十八章电功率整章教案.docx

十八章电功率整章教案.docx

《十八章电功率整章教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《十八章电功率整章教案.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

十八章电功率整章教案

第十八章电功率单元备课　　

一、本章内容标准　　

1. 知道电能的单位，了解电能跟其他形式能的相互转化。

2. 了解电能表的重要参数，会读数。

3. 知道电功率及单位。

4. 理解电功率和电流、电压之间的关系，并会进行简单计算。

5. 区别用电器的额定功率和实际功率。

6.了解电流的热效应跟电阻大小的关系。

7.了解电热的利用和防止。

二、本章教材分析　　　

本章课程的设置是在学生知道了一些基本电学知识的基础上，通过从生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲望，让学生初步了解电能、电功率这两个重要的电学概念及其在生产、生活中的广泛应用，达到从物理走向社会的目的。

本章教材综合性较强，内容和课后习题中都要运用电流、电压、电阻的知识，还要涉及串联电路和并联电路的有关概念。

本章重点：

理解电功率和电流、电压之间的关系，会进行计算。

这一部分在得到公式P＝IU之后要让学生学会，当I一定时，P与U成正比。

当U一定时P与I成正比。

当P一定时I与U成反比。

也就是我们在说到两个物理量“成正比”“成反比”的时候，一定要注意条件：

关系式中其他物理量的大小不变。

本章难点：

了解电流的热效应跟电阻大小的关系。

这一部分可分为两个阶段完成，便于分散难点。

先增加小探究：

可定性得出在电流相同时，电阻越大，产生的热量越多。

然后用P＝I2R得到在电流相同时，电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比的定量关系。

三、教学建议　　　　

（一）电能　　　

1.电能的单位及换算关系。

知道千瓦时（kwh ），度、焦耳简称焦（J）1千瓦时＝1度　1度＝3.6×106焦，　　

2.电能表。

了解电能表的重要参数会读数，并且能计算自己家中1个月或1周内消耗了多少电能，能按当地电费标准算出应支付的电费。

让学生做“动手动脑学物理”中的习题。

建议教师给学生布置作业观察自己家中的电能表中间的铝质圆盘，为什么有时转得快，有时慢？

家中停电时它不转动吗？

（二）电功率　　

1.   什么是电功率。

课文中先让学生从实际中知道灯泡上的“220V25W”中“220V”是额定电压，“25W”是电功率。

然后让学生知道电功率的物理意义这是本章的难点之一，突破该难点的最好办法是应用学生已经了解的电能表，教师在课堂上进行演示实验。

分别拿“15W”和“100W”的灯泡接在电路上比较电能表铝盘转动的快慢，直观地表示用电器消耗电能的快慢不一样来引入电功率的物理意义是表示用电器消耗电能快慢的物理量。

电功率的单位是瓦特（W）千瓦（KW）1千瓦＝1000瓦　让学生知道电功率的定义是1秒内所消耗的电能。

公式是P＝W/t的变形式W＝Pt　本教材中不是单纯的去套公式进行计算，而是用W＝Pt解释了电能的单位“千瓦时”的来历而后联系实际计算了下用电器一个月内消耗了多少电能。

应用控制变量法理解W＝Pt，并且让学生做“想想议议”体会这一方法的含意。

2.   怎样测量电功率。

最好用专业的仪表直接测量。

但是为了使学生具有初步的实验操作技能，在实验室中，常常采用通过用电流表和电压表分别测得电压和电流间接计算得知电功率。

理论证明P＝IU。

知道电功率的大小，用控制变量法分析：

当电流I一定时，功率P会随电压的变化而，由此引入额定电压和额定功率以及实际功率。

又用I＝P/U计算家庭电路中，用电器所通过的电流对公式P＝IU及变形式的应用加深了解。

（三）测量小灯泡的电功率　　

本节要求学生参与科学探究活动。

让学生知道探究要素和对探究能力的基本要求，并且要让学生充分阅读课文和讨论制定出探究方案，由于上一章第五节“测量小灯泡”学生已经掌握了伏安法测电阻的方法，因此本节对电流表、电压表和滑动变阻器的使用仅仅是个熟悉的过程在操作上不会有太大的困难。

