
二、引入新课：
用电器上总标有的字样，表示什么意义？
三、新授：
．用电器实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变。
．额定电压、额定功率
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的电功率
看书：
一些电气设备的功率
我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压，只有在额定电压下用电器才能正常工作，实际电压偏低，用电器消耗的功率小，不能正常工作，实际电压偏高，长期使用会影响用电器的寿命，还可能烧坏用电器。
几点说明：
①灯泡的亮度由它的实际功率决定，灯泡越亮，表明消耗的功率越大；
②为了使用电器正常工作，应使用电器在额定电压下工作；
③每个用电器的额定功率只有一个，而实际功率有许多个；
例的灯泡，政党工作时的电压是多大？
功率是多大？
正常工作时通过用电器的电流强度是多少？
用电器的电阻是多少？
分析：
正常工作的意义用电器必须在额定电压下工作。
练习：
．求的灯泡的电阻。
．它是否表示灯泡两端的电压一定是伏？
能否接在伏的电路上？
四、小结：
．额定电压、额定功率意义；
．灯泡明暗的依据。
五、作业：
电功率（三）
教学目的：
讲解求解实际功率、实际电压的有关习题
教学过程：
一、复习：
．每秒钟内有库的电量，通过阻值为欧的电阻，电功率是多大？
．电能表上标有的字样，表示的物理意义是什么？
此电路中最多可装的电灯几盏？
．某段电路中，通过库的电量，电流做功焦，消耗电功率，则电路两端的电压是多少伏？
通过电路中的电流是多少？
二、新授：
．小结电功、电功率的意义、计算公式：
电功的意义：
电能转化为其它形式的能的过程
电功率的物理意义：
比较电流做功的快慢
定义式：
．讲解有关实际功率的习题
例的灯泡接在伏的电路上，实际功率是多少？
分析：
由，发生变化的还有哪些物理量？
、。
什么量不发生变化？
灯泡的电阻。
因而要求出电阻，再求出实际电流、实际功率。
练习：
．标有的小灯泡接在伏的电源上，实际功率是多少？
．一定值电阻，当通过安的电流时，消耗的功率是瓦当通过这个电阻的电流为安时，它的功率是多大？
．灯标有的字样，当通过灯泡的实际电流为安时，灯的实际功率是多大？
．额定电压为伏的小灯泡，当它两端的电压为伏时，功率为瓦，求灯泡的额定功率？
．灯泡标有要使灯的功率为瓦，灯两端的电压应为多大？
学生练习后评讲。
四、小结：
五、作业：
电功率习题课
教学目的：
重点解决两灯串联、并联后能否正常发光的问题，判定哪一盏灯更亮些
教学过程：
一、复习：
．标有、的灯都正常发光，谁亮些？
．判断电灯明暗的依据是什么？
．、两电阻，＜，串联的电路上消耗的功率谁大？
、两电阻，＜，并联的电路上消耗的功率谁大？
通过以上两题加深对公式、在解题中的应用的了解。
二、新授：
例甲灯标有，乙灯标有的字样，谁的电阻大些？
谁的灯丝粗些？
①它们都接在照明电路上，谁亮些？
②它们都并联在某一电路上，谁更亮？
③它们都串联在某一电路上，谁更亮？
分析：
①实额实额的灯更亮
②并联时，电压相同，根据，甲＜乙，甲＞乙
③串联时，电流相同，根据，甲＜乙，甲＜乙
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