原创新课堂九年级下册物理人教检测第十八章 电功率.docx
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原创新课堂九年级下册物理人教检测第十八章电功率
第十八章 电功率
1．结合实例理解电功和电功率的概念。
了解电功率在实际中的应用。
2．理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算。
3．能区分用电器的额定功率和实际功率。
4．通过实验，探究了解焦耳定律。
用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
本章是初中物理的重点章之一，是初中电学部分的综合，在前面我们已经学习了电学当中的电路及一些重要物理量：
电流、电压、电阻以及欧姆定律。
本章我们将学习探究电学的重点“电功率”的问题，本章主要讲述了电能、电功、电功率、焦耳定律等知识。
这些知识不仅奠定了电学的基础，而且在生产和生活中也有广泛的应用，是中考的重要内容之一，本章学习过程中需掌握六个主要概念、两个公式、一个探究实验、一个定律。
六个主要概念：
电能、电功、电功率、额定功率、实际功率、电流的热效应。
两个公式：
P＝
，P＝UI。
一个探究实验：
测量小灯泡的电功率。
一个定律：
焦耳定律。
本章的重点：
电功率的物理意义及概念，用伏安法测灯泡的额定功率，电流产生的热量跟电阻、电流大小之间的关系。
本章的难点：
能的转化，电功率与电流、电压之间的关系，对额定功率的理解，对焦耳定律的理解。
学生已经学习了电流、电压、电阻及三个物理量的一些基本性质，并认识了三个物理量的基本关系——欧姆定律，使学生能够使用欧姆定律解释生活中的一些基本电学现象，解决一些简单电路方面的问题，同时也为学习电功率奠定了基础；电功率部分是初中电学中的重点，电功率公式的应用和计算又是电学中的难点，学生在心理和知识的综合运用上都有一定障碍；学生已经学习了用滑动变阻器改变灯泡的亮度和伏安法测电阻的实验，为伏安法测小灯泡的电功率作了一些铺垫，同时也给学生掌握电功率的测量带来一些负面影响。
1．在内容上要紧紧抓住“电功率”这个中心，理解实际电压和额定电压以及实际功率和额定功率的含义。
2．在研究方法上，主要运用实验探究的方法，在探究中我们要注意实验现象，从现象中发现规律性的东西，从而归纳总结得出基本规律和原理。
3．在思想方法上，要理论联系实际，拓展自己的思维空间，从而理解在生产和生活中与电能和电功率有关的现象。
能够结合串、并联电路的特点和欧姆定律进行综合运算。
第1节 电能 电功
电能对初中生是一个比较抽象的概念，教材重视从生活到物理的认识过程，首先从人类生存的需要角度引入电能，激发了学生求知欲望和兴趣。
通过介绍各种发电设备，让学生了解它们是把各种形式的能量转化为电能的装置，理解能量可以相互转化，使学生能初步从能量转化的过程中了解电能。
联系生活实际，用学生熟悉的电能表让学生进一步认识电能，要求学生观察电能表上的重要参数来激发学生想知道电能表是怎样记录家庭中消耗电能多少的兴趣，从而培养学生的实践能力，认识到学习物理知识是有用的，使他们有满足感和兴奋感。
关于“电能”，教材降低了要求：
有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。
从社会日常生活生产中常见的获得电能和使用电能的例子来引出电能和学习电能的，突出科学与社会和生活的关系，用大量生动活泼的图片来说明电能在现代社会中的广泛应用，使学生深刻地认识到物理学在促进人类社会现代化中起着的重要作用。
通过介绍新型、现代化的电能表，培养学生将科学知识应用于生产、生活的意识。
通过电能表的教学，对学生进行学习与探究方法上的指导。
由于九年级学生思维主要以形象思维为主，而“电能”看不见、摸不着，这就要求在教学中尽量增加学生的感性认识，通过引导分析，让学生初步理解电能的概念，再通过直观的演示与实验学生的日常观察和生活体验结合起来，让学生感悟电能的转化以及应用电能表，学会电能的测量。
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．通过本节课的学习，学会使用家庭电能表，能利用电能表做简单的计算。
过程与方法
1．通过电能表的学习，培养学生观察、分析和初步的综合能力。
2．通过电能表的应用，培养学生用理论知识解决简单实际问题的能力。
情感、态度与价值观
1．通过了解电能在人类社会中的作用，充分认识电能的重要性，养成节约用电的好习惯，培养学生爱护自然、节约能源的良好意识。
2．通过了解各种各样的发电厂及新型的电力能源，激发学生热爱科学、勤奋学习的极大热情。
重点
学会使用家庭电能表及对电能重要性的理解。
难点
家庭电能表的使用，对电能、电功单位的理解。
演示法、讨论法。
一、新课引入
录像资料：
