人教版九年级物理下册教案全册.docx
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人教版九年级物理下册教案全册
人教版九年级物理下册教案
18.1电能电功
教学目标
一、知识与技能
1.从能的转化的角度认识电能,了解电能与我们生活的联系。
2.知道电能的单位和符号。
3.认识电能表,知道电能表上参数表示的意义,会读电能表,会通过电能表计算家庭电费。
4.能利用电功的公式进行相关的计算。
二、过程与方法
1.通过电能表的学习,培养学生观察、分析和用理论知识解决简单实际问题的能力。
2.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。
三、情感、态度与价值观
1.培养学生对科学的求知欲,使学生乐于探究日常生活中所包含的物理学知识,提高学习物理的兴趣。
2.结合生活实例,通过对1度电的认识,培养学生节约用电的意识。
教学重点
1.电能表的读数。
2.电功的计算。
教学难点
对电功概念的理解及利用电功公式进行计算。
课前准备
电流表、电压表、电能表、多媒体课件等。
新课引入
出示如图甲、乙所示的电表,让学生从图中获取信息,说出它们的作用与使用规则;再出示如图丙所示的仪表,观察这个仪表,你对它了解多少?
知道它的哪些相关信息?
从学生的疑惑中导入新课。
合作探究
探究点一:
认识电能
活动1:
生活中你见到过哪些电池?
它们的作用是什么?
学生交流讨论。
学生交流、讨论后回答:
生活中不同型号的干电池、手机、数码相机中使用的锂电池,它们属于电源,是把其他形式的能转化为电能.
活动2:
让学生从物理走进生活,讨论、交流,生活中你见到过哪些消耗电的用电器?
能否说出它们的能量转化?
学生交流、讨论后回答:
电风扇、白炽灯、空调、冰箱等,这些用电器是将电能转化为其他形式的能.
活动3:
结合以上两个问题,小组之间交流、讨论试着说出电能的概念和单位。
归纳总结:
(1)电能:
电流所具有的能量。
(2)单位:
电能常用的单位是千瓦时,符号是kW·h(俗称“度”);在物理学中电能更常用的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
它们之间的换算关系是1kW·h=3.6×106J。
探究点二:
电能的计量
活动1:
走进生活,让学生根据你的生活经验,说出在你的家庭中是如何计量每个月消耗的电能的?
你知道这些电能是通过什么单位计量?
学生阐明自己的观点,师归纳总结:
电能的测量工具是电能表,往往以度为单位,1度=1kW·h。
活动2:
根据同学们的生活经验,交流讨论说一下,根据如图所示的电表,说出如何读出电能表的示数,如何计算出这个月消耗的电能?
根据学生的交流、讨论归纳总结出:
(1)电能表的示数,最后一位是小数位,单位是kW•h
(2)月末的电能表示数减去月初电能表的示数,即为一个月消耗的电能。
活动3:
出示电能表,让学生结合课本P88的内容,说出如图所示的电能表铭牌所代表的含义。
归纳总结:
“220V”是说这个电能表应该接在220V的电路中使用。
“10(20)A”是说这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。
“50Hz”是说这个电能表在50赫兹的交流电中使用。
“3000r/kW·h”是说,接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上转盘转过3000转。
探究点三:
电功
活动1:
自学课本P90,完成下列问题:
(1)什么是电功?
(2)电流做功的多少与哪些因素有关?
如何表达它们之间的关系式?
