第八章电功率 16节全.docx
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第八章电功率16节全
第八章 电功率
●本章概述
本章的主要任务是让学生了解电能和电功率的概念.知道电流的热效应以及与电功率有关的安全用电方面的内容.
通过这一章的学习，应该使学生了解电能可以转换成其他形式的能.电功率是表示消耗电能快慢的物理量，用电器在一段时间内消耗的电能可以用电能表来计量；学生应会读取电能表的数值.理解电功率和电流、电压之间的关系并能进行简单的计算；能区分用电器的额定功率和实际功率，会用电流表、电压表测量小灯泡的电功率；了解电流的热效应，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比；知道家庭用电总电流和总功率的关系，具有初步的安全用电意识.
本章教材从学生熟悉的生产、生活现象出发，紧密联系生活实际.因此，教学中教师要充分重视学生学习科学对生活经验的作用，让学生认识到科学是有用的，从而调动和激发他们学习的积极性，鼓励他们用学到的知识去解决生活中的简单问题，培养他们观察现象、分析问题和解决问题的能力，体现新课程从生活到物理，从物理到社会的理念.
●课时建议
本章共分五节，建议6课时
第一节电能1课时
第二节电功率1课时
第三节测量小灯泡的电功率1课时
第四节电和热1课时
第五节电功率和安全用电1课时
复习和总结1课时
∙第一节 《电能》教案
教学目标
一、知识与技能
1.知道电能的单位是焦耳（J），另一个单位是千瓦时（kW·h）。
2.知道电功的单位是瓦（W）或千瓦（kW）。
3.会使用家庭电能表。
二、过程和方法
体验电能可以转化为其他形式的能量。
三、情感、态度与价值观
1.通过了解电能在人类社会中的作用。
2.认识节约用电的重要性。
教学重点：
学会使用家庭电能表及对电能重要性的理解。
教学难点：
家庭电能表的使用，对电能、电功单位的理解。
教学准备：
电能表、电池、小灯泡、开关、若干导线、小电扇、电动玩具车、投影仪等。
教学过程
一、引入新课
布置学生在课前利用手边的一切资料，教材、书籍、报纸、杂志、网络等收集以下信息：
1．电能有哪些来源？
2．电能在生活和生产中有哪些应用？
3．记录家中电表铭牌上的文字。
播放关于能源的多媒体资料，如风能发电、管道输油、水电站、火车运煤等场面。
刚才播放的片断，都是关于能源的。
能源是人类社会发展进步的重要资源之一。
随着经济的快速发展，我国对能源的需求日益增长。
电能在现代社会的生产和生活中有着广泛的应用，我们的社会一刻也离不开电能。
这一节课我们一起来学习第七章电功率的第一节电能。
二、新课学习
1.电能
观察章首页，说一说。
你知道这是什么吗？
风车田的风车是用来发电的，哪位同学能简要地回答风车发出的电是由什么能转化来的？
风力发电有什么好处？
风车发出的电是（由于风吹动风车转动）由风能转化来的，风能利用起来简单，而且不会造成环境污染，是一种清洁能源。
除了我们刚才了解的风力发电外，同学们还知道什么可以发电？
火力发电，是用煤来发电的；水力发电，例如三峡工程建成后就可以发电.一些小水电站也都是利用水力发电的。
核电站，我们国家有大亚湾核电站和秦山核电站。
太阳能发电，潮汐也能发电，地热、有些废料垃圾还能发电。
同学们，可能还有许多尚未开发的新能源能变成电能，等待着同学们，利用你们的智慧，利用你们努力学习掌握的知识去开发、利用，为人类造福。
今天的人们，已经离不开电了。
无论走到哪里，都可以看见电能在工作。
请同学们说一说你知道的用电的地方有哪些，电能是怎样工作的？
电能让电灯泡发光，电能通过灯泡转化成了光能。
电能还能转变成热能，如电饭锅、电炉、电热水器等。
电能还能转变成动能，如电风扇、电动车。
家里的电视、电冰箱、洗衣机、电脑，爸爸用的电动剃须刀，妈妈用的电熨斗、电吹风等都要用电才能工作。
工厂里机器运转要用电，农村的抽水机、磨面机也要用电才能工作。
同学们了解到的用电的地方涉及了我们生活的各个方面，随着我们生活水平的不断提高，用电的领域会越来越多，电对我们的作用也会越来越重要。
所以，我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同时，一定要养成节约用电的好习惯。
我们要按照使用电能的多少缴费，你知道这是按照什么标准进行的吗？
2.电能的单位
电能的单位是什么呢？
经常听到家长说这个月用了多少“度”电，电能的单位是“度”吗?