风车田的风车发电
或者请同学们看章首图，思考我们用哪些方式获得电。
二、新课教学
1．电能
师：
同学们家里都有很多电器，这些电器需要电才能工作，同学们有没有想过，电从哪里来的？
生：
从发电厂来的。
（干电池、蓄电池、太阳能电池……）
师：
我们日常生活、生产中使用的电能基本上是通过两条途径获得：
一是从电厂获得，二是从各种电池获得。
教材上的风车就是用来发电的，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？
生1：
还有火力发电，是用煤来发电的。
生2：
还有水力发电，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。
生3：
核电站，我们国家有大亚湾核电站和秦山核电站。
生4：
太阳能发电、潮汐发电、地热发电，垃圾发电等。
播放录像资料：
介绍各种各样的发电设施，进一步激发同学们的学习兴趣。
师：
今天的人们，已经离不开电了，无论走到哪里，都可以看见人们利用电能在工作。
[演示1]电池、小灯泡、开关、导线连接电路，合上开关，小灯泡发光。
师：
请一位同学触摸通电的小灯泡，说说有什么感觉。
生：
通电的小灯泡发热了。
师：
电能让电灯泡发光发热，电能通过灯泡转化成了光能，同时电能还转变成热能。
[演示2]电风扇通电转动。
[演示3]电动玩具车装上电池，合上开关，电动玩具车会运动起来。
生1：
电能还能转变成动能，如电风扇、电动车。
生2：
还有城市里的电车、电力机车，最近流行的电动自行车…
生3：
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。
师：
电涉及了我们生活的各个方面，电对我们的作用也会越来越重要，但是自然界中并没有可以直接使用的电，电能是从其他的原料（煤、石油等）中产生的，而发电的主要原料现在越来越少，所以我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同时，还要养成节约用电的好习惯。
2．电能的单位阅读教材第88页。
师：
电能的单位是什么呢？
师：
“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）
[投影]
●将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1J。
●普通的手电筒通电1s，消耗的电能大约也是1J。
●微波炉工作1min消耗的电能大约为60000J。
（同学们把焦耳换算成千瓦时，看看是多少）
1度（1千瓦时）电的作用：
（阅读教材第44页“小资料”）
可以炼钢1.6kg，生产化肥0.7kg，采掘原煤105kg，
可以使电车行驶0.85km，一次灌溉麦田330m2，机织棉布11m。
师：
从以上的这组数据，同学们能切实感受到一度电在国民经济中的作用，也更应该明白我们在生活中节约每一度电的必要。
3．电能表
师：
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？
生：
用电多少是用电表测量的。
师：
同学所说的电表就是电能表，也叫电度表（火表）。
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）
师：
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。
生1：
家里电器开着的时候，中间的圆盘会转动，圆盘上面的一排数字也会跟着变。
生2：
圆盘转动时，变化最快的是最后一位数。
使用的电器越多，圆盘转动得越快，上面数字变化得越快。
师：
很好，希望同学们都能注意观察身边的事情，养成良好的习惯，对大家的学习、生活会很有用，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。
生1：
电能的单位是“度”即“千瓦时”，表的最上面一行标出了“kW·h”，这是要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。
生2：
数字盘上一共有五位数字，但最后一位是在红色框里的，红框表示小数点，红框里面的数是小数点后面的数。
生3：
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。
（教师说明：
用电器功率较小，电能表圆盘转动很慢，最后一位数字也看不出变化时，从小标尺对应的白线位置能说明电表的转动，在课堂上可不提）
生4：
圆盘的两端有箭头，指示圆盘的转动方向，在圆盘上有一段涂着颜色，是为了电能表转动时能看得清楚、醒目。
师：
同学们观察得非常仔细，并且能根据学过的知识分析、思考问题，这很可贵，希望大家继续努力。
