苏科版物理 第十五章 电功 电热 教案文档格式.docx

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④思考题：

钩码提升过程中是谁对谁做了功？

此实验说明了什么？

电流通过电动机做功的过程中能量是如何转化的？

⑤总结：

电流能够做功，电流做的功叫电功。

（板书）

⑥引导学生联系生活中电流做功的其他实例。

⒈电风扇扇风时；

⒉电炉烧饭时；

⒊电灯发光时；

⒋给蓄电池充电时；

⑦总结：

电流做功的过程就是电能转化成其他形式能的过程。

3．电功公式的构建和运用

电流做功的过程伴随着电能转化为其他能的过程，那么，电流做功的多少可能与哪些因素有关呢？

我们要探究电能与什么因素有关，可以观察或测量电能转化成的其他能的多少，电能可以转化成机械能、内能、光能、化学能等，同学们思考一下，你想从哪个角度探究这个问题？

猜想电能会与哪几方面的因素有关，根据实验条件，你准备用什么方法来探究？

根据实验条件，下面我们选择观察电灯的亮暗来探究电功与什么因素有关？

有指导地安排学生用控制变量法进行下面的探究过程，教师可同步做演示实验。

师讲解扩展：

精确的实验表明：

电流在某段电路上做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间成正比。

这个规律如何用一个公式来表达？

提示：

①公式中四个物理量的单位J、V、A、s要对应。

②三个物理量要对应于同一个用电器或同一段电路。

我们下面来做几个练习，示题如下。

①一只电热器，当它两端的电压为220V时，通过它的电流为1.5A，问需通电多长时间，才可消耗2.2kwh的电能?

②一电能表表盘上标明“1200r/（kwh）”，将某用电器单独接在该表上，当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r，若用电器额定电压为220V，求通过该用电器的电流。

③已知带动小风扇的玩具电动机两端所加的电压是1.5V，通过电动机的电流是0.5A．如果所耗电能的60％转变为叶轮转动的机械能，则通电1min可获得多少机械能?

我们从计算中发现，1度电在生活中的用处大着呢，我们能源比较紧缺，所以我们时时刻刻都要关注如何节能，同学们，思考一下，从节能角度看，你对电冰箱的设计和使用过程分别有什么改进意见？

我们今天学习了哪些内容，同学们小结一下。

学法选择：

⒈阅读；

⒉交流；

⒊讲授；

⒋练习；

⒌有实验或动画时可安排观察；

生：

阅读，做勾、划、圈、点。

学生思考并交流。

⒈观察演示实验；

⒊联系实际举例；

思考、交流、回答、观察。

⒈实验构想；

⒉控制变量法探究；

⒊理解；

⒋练习中学习运用电功公式；

思考与交流；

师生总结：

电灯两端电压越大，通过的电流越强，通电时间越长，电流做功越多。

W=UIt

独立完成练习，师巡回点拨或对后进生详细指导。

交流互相评价对方的建议的实用价值、经济价值和审美价值。

交流互相评价对方的课堂小结。

板书设计

15.1电功与电能表

一、电能表

⑵电压示数220V为额定电压。

⑶参数3000r/kwh和6400imp/kwh所表示的物理意义。

二、电功

1.电流做功的实质

2.电流做功与哪些因素有关

3.电功表达式

4.电功单位

课后记：

15.2电功率（第1课时）

1、知识目标

理解电功率的概念,知道电功率表示消耗电能的快慢。

知道电功率的单位是W或kW。

理解用电器的额定功率,知道额定功率是在额定电压下工作时的功率。

会应用功率的定义公式P=及公式P=IU进行简单的计算。

2、能力目标

通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,培养学生的观察能力和分析、概括能力。

3、情感、态度和价值观

通过联系生活实际,培养学生实事求是的科学态度。

通过教学活动,渗透理论联系实际的思想。

电功率和用电器的额定功率。

正确理解电功率和电功的区别与联系。

1.电灯（功率差别较大）两只、灯座（与灯泡配合使用）、按钮开关、导线若干、插头、绝缘胶布、电能表（尽量选用转数大的）等。

因为要用220V电压做演示,所以必须注意安全,最好用已连接好导线和灯座的示教板。

2.手摇发电机、小灯泡、导线等。

一、引入新课

[师]我们在上节课学过电能表后,同学们一定观察了同学家或自己家的电能表。

是不是可以把观察的结果和大家交流一下呢?