“度”就是电能的单位，它的学名叫千瓦时（kW·h），物理学中更常用的单位是焦耳（J）。
1度=1千瓦时（kW·h）=3.6×106焦耳（J）。
你知道吗？
（1）将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1J。
（2）普通的手电筒通电1s，消耗的电能大约也是1J。
（3）微波炉工作1min消耗的电能大约为60000J。
1度（1千瓦时）电的作用：
（1）可以炼钢1.6kg
（2）生产化肥0.7kg
（3）采掘原煤105kg
（4）可以使电车行驶0.85km
（5）一次灌溉麦田330m2
（6）机织棉布11m
从以上的这些数据，大家知道一度电在我们生活生产中的作用，也应该明白我们在生活中应该节约每一度电。
3.电能表
在生活中，我们称质量时要用秤，量长度时可以用尺。
通过上面的学习，同学们已了解了电能的单位是“度”。
如果想知道某一电器在一段时间内到底用了多少度电，该用什么，如何测量呢？
我们每个人的家里都有一个电表，算每个月交多少电费，都是通过电表记录的。
我们见到的电表就是电能表，也叫电度表。
用电器在一段时间内消耗的电能，就是用电能表计量出来的。
出示电能表，学生观察（可以用投影仪将实物投影放大，便于学生观看）。
哪位同学注意过家里的电能表，把你的了解向大家介绍一下。
现在请同学们一起来了解一下从这块电能表上我们还能得到什么信息。
电能的单位是“度”也就是“千瓦时”，表的最上面一行标出了“kW·h”，这说明这块表是电能表，表上测出来的数字是以“千瓦时（kW·h）”为单位的。
数字盘上一共有五位数字，但最后一位是在红色框里的，它应该和前面四位数字不一样。
其实，红框表示的是小数点，红框里面的数是小数点后面的数。
在红框内的数字右边，紧挨着数字有一个小标尺，红框右边的边上有一条白线指着小标尺。
电能表计数器示数盘上最后一位是小数点后面的数字.一般可以不读。
例：
下面是几个同学家电能表月初和月底的示数，请你将它们的示数读出来，算一算他们各家一个月用电多少千瓦时。
小红家：
月初示数：
96.3度，月底示数：
135.5度，小红家该月用电量=135.5-96.3=39.2千瓦时。
小刚家：
月初示数：
542.6度，月底示数：
583.1度，小刚家该月用电量=583.1-542.6=40.5千瓦时。
小明家：
月初示数：
2467.5度，月底示数：
2536.7度，小明家该月用电量=2536.7-2467.5=69.2千瓦时。
现在请同学们继续关注电能表，了解几个重要参数。
（1）“220V”是指这种电能表的额定电压是220V，应该在220V的电压下使用。
（2）“50Hz”指电能表应在50Hz的交流电路中使用.它是一只交流电能表。
（3）“10（20）A”指这个电能表的额定电流为10安培。
正常情况下电路中的电流应不大于10安培.短时间应用电流允许大一些，但不能超过20安培，否则会损坏电能表。
（4）“600revs/kW·h”指电能表转过600转，说明接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h。
同学们了解到的参数是我们观察的这块表的参数，根据具体情况的不同，电能表的参数并不完全一致。
接下来我们一起认识这种新型的电能表：
IC卡电能表。
阅读课文资料，说一说IC卡电能表有什么优点。
比如说它不用工人师傅每月查电表，节省许多人力，还能避免出错，省去了收电费时的许多麻烦。
三、小结
电能：
来源、应用、单位、测量（电能表）。
四、板书设计
第二节《电功率》教案
【教学目标】
知识与技能：
深刻理解电功率是表示消耗电能的快慢，知道电功率的单位是W。
会用电功率的公式P=W/t＝UI进行简单的计算。