根据小组之间阐明的观点,归纳总结得出:
(1)电功:
电能转化为其他形式能量的过程也可以说电流做功的过程,有多少电能转化为其他形式的能量,就说电流做了多少功。
电功的符号是W。
(2)电功计算公式:
W=UIt。
说明电流做功的多少与电流的大小、电压的高低、通电时间的长短有关。
板书设计
第1节电能电功
教学反思
本节内容主要包括三部分:
电能、电能表、电功,其中电能和电能的计量是本节的重点,故在授课的过程中充分体现这一点。
电能的概念有比较直观的基础,为了激起学生的兴趣,我让学生从自己身边的实例入手,从能量转化的角度来了解电能,进而为电功的理解做好了铺垫。
对于学生对电能表的认识,我充分利用实物,让学生结合实物和工作过程来认识电能表和电能表的名牌,加深了学生对知识的把握。
18.2电功率
第一课时电功率及其计算
教学目标
一、知识与技能
1.能说出电功率的物理意义、定义和单位。
2.能利用电功率的公式进行简单的计算。
3.了解“千瓦时”的来历,知道“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系。
二、过程与方法
通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,培养学生的分析、概括能力。
三、情感、态度与价值观
通过动手探究,激发学生探究意识和学习兴趣。
教学重点
对电功率概念的理解,会用电功率的公式进行简单的计算。
教学难点
正确理解电功与电功率的区别与联系。
课前准备
电能表、规格不同的普通照明灯泡、电源、开关、导线、多媒体课件等。
新课引入
学过了电能和电能表后,谁观察过电能表的转动情况?
不同时刻、不同家庭的电能表转动得一样快吗?
演示:
在电能表后分别接不同的灯泡,一只灯泡上标有“220V15W”,另一只灯泡上标着“220V100W”,接通电源,发现后者比较亮的灯泡电能表的转盘转动得快,而前者比较暗的转动得慢。
同是灯泡,为什么有的消耗电能快,有的消耗电能慢呢?
为了描述用电器消耗电能时的这种差别,我们引入一个新的物理量——电功率。
合作探究
探究点一电功率
活动1:
分别拿一只24W和一只500W的灯泡,接在电路中,比较电能表铝盘转动的快慢。
学生观察并比较两次电能表铝盘转动快慢情况。
实验现象:
电能表第二次比第一次转动得快。
活动2:
学生交流、讨论观察到的实验现象的原因。
结论:
电能表铝盘走得快慢不同,表示用电器消耗电能的快慢不同。
在相同时间内,铝盘转过的圈数不同。
铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少,而在相同时间内铝盘转过的圈数,则反映用电器工作时消耗电能的快慢。
归纳总结:
在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢。
活动3:
出示课件,展示问题:
(1)把一盏电灯接在家庭电路上通电1h,消耗的电能是3.6×105J,把一个电炉接在家庭电路中通电1min消耗的电能是6×104J,哪一个用电器消耗的电能快?
如何比较?
交流得出答案:
电灯1s消耗的电能:
=100J/s
电炉1s消耗的电能:
=1000J/s
电炉消耗电能快。
活动4:
能否根据比较消耗电能快慢的方法,小组之间交流、讨论说出电功率的概念?
表达式和单位?
归纳总结:
(1)电功与时间之比为电功率。
(2)表达式:
P=
其中:
W表示消耗的电能;t表示完成电能所用的时间;P表示用电器的功率。
(3)单位及其换算:
瓦(W);千瓦(kW));
1kW=1000W;1W=103mW
活动5:
走进生活,说出你所熟悉的用电器的电功率是多大?
小组之间交流、讨论,说出自己的答案。
总结:
空调 约1000W
洗衣机约500W
电视机约200W
抽油烟机约140W
电冰箱约100W
电扇约100W
归纳总结:
(1)各种不同的用电器,电功率一般不同;
(2)工业和农业生产上的用电器,功率往往很大。
而像一些小型的电器,电功率比较小。
探究点二电功率的简单计算
活动1:
出示课件,展示问题。
典例剖析:
某电视机的电功率是250W,每天使用3h,一个月用电多少千瓦时?
(按30天计算)如果时间单位用秒,1个月电能消耗多少焦耳?