确实如同学们分析的，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。
[投影例题]
例1 几个同学家电能表的示数如下：
甲：
乙：
丙：
一个月后，三位同学家的电能表示数分别变为如下图所示，则这三位同学家这一个月分别用了多少度电？
甲：
乙：
丙：
[解析] 甲同学家一个月用电23kW·h，乙同学家一个月用电23.6kW·h，丙同学家一个月用电58kW·h。
师：
哪位同学能讲讲他们是如何知道这样的结果的？
生：
用某同学家电能表现在的示数，减去一个月前电能表的示数，就是该同学家这一个月的用电量。
例2 如果电工师傅按50度的电收取丙同学家的电费，该同学家一个月前电表的示数应该是多少？
说说你的想法。
生：
原来的表盘示数加上这一月的用电量就是现在的示数。
师：
现在请同学们继续关注电能表，了解几个重要参数。
生：
家庭电路的电压是220V，电能表一般用在家庭中。
“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。
另外几个参数，学生可能不容易明白，教师应引导学生看书教材第43页，帮助了解这方面知识。
●“50Hz”指电能表应在50Hz的交流电路中使用。
●“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。
这个参数叫电能表的额定电流，不同的电能表可能不同。
“600revs/（kW·h）”指电能表转盘转过600转，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h，或者说用电器消耗1kW·h的电能，电能表转盘转600转。
（出示不同参数的电能表让学生观察或投影不同参数的电能表表盘图）
师：
同学们通过比较，你能发现什么？
生：
其他的基本一样，只有额定电流有的是5（10）A；转数有的是1200revs/（kW·h），有的是1500revs/（kW·h），说明消耗1kW·h的电能，转盘转过的转数不同。
例3 例1中，如果甲、乙、丙三位同学的电能表上分别标出600revs/（kW·h）、1200revs/（kW·h）、1500revs/（kW·h），则这三位同学家：
（1）用电器均消耗1度电的时候，电能表转过的圈数分别是多少？
（2）电能表均转一圈，消耗的电能分别是多少焦耳？
（3）一个月电表分别转多少圈？
学生讨论、演算，三名同学板演分别计算甲、乙、丙三位同学家的情况。
[解析]
（1）三同学家用电器消耗1度电，电能表转过的圈数分别是600转、1200转、1500转。
（2）电能表转过1圈，用电器消耗的电能分别是：
甲：
＝
＝6×103J
乙：
＝
＝3×103J
丙：
＝
＝2.4×103J
（3）一个月三位同学家电表转过的圈数分别是：
甲：
600revs/（kW·h）×23kW·h＝1.38×104r
乙：
1200revs/（kW·h）×23.6kW·h＝2.832×104r
丙：
1500revs/（kW·h）×58kW·h＝8.7×104r
师：
通过大家的努力，同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解。
现在请同学们打开教材第43页了解另外一种电能表，哪位同学能给大家介绍一下这种新式的电能表？
生：
IC卡中的金额用完后，电能表便能切断电源，能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象。
4.电功
师：
在本节课的开始，同学们看到电灯发光，感觉了灯泡发热，电能转变成了光能和热能，电风扇、玩具车通电后运动，电能转变成了动能，电能的使用，都是把电能转化其他形式的能使用的。
物理上，“电能转化成其他形式能的过程是电流做功的过程”。
有多少能发生了转化就说电流做了多少功。
或者说，用电器消耗了多少电能，电流就做了多少功。
电功的符号是W，单位是焦耳（J），也可以是kW·h。
例4 一只电能表上标有“2000revs/（kW·h）”，如果此电能表的转盘转了1000转，则电流做了 J的功。
[答案] 1.8×106
三、课堂小结
师生共同小结：
电能：
来源、应用、单位、测量（电能表）及电功。
四、作业设计
见练闯考第75页课内精练
第1节 电 能
电能
本节有效地利用了教材，让学生读教材既加深了学生对知识的理解和掌握，又教给学生一种学习方法，很好地培养了学生的学习能力。
深入地挖掘和补充了教材。
各种用电器和电源在工作时涉及的能量转化知识挖掘和拓展的比较到位；书上关于电功知识删除了，我认为电功知识是学习电功率知识的基础，因此我给学生做了必要的补充。
注重重点知识、重点练习。
本节关于电能表有关参数的教学和练习，讲练都很到位。
第2节 电功率