掌握额定功率和实际功率的意义。
过程和方法：
观察体验电能表铝盘转动快慢跟用电器电功率的关系，通过科学探究电功率与用电器两端电压的关系，培养学生的科学探究能力。
情感态度与价值观：
培养学生细心观察周围事物的能力，使学生懂得科学就在我们身边；通过有关社会实践活动，渗透新课程标准中“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念及科学·技术·社会（STS）教育。
形成节约用电的意识和习惯。
【教学重点】
深刻理解电功率的定义，学习用探究实验研究电功率问题。
区分实际功率和额定功率。
【教学难点】
实际功率和额定功率的区分及实践意义。
【教学准备】
教师准备：
简易家庭电路示教板：
接有电能表，一个保险盒，一个开关，一个15W电灯泡和一个100W的电灯泡（包括灯座），一个插座；学生用稳压电源，直流电流表、电压表、导线若干、开关、额定电压为2．5V的小灯泡一个。
节能型电灯一只（功率16w）。
教学课件等。
学生准备：
观察家庭中常用的灯泡上面的数据；复习有关机械功率的内容。
【教学过程】
一、导入：
1．让学生观察（或课件展示、实物投影）手中的2个灯泡（其中一个是100W的，另一个是15W的），看上面有哪些数据？
你能从中发现什么？
（PZ220-100，220是什么意思？
100是什么意思？
）
由学生讨论交流：
15度（度：
生活中常用的说法）和100度是代表了什么？
先让学生猜想：
如果接入电路将会怎样？
（此时大部分学生会知道100W的比15W的灯亮，此时应引导学生的思路：
为什么100度的灯泡亮？
做功的快慢即消耗电能的快慢）
2．实验演示：
分别将15W和100W的灯泡接在电路中。
注意提醒学生：
要观察灯泡的亮度（通过观察培养学生学习物理的兴趣和自信心），更要观察电能表铝盘转动的快慢。
谈话与引导：
电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系？
（说明了什么？
）
（引导得出：
电能表铝盘走的快慢不同，表示用电器消耗的电能的快慢不一样）
3．谈话导入课题：
可见只有做功的多少还不行，还有做功的快慢。
那么我们应如何表示不同用电器的做功快慢呢？
板书：
2、电功率
二、学习新知：
（一）电功率
1．通过讨论和让学生对比第一册学过的机械功率的知识，引导学生得出电功率的知识：
投影：
电功率是表示电流做功快慢的物理量。
启发：
如果来比较不同用电器做功的快慢呢？
（应引导学生得出：
可以让时间相等，看做功多少；或者让其做功相等，看消耗时间的多少；只要说出大体意思即可，关键是让学生真正理解。
）
得出：
电功率是电流在单位时间内所做的功（或所消耗的电能）
（特别要让学生理解：
什么是单位时间？
在课堂中应启发学生自己说出来）
2．投影：
电功率的定义公式：
P＝W/t
注意：
要让学生深刻理解此公式的意义。
谈话：
我们上一节学习的电功的计算公式是什么？
引导学生推导电功率的另一个公式：
P＝UI。
3．投影展示：
电功率的单位：
瓦（W）千瓦（kW）
要求：
应明确他们之间的进率
4．解决导入本课时的问题：
告诉学生：
PZ220-100中的100就是电功率是100W，它的意义是此灯泡在1s内消耗的电能是100J（前提：
在220V的电压下）。
谈话：
正是因为100W的灯泡比15W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多，所以转化为内能（光能）的能量也就多，这就是为什么100W的灯泡比15W的灯泡亮的原因。
（解决学生生活中的问题，实质：
能量的转化）
5．谈话：
这两个公式各有什么用途呢？