小组之间交流、展示自己的答案。
答案展示:
解:
P=250W=0.25kW
t=3h×30=90h=3.24×105s
由P=
得W=Pt
所以一个月内消耗的电能:
W=Pt=250W×3.24×105s=8.1×107J=22.5kW·h
归纳总结:
(1)kW和kW·h是两个不同的物理量的单位,千瓦是电功率的单位,千瓦时是电能的单位,千万不要混淆一定要注意区分。
(2)公式
进行计算时单位的对应性:
单位
物理量
大单位
小单位
W
kW·h
J
P
kW
W
t
h
s
变式训练1:
利用公式P=
变形求时间:
3度电可以供“220V,300W”的电熨斗正常工作多长时间?
板书设计
第2节电功率
第1课时电功率及其计算
教学反思
本节教学难度较大。
在前面教学中虽为电功率的计算作了一些铺垫,但遇到本节的计算,学生由于自身的思维发展水平,对复杂问题的分析能力仍有困难。
突破的方法是引导学生对本节的实验现象进行细致的推理,对物理量及其单位的学习要扎实,要准确记忆、理解,使学生对本节基础知识有很好的再现能力。
要想上好本节课,做好演示实验和引导学生分析好实验现象非常关键,教学过程中根据学生的表现和领悟情况可适当调整教学速度,切忌贪快而使学生理解不透,做题时不会,再返回头来进行辅导!
只有扎扎实实地进行教学,才能引导学生真正掌握好这一节内容。
18.2电功率
第二课时额定功率及其计算
教学目标
一、知识与技能
1.能结合实例,说出用电器铭牌上的额定电压、额定功率所表示的含义。
2.能区别额定电压和实际电压,额定功率与实际功率。
3.会利用电流表和电压表测量用电器的功率。
二、过程与方法
1.观察用电器的铭牌或相关信息,了解与用电器有关的参数。
2.通过科学探究电功率与用电器中电流(或电压)的关系。
三、情感态度与价值观
1.通过实验探究,培养学生实事求是的科学态度,激发学习物理知识的兴趣。
2.关心日常生活中各种用电器功率的大小,培养节能意识。
教学重点
1.电功率的简单计算。
2.实验研究电功率的问题。
教学难点
1.额定电压和实际电压,实际功率和额定功率的区别。
2.灵活运用所学的知识解决简单的电功率问题。
课前准备
学生电源、小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线、规格不同的普通照明灯泡、多媒体课件。
新课引入
演示:
按照如图所示的电路连接好,来回的调节滑动变阻器的滑片,让学生小灯泡亮暗的变化?
进一步的延伸拓宽,你知道引起小灯泡亮暗变化的因素有哪些?
小灯泡在什么的情况下工作,寿命才长一下?
学生质疑?
从学生的疑惑在导入新课。
合作探究
探究点一额定功率额定电压
提出问题:
通常我们说这个灯泡的电功率是40W,那个电烙铁的电功率是60W,并没有明确地指明电压。
在不同的电压下,同一个用电器的电功率总是一样大吗?
学生议论纷纷,各执己见。
实验1:
取一个标有“2.5V0.75W”的小灯泡,让学生根据如图甲所示的电路图,连接实物图乙,连接好实物图后,移动滑片,使小灯泡两端的电压为2.5V,记下电流表的示数,并观察记录小灯泡的发光情况。
再分别移动滑轮,使实电压表的示数为2V和3V时,记录下电流表的示数和小灯泡的亮暗情况。
问题1:
从实验所记录的数据中,根据自己的理解,能否分析这些数据哪些是额定电压、实际电压、额定功率、实际功率?
问题2:
根据你的理解,说出什么是额定功率、额定电压。
以组为单位阐明小组的观点,其他组不同意见的再加补充。
总结:
(1)实验中小灯泡两端的2.5V、2V、3V为真实所加的电压,故它们是实际电压,对应计算出的功率为实际功率;
(2)当小灯泡两端的所加的实际电压为2.5V时,此时小灯泡正常工作,此时的电功率为小灯泡的额电功率。
归纳总结:
(1)额定电压:
用电器正常工作时的电压叫做额定电压;
(2)用电器在额定电压下工作时的功率为额定电功率;
(3)用电器实际所加的电压为实际电压,实际电压下的功率为实际功率。
实验2:
取“220V40W”和“220V15W”的两盏灯泡,将它们并联接入电压为220V的电路中。
观察两只灯泡的亮暗。
(接入前先让学生猜想:
可能是哪一盏灯较亮?