本节利用上一节学生已了解的电能表进一步观察中间铝盘转动的快慢来引入电功率，符合学生的认知特点，激发并保持了学生的学习兴趣，通过一个演示实验进一步帮助学生建立电能表转动快慢与用电器消耗电能快慢之间的联系，从而理解电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。
关于电功率的单位瓦特，教材是通过例举了生活中家用电器的电功率的一些小数据来认识的，然后又联系工、农业生产提出千瓦及瓦特间的关系，通过公式W＝Pt，来解释电能的单位“千瓦时”的来历。
通过观察电器的铭牌和演示实验，引入额定功率和实际功率，了解电功率的灯泡亮度的关系。
教材直接给出公式P＝UI，要求会计算电功率及电流，并且知道用电器的电压如果改变了，它消耗的功率就会改变，知道用电器额定功率与实际功率的区别，知道可以根据公式测量电功率。
电功率是电学中重要的物理量，本节要让学生真正参与到课堂中来，突出了其学习的主体地位。
让学生能够互相倾听别人对问题的不同解释，并主动与他人合作、交流，在相互表达与倾听中，即可多角度的理解概念，又可培养学生的团队精神。
同时，本环节也有利于加强生生、师生之间的思想交流。
教师在本环节要细心观察思考，及时发现学生暴露出的思维盲点、知识缺陷，以便于有效展开下一步的教学。
学生已经学习了电流、欧姆定律、电能、电功等有关知识，对做功快慢、电流做功有了一定的了解，学生又在上一章做过用伏安法测小电灯电阻的实验，电路连接完全相同，这为学生学习本课打下了基础。
学生通过前面的物理学习，已有一定的探究能力，这为本课的探究顺利完成提供了能力基础，但本节课内容较多，电功率的概念、公式、额定功率与实际功率，学生在大容量的课堂上容易出现知识掌握不完整、似懂非懂的情况，教学中需及时总结和巩固。
知识与技能
1.理解电功率的概念，知道电功率表示消耗电能的快慢。
2.知道电功率的单位是W或kW。
3.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。
4.会应用功率的定义公式P＝
及公式P＝IU进行简单的计算。
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，培养学生的观察能力和分析、概括能力。
情感、态度与价值观
1.通过联系生活实际培养学生实事求是的科学态度。
2.通过教学活动，渗透理论联系实际的思想。
重点
电功率和用电器的额定功率。
难点
正确理解电功率、实际功率和额定功率的区分。
演示法、观察法、讨论法。
第1课时 电功率
一、新课引入
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？
生1：
电能表有时候转得快，有时候转得就比较慢。
生2：
工作的电器多的时候，电能表就转得快，工作的电器少的时候，电能表就转得慢。
师：
电能表转得快慢说明用电器消耗电能也是有快慢的，今天我们学习电能的快慢——电功率。
二、新课教学
1.什么是电功率
[演示]不同的灯泡接入电路中，观察电能表转动的情况（消耗电能快慢）。
（1）将15W的电灯接入电路，合上开关，灯发光，同学们观察电能表转动情况。
（2）将15W的灯泡取下，换上100W的灯重复第一步实验，同学们观察并比较两次转动快慢情况。
生：
电能表第二次比第一次转动得快，灯也是第二次比第一次亮，说明100W灯比15W的灯消耗电能快。
（3）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。
生：
第三次电能表转动得比第二次还快，说明同时工作的用电器越多，电路消耗电能越快。
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？
生：
两只灯泡不一样，一只上标着“220V 15W”，另一只灯泡上标着“220V 100W”。
师：
实验中，第一盏灯亮时电能表比第二盏灯亮时转得慢。
假如电能表在第一盏灯亮时，1min转10圈；在第二盏灯亮时，1min能转20圈，这段时间哪一盏灯消耗的电能多？
生：
第二盏灯，因为电能表都转了盘转20圈。
师：
那么，这段时间哪一盏消耗的电能快？
生：
第二盏灯，因为相同时间，第二盏灯消耗的电能多。
师：
注意，不能说“电能表转动越快，用电器消耗电能越多”，而是用电器消耗电能越快，电能表转动得越快；用电器消耗电能越慢，电能表转盘转动得越慢，而消耗电能的多少还要看工作时间。
师：
好，请同学们看书，了解在物理学中用什么物理量来表示消耗电能的快慢。
生1：
物理学中用“电功率”表示消耗电能的快慢，符号是“P”，单位是“瓦特”，简称“瓦”，单位符号是“W”。
生2：
还有一个更大的单位是千瓦（kW），1kW＝103W。
师：
谁还记得在上节课“电功”中，功是用什么表示的？
生：
功通常用字母“W”表示。
师：
请同学们观察教材第92页“小数据”，你能告诉大家一些什么信息呢？
生1：