[师]现在我们可以通过实验来求证他们观察的准不准。

二、进行新课

1.什么是电功率

[演示]不同的灯泡接入电路中,电能表转动的情况。

（考虑到操作的安全性,不建议学生操作,教师可提醒学生,电能表连接时应串联在电源上）

先后将15W和100W的电灯接入电路,合上开关,灯发光,让同学们观察电能表转动情况。

再将两只灯泡并联接入电路,合上开关,两灯均亮,再观察电能表的转动情况,并和前两次做比较。

[师]（断开电源,取下两只灯泡）同学们再观察这两只灯泡,有什么发现?

[师]电能表转得快说明了什么?

转得慢又说明了什么呢?

教师引导学生分析电能表表盘转的快慢是说明在一段时间内用电器消耗电能多，也就是用电器消耗电能快。

同学们看书,了解在物理学中用什么物理量来表示消耗电能的快慢。

请同学们观察书中列出的部分用电器的电功率。

你能告诉大家一些什么信息呢?

我们发现空调的电功率较大,电扇的电功率较小，那能不能说空调比电风扇消耗得能量多?

说明：

家电在额定电压下工作时的电功率,叫做额定功率.用电器说明书或铭牌上所标注的电压值和电功率的值就是用电器的额定电压和额定功率值。

同学们再来观察我们刚才实验用的两只灯泡的铭牌,说说你的理解。

[师]通过大家的努力,同学们已明白电功率是表示电流做功快慢的物理量,接着请大家来做判断。

[投影]

例1:

电流通过电扇工作1min,消耗的电能是2400J;

电流通过洗衣机工作1min时消耗的电能是6000J;

电流通过哪个用电器时电流做的功多?

电流通过哪个用电器时做功快?

为什么?

例2:

上题中,如果电风扇和洗衣机都消耗4000J的电能。

电风扇要工作100s,洗衣机工作40s,哪台电器功率大?

例3:

某台电风扇和洗衣机,电风扇通电工作半小时,电流做功72000J;

洗衣机通电工作2min,电流做功12000J.问:

哪台电器消耗的电能多?

哪台电器的功率较大?

比较不同用电器的电功率的大小有哪些方法呢？

那如果时间和消耗能量都不相同时,该怎么办呢?

同学们想出的办法都很好,都可以比较出功率的大小。

只是为了大家互相交流、沟通方便,我们统一用"

用电器1s内消耗的电能"

来表示用电器的功率。

介绍功率的定义式以及各符号的意义和单位。

例4:

某电视机的电功率是250W,每天使用3h.一个月用电多少kW·

h?

（按30天计算）如果时间单位用秒,1个月电能消耗多少焦耳?

教师鼓励同学们灵活应用不同的方法板演，强调kW和kW·

h是两个不同的物理量的单位,一定要注意区分。

2.怎样测量电功率

[师]同学们已经掌握了电能、电功率的知识,了解了它们之间的区别和联系,在上节课中也已经知道用电能表可以来测量用电器消耗电能的多少。

电功率能不能测,该如何测呢?

（引导同学们从电功率的定义考虑）

[师]具体怎么操作呢?

现在我们学习另一种测量电功率的办法。

同学们看书并回答这种测量方法的测量依据或者说测量原理是什么呢?

提醒同学们一定要注意符号的意义和单位。

我们已经知道了什么是额定电压和额定功率，从公式P=IU看,如果用电器两端的电压改变了,用电器的功率会变吗?

下节课我们将要讨论这样的问题,请同学们预习。

三、小结

学生回答或交流：

电能表有时候转得快,有时候转得就比较慢。

一般是晚上转得快一些,白天转得较慢。

有时候白天转得也很快,中午用电饭锅做饭时,就比晚上只开一盏灯转得快。

电能表转得快慢和用电器的多少及用电器的种类有关系。

学生观察并叙述。

两只灯泡的规格不同。

学生看书，了解电功率的定义、符号和单位。

学生看书并思考。

[生]不能,还要看工作时间的长短。

学生回答。

学生思考后回答（可以分组,每组思考一题）

时间相同时,可以比较谁消耗能量多;