)
[来源:
学|科|网Z|X|X|K]
实验3:
取“220V40W”和“220V15W”的两盏灯泡,将它们串联接入电压为220V的电路中。
(接入前先让学生猜想:
可能是哪一盏灯亮?
)
实验总结:
(1)两盏灯都正常工作时,40W灯比15W灯亮,此时两盏灯的实际电压都等于额定电压,两盏灯的实际功率等于额定功率。
(2)两灯串联接在220V的电路中时,15W灯比40W灯亮,因为此时15W灯泡的实际功率大于40W灯泡的实际功率。
归纳总结:
U实与U额的关系
P实与P额的关系
U实=U额
P实=P额
U实<U额
P实<P额
U实>U额
P实>P额
知识拓宽1:
电功率的两个推导公式:
①根据欧姆定律
,将电流I代入电功率公式P=UI=U
=
②根据欧姆定律
可得U=IR,将电压U代入电功率P=UI=I×IR=I2R。
故电功率的也可利用公式P=
=I2R计算。
(但这两个公式只适用于纯电阻电路,即将电能全部转化为热能的用电器,如电炉子、电饭锅等均属于纯电阻电路。
)
知识拓宽2:
根据用电器(特指纯电阻用电器)正常工作时的电压和电功率,结合公式P=
得出电阻
,从而计算出这类用电器的电阻。
探究点二额定功率的有关计算
活动1:
出示课件,展示问题。
典例剖析1:
小滨对家中的豆浆机非常感兴趣,于是,他收集了如下信息:
如图甲是豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率P1=200W;R是加热电阻.额定功率P2=1100W.图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息,请你根据信息解答以下问题:
(1)豆浆机正常工作,打浆时的工作电流;
(2)豆浆机加热电阻的阻值;
(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能。
思路导引:
(1)豆浆机在工作过程中分为几个阶段?
哪几个阶段?
(2)从豆浆机工作过程信息表中,分析出每一阶段对应的功率和时间。
变式训练1:
一个“220V800W”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻有多大?
假如电路中的电压降低到200V,电阻丝的电阻不变,这时电炉实际的电功率有多大?
板书设计
第2课时额定功率及其计算
教学反思
这节课的难点是学生对额定电压、额定功率与实际电压、实际功率混淆不清,解题中需把电功率公式和欧姆定律公式反复运用,更加造成了困难。
解决这一困难,一是要把有标记的灯泡接入不同电压的演示实验做好,二是解题中要分步计算,把每一步的已知什么求什么讲清楚,练习应以直接用公式的简单计算为主。
这两点注意到了,学生会在后期的计算中循序渐进。
18.3测量小灯泡的电功率
第一课时伏安法测量小灯泡的电功率
教学目标
一、知识与技能
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.会测算小灯泡的实际功率和额定功率。
3.在实验过程中,巩固电流表、电压表和滑动变阻器的操作技能。
4.通过实验,知道小灯泡的电功率随它两端电压的变化规律。
二、过程与方法
1.通过实验,培养学生依据实验原理设计实验方法的能力。
2.通过实验,培养学生观察、分析和概括能力。
三、情感态度与价值观
1.通过实验,培养学生实事求是的科学态度,激发学习物理知识的兴趣。
2.通过实验,认识同电器正常工作与不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。
教学重点
用“伏安法”测量小灯泡实际功率的方法和步骤。
教学难点
电流表、电压表和滑动变阻器的正确使用。
课前准备
学生电源、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线、多媒体课件。
新课引入
小明在实验室发现如图所示小灯泡的铭牌已经模糊不清了,偶尔看清“2.5V”字样,但他很想知道则个小灯泡正常工作时的电功率,怎么办呢?