如学生不能回答应让学生进行讨论交流。
引导学生得出：
P＝W/t和P＝UI各有其用途，当知道P、W、t中任意两个时，可以求出另一个（此时应指出：
这样我们可以求出电功率，只要知道W和t即可，而W是可以用电能表来测量的，t可以用秒表来测量，让学生知道在生活中就可以测量，也为下一环节进行电能的节约的讨论做好准备）；对于P＝UI也是这样，此时应让学生掌握：
这又是一种测量电功率的方法，为最后一个环节：
实验探究（电灯功率与电压的关系）做好准备。
6．投影：
例题（做一做）：
一个1kW的用电器当工作1h时消耗的电能是多少？
（此处不用课本上例题，用意在于为下一部分进行节约电能的讨论做好准备，而关于电功率的计算第四节将有专门的计算课）
学生板演，教师巡回指导。
引导学生：
这个结果3．6×106J正好是1kW·h电能，告诉学生知道：
除了用标准的国际单位以外，还可以直接用kW、h和kW·h来直接运算，这样在数值比较大时更方便。
7．结合现实生活让学生口算一些生活中电能计算的题目，提高学生兴趣，为转入下一部分做铺垫，如100W的灯泡工作多长时间消耗一度电。
8．讨论（交流与合作）：
如何来节约电能？
投影展示：
根据W＝Pt这个计算公式，请同学们交流一下：
如何才能节约电能（减小电功W的值）？
9．布置课外的调查报告：
投影展示
从生活走向物理，从物理走向社会
要求同学们观察（或调查）在学校发现过哪些浪费电能的现象，你（或你班）在学习与生活中是如何节约电能的？
你对我校（或我班）如何进一步节约电能有何意见或建议，请课下继续交流讨论，写出调查报告或意见建议书（汇总后将择优提交学校有关部门）。
10、简要回顾一下前面的内容，引入下一部分内容。
（二）实验探究：
额定功率
1．投影展示：
你想过吗：
物理就在我们身边。
在用电高峰时，电压较低，这时电灯会怎样？
你能提出什么问题或有什么想法呢？
（启发学生讨论、思考）
2．猜想与假设：
你的猜想：
你认为当电压变化（变大或变小）时电功率如何变化呢？
你的依据是什么？
3．制定计划、设计实验：
如何来验证我们的猜想呢？
（引导学生讨论、交流：
此处应给学生足够的时间去交流讨论）
最后由学生描述自己设计的实验思路和方法（应尽可能让学生自己去说出思路，让每个学生都要明白设计这个实验的目的是什么？
）
4．展示教师的实验思路：
（如学生已说出，最好，如果没有说出，应引导学生理解这个思路；但同时也应让学生理解：
这不是唯一的方法，方法是多种多样的，可以用别的方法，这只是教师设计的思路）
5．进行实验，收集证据
（应告诉学生：
实验所用的小灯泡正常工作电压是2．5V）
投影出示实验表格：
提示学生：
将有关实验数据记录在如下的表格中。
灯泡两端的电压（v）
经过灯泡的电流（A）
小灯泡的功率（w）
发光程度
1．5v
2．5v
3v
分析、论证与评估：
实验完毕，让学生计算有关这三次的小灯泡的实际功率，并让学生讨论，着重使学生理解以下问题：
（1）用电器的功率是如何随电压变化的？
（2）为何用电器的功率是变化的，但用电器上面却都标着电功率？
（如100W的灯泡）
通过学生讨论：
引出额定电压和额定功率的概念。
6．投影：
额定电压（U额）：
用电器正常工作时的电压。
额定功率（P额）：
用电器在额定电压下的功率。
7．投影展示：
小灯泡的亮度取决于──实际功率（P实）
U实与U额的关系
P实与P额的关系
U实＝U额
U实＜U额
U实＞U额
P实＝P额
P实＜P额
P实＞P额
（三）小结本节课主要内容：
电功率（电功率的概念；额定电压、额定功率的概念；实际功率的概念）
（四）课后作业与思考：
1．书面作业：
课后练习题第3、4题。
2．课后讨论：
刚才我说用电高峰时，电压较低，为什么会这样呢？