消耗能量相同时,可以比较谁用的时间短。

学生讨论并交流。

学生练习。

只要能测出电视机消耗的电能和消耗电能所用时间,就能算出它的电功率。

学生思考并回答。

测量原理P=IU。

只要用电压表测出用电器两端电压,用电流表测出流过用电器的电流,就能算出电功率。

同学们讨论

15.2电功率

物理量

及符号

意义

表达式

单位（符号）及换算

测量

电功W

电流做功的多少或用电器消耗能量的多少

W=Pt

焦耳（J）

千瓦时

（kW·

h）

1kW·

h=3.6×

106J

电能表

电功率P

电流做功的快慢或用电器消耗能量的快慢

P=IU

瓦特（W）

千瓦（kW）

1kW=103W

电能表或电流、电压表

15.2电功率（第2课时）——测小灯泡的电功率

1、知识与能力

①掌握电路的连接方法。

②通过实验现象总结出电功率与亮度的关系。

③掌握通过实验相关数据计算出电功率，并能从中发现规律的能力。

2、过程与方法

①通过观察与实验，培养学生初步的观察和分析能力。

②经历探究过程，思考实验时产生故障的原因，产生初步的探究意识。

3、情感、态度和价值观

①通过实验过程中的观察和探究，培养学生的尊重客观事实、实事求是的科学态度。

②通过实验活动中排除故障的过程，培养学生不畏困难的精神，并使之获得成功的喜悦，提高他们参与物理学习活动的兴趣。

通过实验，掌握测量电功率的方法。

如何通过实验归纳出电功率与电压的关系以及其他相关规律。

电源、开头、导线、小电灯、电流表、电压表、滑动变阻器。

五、教学程序：

因为本节课是实验探究课，探究试验是唯一的重点环节，我根据学生的实际情况，设计了如下的教学环节：

引入课题——设疑引导——提出问题——设计实验——进行实验——观察演示实验——分析总结——交流反馈。

其中交流反馈的评价机制将贯穿教学活动的每个环节。

教学目标

教师组织指导

学生活动

㈠复习引课

㈡实验过程

⑴实验目的

⑵实验原理

⑶实验器材

⑷实验电路图

⑸具体实验

⑹分析实验数据，论证：

⑺评估和交流：

㈢课堂小结

㈣布置作业

⑴什么是电功率？

⑵电功率的计算方法有哪些？

⑶前面我们学习了测量小电灯的电阻，参考这种方法，你能设计方法测量一个小电灯的电功率吗？

如何测量呢？

今天，我们专门来学习测量小电灯的功率。

板书标题。

本实验将采用怎样的原理来测量小电灯的功率？

本实验将用到哪些器材？

你对器材的规格要求有哪些？

学生讲完后师生共同选择。

本实验的实验电路图是怎样的呢？

你能否画出来，画出来后，跟伏安法测导体的电阻实验的电路图比较一下，有什么不同？

学生画完后教师把电路图进一步画规范和美观。

在黑板上讲解，快速连接电路的方法。

在学生做实验时，教师用投影片提醒同学们注意下列问题，并督促学生规范操作，文明实验：

①检查器材是否齐全？

②根据电路图，一一对应，快速连接好电路，注意电流表、电压表、滑动变阻器的正确连接方法和两只电表量程的选择，注意开关的起始状态；

③及时在课本上的实验表格中填写实验数据。

学生开始改变滑动变阻器的阻值进行读数。

在测量过程可能出现多种错误，主要以学生小组讨论的形式解决，教师只做引导。

可能发生的错误

可能原因与解决办法`

电压或者电流表指针反偏

正负极接反：

更换接线柱

小灯泡不发光

滑动变阻器阻值过大：

移动滑片使之变小

某条电线中间断开：

更换电线

开关未打下：

闭合开关

小灯泡烧坏：

更换

小电灯的实际功率是否一定等于它的额定功率？

从刚才的实验中，我们可以看到，小电灯的实际功率不一定等于它的额定功率，那么，什么条件下，小电灯的实际功率大于它的额定功率？

什么条件下，小电灯的实际功率又小于或等于它的额定功率呢？

回答、识记、设计、交流等。

根据公式P=IU

电池组（两节）、开关、导线、小电灯（2.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器等。

设计本实验的电路图。