同桌的张斌灵机一动,很快帮小明解决了这个问题,聪明的你知道张斌是想出什么办法得出了小灯泡的电功率吗?
这节课我们就来解决这个问题,从而导入新课。
合作探究
探究点一测量小灯泡的电功率
1.设计实验:
从情景导入中让学生讨论、探究如何测量出这个“2.5V”小灯泡的额电功率和在不同电压下的电功率?
需要哪些测量工具?
电路图如何设计?
学生总结:
用电压表和电流表测量分别测量出小灯泡两端的电压和通过的电流,然后通过公式P=UI计算出小灯泡的电功率。
电路图为:
2.进行实验
活动1:
让学生根据经验分析,在连接实物图时应该注意哪些问题?
并适当的整理。
学生总结:
(1)连接实物图时,开关应该断开,滑动变阻器应该滑到最大值。
(2)电流表和电压表的量程选择要正确,两表的连接方式、接线柱接法要正确。
滑动变阻器的选择、接法要正确。
(3)电源电压高于小灯泡额定电压。
活动2:
小组之间交流分析需要测量的数据和记录的数据,划片移动的次数。
设计出实验表格,并记录数据。
实验次数
电压
U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡的亮暗
1
2
3
3.分析与论证
通过实验数据,让学生分析根据实验数据你能够得出的实验结论有哪些?
归纳总结:
(1)分析表格中的数据后发现小灯泡两端的实际电压越高,灯泡的电功率越大,灯泡的发光越亮;
(2)小灯泡的亮度由实际功率决定,与额电功率无关;(3)小灯泡的实际功率有多个,额电功率只有一个。
4.交流与评估
实验完成后,让每一个小组进行评估自己组的实验过程。
老师做最后的归纳总结。
归纳总结:
(1)连接电路时,开关应该处于断开状态;
(2)连接实物图时,滑动变阻器应该“一上一下”接入电路中,且滑到最大值。
(3)滑动变阻器有两个作用:
一个是保护电路,另一个是改变小灯泡的两端的电压;
(4)电流表、电压表的“+”“-”接线柱接法是否正确。
(5)是否是通过“试触”进行量程的选择。
典例剖析小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关.找来额定电流小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1,接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示电路探究.
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整.
(2)闭合开关,滑片P向__________(选填“A”或“B”)端移动,使灯L1发光,先观察__________示数,测出灯L1的相关物理量并记录表中,计算小灯泡L1的额定功率__________瓦.
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
1
1.6
0.20
2
2.5
0.24
3
2.8
0.26
(3)小明注意到灯L1的亮度变化:
第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。
结合表中数据得出的实验结论_______________________________________。
【思路导引】
(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联,根据灯泡的额定电流确定电流表的量程且串联在电路中,滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中;
(2)分析表中电压表和电流表示数的变化,根据P=UI分析实际功率的变化,进一步得出实际功率和灯泡亮度之间的关系。
【自助解答】
板书设计
第3节测量小灯泡的电功率
第1课时伏安法测量灯泡的电功率
教学反思
本节实验是电学中最重要的一个学生实验,它涉及的器材最多、操作步骤最复杂,教材中是完全放手让学生去操作完成的,对学生来说难度不小,所以在课堂上,给予了适当的引导、启发,对一些关键性的问题给予了必要的提示,这样学生的正确率得到了明显的提高,实验也能够比较顺利地完成。
X
本节课的一个重点就是培养学生的评估与交流能力。
评估是对实验过程的反思,可以培养学生评估探究过程和探究结果的意识、从评估中汲取经验教训,有利于学生养成严谨的科学态度,有利于发散学生的批判性思维。
通过评估,培养学生发现新问题的意识和能力,并尝试改进探究方案。
18.3测量小灯泡的电功率
第二课时特殊方法测量电功率
教学目标
一、知识与技能
1.会利用伏阻法测量小灯泡的电功率。
2.会利用安阻法测量小灯泡的电功率。
3.会利用电能表、秒表测量家庭电路中用电器的电功率。
二、过程与方法
通过设计实验,培养学生的实验能力、观察、分析及概括的能力。
三、情感、态度与价值观
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。
教学重点
1.利用伏阻法、安阻法测量小灯泡的电功率。
2.利用电能表、秒表测量家庭电路中用电器的电功率。
教学难点
1.电流表、电压表和滑动变阻器的正确使用。
2.电能表、秒表的使用和读数。
课前准备
多媒体课件。
新课引入
出示如图所示的电熨斗,我现在想知道这个用电器工作时的电功率,如何测量?