这些都是家用电器的电功率，但有的不用接入家庭电路使用，装电池就行。
生2：
空调工作时，肯定比排风扇工作时电能表转得快。
师：
能不能说空调比排风扇消耗得能量多？
生：
不能，还要看工作时间的长短。
师：
通过大家的努力，同学们已明白电功率是表示消耗电能快慢的物理量，接着请大家想想，如何比较两个用电器工作时消耗电能的快慢。
生：
如果两个用电器消耗的电能相同，那么时间短的用电器，消耗电能快；如果两个用电器工作时间相同，那么消耗的电能多的用电器，消耗电能快。
师：
如果消耗的电能和工作时间都不相同呢？
比如，某电器甲10s的时间消耗电能100J，另一电器乙1s的时间消耗电能400J，哪个用电器消耗电能快？
生：
算算1秒的时间分别消耗多少电能就可了，也可以算算消耗相同的电能哪个需要的时间短。
师：
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。
同学们，请把你刚才计算时的数字用表示它意义的符号代替。
（学生板演）
P＝
这就是功率的定义式，一定要注意各符号的意义及单位。
W——消耗的电能（电流做的功）——焦耳（J）
t——消耗这些电能所用时间——秒（s）
P——用电器的功率——瓦特（W）
公式在使用过程中单位要统一，只有用电器在1s内消耗的电能是1J时，其电功率才是1W。
（1W＝1J/s）
[投影]
例1 某用电器20min消耗的电能是1kW·h。
此用电器的功率是多少？
解：
t＝20min＝1200s
W＝1kW·h＝3.6×106J
所以P＝
＝
＝3×103W＝3kW
2.“千瓦时”的来历
师：
请同学们看教材第93页，了解“kW·h”的来历，说说自己的理解。
生1：
功率的单位还可以用千瓦（kW），如果时间的单位取小时（h），由公式P＝
接变形后得到W＝Pt，这时电功W的单位就是“kW·h”。
生2：
1kW·h就是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。
师：
那么1kW·h等于多少焦耳呢？
生：
1kW·h＝1000W×3600s＝3.6×106J
[投影]
例2 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个月消耗电能多少焦耳？
（鼓励同学们灵活应用不同的方法板演）
解：
P＝250W＝0.25kW
t＝3h×30＝90h＝3.24×105s
由P＝
得W＝Pt
所以一个月内消耗电能是W＝Pt＝0.25kW×90h＝22.5kW·h＝8.1×107J
或W＝Pt＝250W×3.24×105s＝8.1×107J＝22.5kW·h
[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。
三、课内小结
1.电功率的概念.
2.“千瓦时”的来历
3.应用电功率公式及推导式进行计算.
四、作业设计
见练闯考第77页课内精练第2课时 额定电压 额定功率
一、新课导入
你观察到灯泡的标识吗？
它表示什么意思？
灯泡亮暗与上面的标识有关吗？
二、新课教学
1.额定电压 额定功率
演示：
将“220V 45W”的灯泡分别接入220V、36V电路，观察亮度。
师：
同学们观察到灯泡的发光有什么不同？
生：
接220V电压时，灯泡亮一些。
师：
灯泡的光能从哪里来得？
灯泡亮一些，说明什么？
生：
灯泡的光能是消耗电能转化来的，灯泡亮，说明消耗电能快，电功率大。
师：
实验说明，用电器消耗电功率是随着电压改变的，我们说电功率时，必须指明电压。
请大家观察教材第93页的铭牌，阅读说明书，搞清楚分别是什么含义。
其中“PZ”表示普通照明。
生1：
220V表示额定电压，灯泡两端电压为220V时，灯泡才能正常发光。
生2：
25W表示额定功率。
灯泡两端电压为220V时，正常发光，此时电功率为25W。
师：
用电器在额定电压下的功率叫额定功率，用电器消耗电功率是随着实际电压改变，实际电压越大，实际电功率越大，消耗电能越快，灯泡越亮；实际电压越小，实际电功率越小，消耗电能越慢，灯泡越暗。
但是不能为了增加亮度而无限制增加电压，这样会导致电流过大，温度过高，减少灯泡的寿命；同样道理，电压过低，灯泡就不能正常工作。
师：
请考虑一下，灯泡的额定功率会不会发生变化呢？
生：
不会，因为额定功率是在额定电压下的功率，额定电压不会变的，所以额定功率也不会发生变化，但是实际功率会随实际电压变化。
[想想议议]
1.[解析] n＝
＝6.11
师：
n取6还是7呢？
生：
如果取6，每个灯的电压就会超过36V，所以应该串联7个灯。
2.师：
请同学们分析这位记者错在何处，你能不能给他一个建议？
生1：
“kW·h”是电能的单位，“W”和“kW”是电功
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