请同学们交流讨论一下。
3．收集下列电器的铭牌，了解它们的额定电压和额定功率（STS活动）。
电冰箱电熨斗电视机电烙铁电风扇微波炉洗衣机
六．板一书设计
电功率
定义：
电流在单位时间内所做的功。
公式：
P=UI或P=W／t
单位：
1瓦=1伏·安=1焦／秒
l千瓦=1000瓦
电功单位：
1焦=1瓦·秒
1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106=1度。
额定电压和额定功率。
第三节《测量小灯泡的电功率》教案
●教学目标
一、知识目标
1.通过学生自己设计实验，进一步加深对电功率概念的理解.
2.通过学生动手操作，巩固电流表和电压表的操作技能.
3.通过实验、比较，进一步理解额定功率和实际功率的区别.
二、能力目标
1.通过本节课培养学生依据实验原理设计实验方法的能力.
2.通过实验，培养学生的观察、实验能力及分析、概括能力.
三、德育目标
1.通过学习过程中的讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度.
2.通过实验中的观察和比较，培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯.
●教学重点
会测定小灯泡的功率.
对实际功率和额定功率的理解.
●教学难点
电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用.
●教学方法
实验法、观察法、讨论法.
●教具准备
电源（电池组）、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（带灯座）、开关、导线若干、投影仪.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
［师］同学们在上一章的第五节已经测量过小灯泡的电阻.还记得是怎么测的吗？
［生］利用电流表测出通过小灯泡的电流，再利用电压表测出了小灯泡两端的电压，然后利用欧姆定律I=
的变形公式R=
算出了小灯泡的电阻.
［生］为了测量更准确，还利用变阻器进行了多次测量，然后求平均值.
［师］同学们对学过的知识掌握得很好.我们在上节课刚学过了电功率，谁来说说？
［生］电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量.用电器在1s内消耗的电能叫用电器的电功率.
［师］电功率能测吗？
怎么测？
［生］可以利用电能表和钟表测.
［生］也可以利用公式P=IU测出电压和电流，计算出电功率.
［师］如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？
［生］小灯泡不能接在家庭电路上，应该用第二种办法测.
二、进行新课
［想想议议］
［师］同学们能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗？
（同学们已经有了一定的动手经验，并且急着参与，会非常肯定地回答：
能）
［师］大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫（同学们一起说）额定功率.如果不是在额定电压下叫什么功率，你想要测量的是什么功率，明白了吗？
［投影］测量要求
分别测量以下三种情况下的实际功率.
（1）使小灯泡在额定电压下发光.
（2）使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，并观察小灯泡亮度.
（3）使小灯泡两端电压低于额定电压，并观察小灯泡亮度.
［师］同学们现在可以设计实验，并做好记录.