思考交流老师提出的问题，并在教师指导下，理解性识记相应内容。

思考交流老师提出的问题，并在教师指导下，重点思考下面两个问题：

①实验中最可能出现错误的地方，在哪方面容易出现较大的误差？

②在实验的设计、操作和分析的过程中，你发现了什么新的问题？

1、实验原理：

P=UI

2、发现的规律：

小灯泡的亮度与电压有关

小灯泡的电功率与电压有关

……

15.2电功率（第3课时）——习题课

（1）能够结合欧姆定律并根据用电器的额定电压、额定功率算出用电器正常工作时的电流和用电器的电阻。

（2）能理解计算实际功率的思路。

（3）通过练习，能进一步发展审题能力和初步综合运用学过的电学知识解题的能力。

能够结合欧姆定律并根据用电器的额定电压、额定功率算出用电器正常工作时的电流和用电器的电阻。

理解计算实际功率的思路。

“220V40W”、“220V100W”的电灯串联、并联电路板各一个、插座一只、投影仪。

⑴复习引课

教师设问：

①欧姆定律的内容是什么？

②串联电路的电流、电压、电阻有什么特点？

③什么叫电功？

什么叫电功率？

④用电器在什么情况下才能正常工作？

⑤实际功率和额定功率之间有什么关系？

⑵例题分析

例1：

求铭牌为“PZ220-40”和“PZ220-100”的两盏电灯正常工作时的电流和电阻分别是多少？

并根据计算结果比较两只灯的灯丝的粗细。

①计算热身：

先请两位同学上黑板做，一位同学求“PZ220-40”电灯的电流和电阻，另一位同学求另一盏灯“PZ220-100”。

其他同学同时在课堂作业本上解此题。

②引导猜想：

还记得导体的电阻与什么因素有关吗？

请同学们初步分析后，再猜一下，这两盏灯中哪盏灯的灯丝会粗一些？

③分析观察：

首先，师生共同推导出电阻的表达式R=U额2／Ｐ额，用它比较两灯电阻的大小，然后，再让学生传看这两只灯的灯丝或投影这两盏灯的灯丝，观察比较它们灯丝的粗细。

④例题小结：

⒈若已知用电器的额定状态，可求出用电器正常工作时的电流I=P额／U额和用电器的电阻R=U额2／Ｐ额。

（一般地说，应当把用电器上所标明的额定条件，理解为给出了用电器的电阻。

不考虑温度对电阻的影响。

）

⒉额定电压相同的灯泡，额定功率大的灯泡电阻小，灯丝粗。

例2：

求一只铭牌为“PZ220-25”的电灯分别在210V和230V电压下，电灯的实际功率。

①分析点拨：

当电灯两端电压发生变化时，可认为灯丝的电阻没有改变，根据欧姆定律I=U/R可知，I随U的变化而变化，所以电灯实际发出的功率也变化。

②理解思路：

⒈根据额定状态求出电灯的电阻。

⒉根据I=U/R求出电灯在新电压上的电流。

⒊根据P=UI求出新电压下的功率。

③计算验证：

请两位同学上黑板分别算出电灯在210V和230V电压下的功率P1和P2，其他同学在课堂作业本上解此题。

④讨论总结：

⒈本题还有没有其他解法？

⒉学生回答。

⒊教师指导：

要注意用电器的实际功率是随着它两端的实际电压的改变而改变的，另外用比例法P1∶P额=U12∶U额2求P1较为方便。

例3：

将铭牌是PZ220-40的电灯L1和灯铭牌是PZ220-100的电灯L2并联接在220V的电压上，哪盏电灯亮？

为什么？

如果再将它们串联接在220V的电路上，又是哪盏电灯亮些？

要判断两灯的亮与暗，只要比较二灯的实际功率大小就可以了。

②实验观察：

L1、L2并联在220V的电压上，哪盏电灯亮？

如果改成串联，又是哪盏电灯亮？

③实验分析：

⒈并联时，每盏电灯的实际电压均为220V，则其实际功率就等于电灯的额定功率，因此可直接判断出电灯L1比电灯L1亮。

⒉串联时，因每盏灯两端的电压均小于220V，所以两灯均不能正常发光，根据例1的结果知道，电灯L1的电阻R1大于电灯L2的电阻R2，又因为两盏电灯串联，所以通过它们的电流一样大。

因此可根据P=UI=I2R判断出P1＞P2，L1这盏电灯亮些。

在并联电路中，电阻大的用电器消耗电功率小；

在串联电路中，电阻大的用电器消耗的电功率大。

例4：

标有“”6V3W"