利用上节伏安法进行测量,是否可以?
同学们不知所措?
从学生的迷惑中导入新课。
合作探究
探究点一伏阻法测量电功率
活动1:
展示课件,出示实例:
一位同学想要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额电功率,现有如下器材可供选用:
电源(电压未知且不变)、滑动变阻器、定值电阻R0(阻值已知)、电压表各一个,三个单刀单掷开关、导线若干。
(1)请你设计实验电路图.
(2)简要写出实验步骤(步骤中要明确写出实验中要测量的物理量)
(3)用你所测得的物理量表示出小灯泡额定功率的表达式:
___________________。
活动2:
针对导课问题,让学生展开讨论,在没有电流表的条件下,如何测量出小灯泡的额电功率?
设计出电路图。
同时出示课件,展示思路导引:
(1)没有电流表如何获取到通过小灯泡的电流?
(2)要想让定值电阻的电流能够替代小灯泡的电流,如何连接?
(3)如何实现小灯泡两端的电压为额定电压?
学生总结:
方案一:
(1)利用伏阻法来测量灯的功率.用导线把小灯泡、定值电阻、滑动变阻器、开关、电源串联,电压表与灯炮并联。
(2)①闭合开关,调节滑动变阻器的阻值使电压表的示数为U=2.5V.
②断开开关,滑动变阻器的滑片位置不动,把电压表改测定值电阻的电压,闭合后,读出电压表的示数U′.
(3)电路中的电流I=
,灯的额定功率P=UI=U•
.
(2)电路图如图所示,首先闭合开关S、S2,移动滑动变阻器使电压表的示数为2.5V,然后再断开开关S2,闭合开关S1。
保持滑动变阻器滑片位置不动,记下此时电压表的示数为U′,则通过小灯泡的电流为
,所以小灯泡的额电功率为P=UI=2.5V
=
探究点二安阻法测量电功率
活动1:
有了伏阻法的测量,师再进一步的拓宽延伸,在上述问题中,如果只提供电流表,又如何测量?
学生讨论交流。
设计出电路图,并分析出小灯泡额定电功率的表达式。
活动2:
展示课件,出示例题:
一位同学想要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额电功率,现有如下器材可供选用:
电源(电压未知且不变)、滑动变阻器、定值电阻R0(阻值已知)、电流表各一个,三个单刀单掷开关、导线若干。
(1)请你设计实验电路图.
(2)简要写出实验步骤(步骤中要明确写出实验中要测量的物理量)
(3)用你所测得的物理量表示出小灯泡额定功率的表达式:
___________________。
展示课件提示:
(1)如何获取到小灯泡两端的电压?
(2)要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电压,小灯泡与定值电阻如何连接比较好?
(3)如何实现小灯泡两端的电压为额定电压?
学生总结:
方案一:
如图所示的电路图,将开关闭合,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数I′=
;断开开关,保持滑动变阻器滑片不动,将电流表移至与小灯泡串联,闭合开关,记下此时电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率为P=UI=
方案二:
①按图连接电路,闭合开关S1、S2,断开S