（学生经过以前的探究活动，已能了解实验活动的基本程序，所以，不必过多讨论，用投影提醒学生即可）
［投影］
［设计实验］
●设计思想（实验原理）：
●实验电路：
●实验器材：
（注明使用器材规格）
●实验数据（记录）表格：
（教师巡视，及时指导.设计完成后，可以进行实验）
［进行实验］
●实验操作步骤：
●实验现象观察：
●实验数据记录：
●实验中存在什么问题：
（教师提醒学生做第
（2）个实验时，需小心调节滑动变阻器，以免实际电压超过额定电压，因电压过大而烧坏灯泡.在同学实验的过程中教师要认真巡视，及时指导）
［分析和论证］
［评估］
［交流］（实验报告）
实验结束，选择2~3组同学利用投影和大家交流.（要求同学配合投影上台讲解）
［投影］
第一组实验报告
［题目］测量小灯泡的电功率
［实验目的］测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率.
［实验原理］根据公式P=UI，测出灯两端电压和通过灯泡电流，计算出小灯泡的电功率.
［实验电路］根据实验的目的和原理设计如下电路.
［说明］用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压.
［实验器材］：
1.小灯泡：
额定电压________,
4.滑动变阻器：
最大阻值___________Ω，允许通过最大电流___________A.
5.电源___________V；6.开关；7.导线
［说明］电源的选择应考虑小灯泡的额定电压，选择大于小灯泡额定电压的1.2倍，但不能过大.
实验数据（记录）表格：
［实验步骤］
1.按电路图连接实物电路.
2.合上开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为额定电压,观察小灯泡发光情况,记录电流表、电压表示数.
3.调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数.
4.调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录.
5.断开开关，整理实验器材.
［说明］
1.按电路图连接实物电路时注意：
（1）连接过程中开关应始终处于断开状态.
（2）根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法.
（3）连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确.
2.合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整.
3.调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小.
［实验结论］
由公式P=IU计算小灯泡的功率.（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）
［结论］
（1）不同电压下，小灯泡的功率不同.实际电压越大，小灯泡功率越大.
（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮.
［评估］
能想到问题，我们都考虑，基本上没有什么错误.<结束>
［师］我们这组同学非常自信.大家有什么问题可以互相交流，谈谈你在设计实验及实验过程中有什么新的感想，发现了什么问题？
［生］我们组认为实验中最容易出错的就是滑动变阻器，阻值最大的位置一错，滑动变阻器阻值就从你想的最大成为实际的最小.合上开关就容易使电表偏转过激.
［生］电流表、电压表的接线也很重要，如果接反了，表针“反打”也会损坏电表的.
［生］实际接线前可以先将实物按电路图中的位置摆放好，然后再连接，这样接起来不容易连接错，检查也容易.
［生］实验过程中，滑动变阻器开始在阻值最大的位置，调节的时候阻值从大到小，小灯泡两端的电压会从小变到大.测量时为什么不先测低于额定电压时的功率，依次测量等于额定电压和高于额定电压的功率，以免变阻器阻值一会儿变大，一会儿变小，还容易错？
［生］在不是额定电压下工作时，用电器的功率不是额定功率，该叫什么呢？
［师］同学们非常认真，非常棒.谁能来解释刚才那几个同学的两个问题呢？
［生］（同学讨论）不是额定电压和额定功率时就叫实际电压和实际功率就可以.
［生］我们认为先从低于额定电压开始测也不是不可以，但是先测额定电压更好.这样在观察小灯泡亮度时有明显的区分，容易观察.
…
［师］不知道那组同学对他们的解释满不满意，下去以后可以参照以前实验继续探讨.
［生］老师，我们发现今天测“小灯泡功率”的实验装置与上一章测“小灯泡电阻”时的装置一模一样.
［师］（教师表现很在意）是吗？
还有什么？
［生］测量的内容也一样，都是灯泡两端电压和通过小灯泡的电流.
［生］实验过程中的要求和注意的问题也基本一样…
［师］有不一样吗？
［生］两次测量的目的不同，上次是要测电阻，这次是要测功率.
［生］从今天的测量数据也可以算出小灯泡电阻.
［师］可以的话，大家算一下电阻.
［生］三次测量算出的电阻值基本相同，但有小的差别.将三次
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