的小电灯能不能直接接到9伏的电源上？

若要使小电灯接上后正常发光，应怎么办？

同学们根据自己已有的知识不难判断，因为9伏已大于电灯的额定电压6伏，如果将电灯直接接在此电源上，因实际功率比额定功率大得多，电灯会烧坏，所以不能直接接入。

若要接，应和电灯串联一个电阻Rx再接入，让电阻Rx分担3伏的电压。

②解题练习：

⒈请两位同学上黑板分别画图求出Rx。

⒉教师示范：

教师示范一种解题方式：

∵根据P=UI得到：

I额=P额/U额=3W/6V=0.5A；

又∵串联时Ix=I额=0.5AUx=U-U额=9V-6V=3V

∴由欧姆定律I=U/R得：

Rx=Ux/Ix=3V/0.5A=6Ω

⒊组织讨论：

本题还有哪些方法求Rx：

先求电流，再求总电阻，再求Rx；

先求Ux，再求灯的电阻，再用分压公式求Rx；

先用分电公式求出总电阻，再求Rx等等；

⑶解题小结

①已知用电器的额定电压和功率,可根据I额=P额/U额、R额=U额2／Ｐ额求出它的正常工作电流和电阻。

②用电器的实际功率随着它两端的实际电压的改变而改变，若知道用电器的电阻，可根据P=U额2／R额求出用电器的实际功率或根据P实∶P额=U实2∶U额2求实际功率。

③判断用电器能不能接到某一电源（或电路）上，要把加在用电器两端的实际电压和它的额定电压作个比较。

若U实=U额，能接，且P实=P额，此时用电器正常工作；

若U实<

U额，能接，但P实<

P额，此时，用电器不能正常工作，但根据P实=U实2/R可求出P实；

若U实>

U额，用电器应和一只恰当的电阻串联后再接到电源（或电路）上才能使用。

所以用电器安全工作的条件是加在它两端的电压的实际值不能超过它的额定值。

说明：

在分析例2时，要强调I随U的变化而变化。

解此题时注意学生中可能出现的两种错误：

①若加在灯泡两端的电压，不等于额定电压，而此时的实际功率不等于额定功率，学生仍用I实=P额/U实算出通过灯泡的电流。

②使用P实=I实U实，错把额定电压下的电流强度I额当成I实代入计算P实。

所以，对于基础不太好的学生让他们用公式P实=U实2/R来计算实际功率较好。

⑷课堂小结

我们今天学习了哪些内容，同学们小结一下，并评价一下对方的课堂小结。

学生回忆，可以在回忆不出来的时候互相交流和阅读笔记。

⑸布置作业

15.3电热器电流热效应

1、知道电流的热效应；

2、在实验的基础上总结出焦耳定律的内容

3、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用

4、知道一般电热器的工作原理及其应用

电流的热效应、电热器的发热原理、焦耳定律和家庭电热器的简单计算。

焦耳定律和家庭电热器的简单计算。

热得快、电烙铁、电炉、电烘箱、电饭锅各一只；

学生电源、5欧姆电阻、10欧姆电阻、20欧姆电阻、电热丝组、电流表、滑动变阻器、开关等各n组、投影片等。

⑵学习新课

①电热的利用

⒈电热器原理：

⒉电热器的主要组成部分：

⒊电热器的优点：

⒋常见的电热器

②防止电热的危害

③焦耳定律的学习

⑶课堂小结

⑷布置作业

将5欧姆、10欧姆、20欧姆三只电阻串联后接到学生电源上，电源电压调到9V，观察并迅速触摸三只电阻，感受有什么不同，为什么？

导体对通过它的电流有阻碍作用，这种阻碍会使得电能转化为内能，所以通电后电阻将有发热现象，而且同样的电流，同样的时间，阻值较大的电阻发热较多。

人们把这种现象叫做电流的热效应（板书）。

同学们联系生活实际，举例说明家里有哪些用电器？

其中哪些电器主要是为了产生热量？

各种用电器里都有导体，只要电流通过导体，导体就要发热，那么，考虑到电热问题，我们应该怎样正确使用家用电器呢？

家用电器连续作用较长时间后，要停用一会儿，这是为了散热，防止用电器的温度过高而烧坏；

而电器长期停止使用时，隔一段时期又要通电，这是利用电热来驱潮。

可见，电热既可供我们利用，也要防止它造成的危害，今天我们专门来讨论这上面这些问题。

同学们见到哪些利用电热工作的电热器？

学生回答时，教师出示相关的电热器，指出：

这些电热器是利用电流的热效应即利用电热进行加热的设备。

用文字介绍微波炉工作的原理及特点，让学生明确微波炉不是电热器.

拿出一个废旧的“热得快”让学生观察，并注意管中的电阻丝。

指出：

电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。

（也可以问题串提问：

①发