通过本节实验要达到的目的是经历探究过程使学生理解，小灯泡在不同的电压下会有不同的电功率，只有在额定电压下的电功率为额定功率，小灯泡才正常发光。

高于或低于额定电压下为实际功率，小灯泡都不能正常发光。

通过实验学生对所发生的现象有了更深刻的印象帮助他们很好地理解灯的亮度可以由它的实际功率表示。

（四）焦耳定律　　

1.电流的热效应。

建议让学生联系生活实际找出一些由于通电发热的家用电器，从而知道：

电流通过导体时电能要转化成热能这个现象叫做电流的热效应。

2.电流的热效应跟电阻大小的关系。

建议对这个问题让学生经历科学探究活动，探究的要求有：

提出问题─猜想与假设─设计实验─进行实验─分析与论证─评估─交流。

3.电热的利用和防止。

对电热的利用教学中应对电热器简单的介绍，能举出生活中常见到的利用电热的例子。

另外也可以介绍一些电热、造成不利的一方面，并且采用了哪些措施降温或散热。

教学中应使学生认识任何事物都有两面性，电热给我们生活带来了方便，也会给人们带来危害。

来引导学生辩证的看问题，要求学生做“动手动脑学物理”。

四、时间安排　

本章共分四节，建议9课时。

第一节：

电能、电功    1课时　　

第二节：

电功率        2课时　　

第三节：

测量小灯泡的电功率   2课时　　

第四节：

焦耳定律       2课时　　

复习2课时

第一节《电能　电功》教学设计

一、教学目标 

（一）知识与技能 

1．知道电流做功的过程就是消耗电能的过程，了解不同用电器能量的转化；

2．知道电能表是测量电能的工具，了解电能表的参数； 

3．结合实例理解电功，知道电能的计算公式及单位； 

（二）过程与方法 

认识电能表的各项参数，会使用电能表测某段时间内电路消耗的电能，会通过电能表计算电费。

（三）情感态度和价值观

通过了解1kW·h的电能的作用，对节约用电有进一步的认识。

二、教学重难点

重点：

电能和电能的计量。

难点：

对电功的理解及计算电路中电流做的功。

三、教学资源准备

电能表、家庭电路演示板（含电能表、插座、开关等）、功率不同的用电器（灯、取暖器等）、秒表、实物投影、多媒体课件整合网络、电费缴费单。

四、课时安排：

1课时

五、教学过程 

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情景

（5分钟）

展示各种各样的发电厂、电源的图片，它们在电路中的作用？

人们如何使用电能？

学生说出不同的电源中能量的转化，总结出：

它们是把不同形式的能转化为电能。

激发学生的兴趣和求知欲。

引入新课

（5分钟）

展示生活中各种用电器的图片，你知道它们的作用吗？

播放停电的视频。

电能的单位是什么？

电能是如何来计量的？

学生说出不同的用电器工作时能量的转化，总结出不同的用电器是把电能转化为不同形式的能。

联系实际，贴近生活，培养分析与总结能力。

新课内容（25分钟）

电能的单位是kW·h，也叫“度”，物理学中能量的单位是焦耳，它们之间如何换算？

1kW·h=__________J

学生利用组合单位的方法把kW·h换算成J。

培养学生动手能力，熟悉单位换算。

电能的计量是利用电能表，展示电能表实物，了解电能表的参数。

“220V”

“10（20）A”

“600revs/（kW·h）”

“50～”

介绍分时电能表、IC卡式电能表等不同电能表。

学生阅读课本上电能表的各参数。

利用电能表读出一段时间内消耗的电能，计算电费。

给出一张电费缴费单，你能读出上月家中消耗的电能，需要缴纳的电费吗？

培养观察思考、自学能力，会读电能表

电能是人类生活、生产的重要资源，你知道1度电可以做哪些事情吗？

介绍生活中一些用电器工作中消耗电能情况，如电饭锅烧一次饭需要消耗0．5kW·h电能等。

把不同用电器接入电路，观察电能表的转盘转动情况。

学生阅读课本中“1kW·h电的作用”，了解电能在社会生活中的重要性。

说出其它生活中1kW·h电的作用。

知道不同的用电器接入电路后，电能表转盘转动速度不同。

对情感态度和价值观的培养，形成节约用电的意识。

展示工作中的用电器。

电功就是电流做功，就是把电能转化为其它形式的能。

举例说明电功。

电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。

举例说明。

电功的计算：

W=UIt

举例说明电功与电压、电流和通电时间有关。

1．手电筒和家用白炽灯的电流差不多，相同时间内白炽灯消耗的电能比手电筒多；

2．空调和白炽灯的工作电压相同，但流过空调的电流大，相同时间内空调消耗的电能多；

3．同一用电器工作时间越长，消耗电能越多。

结合实例说出电功与电压、电流和通电时间有关，培养学生物理与生活的联系。

在黑板上演示下面例题的计算过程。

例题：

有一只节能灯接在220V的家庭电路中，通过它的电流为0．09A，计算这只灯使用5h用电多少千瓦时。

练习：

有一辆电动自行车，其蓄电池上标明电压为48V，容量为10A·h，它充满电后大约储存了多少电能？

学生在课堂作业本上练习

解：

W=UIt=48V×10A×1h

=1．728×106J

所以充满电后大约储存了1．728×106J的电能

培养学生利用物理知识解决实际问题的能力

总结（5分钟）

课堂小结：

1．通过这节课你学到了什么？

2．你能利用电能表测量某用电器在一段时间内消耗的电能吗？

3．你会利用电功的计算公式计算电功或电能吗？

拓展：

如何利用电能表的参数测量较小的电能。

提示：

可以利用电能表上的600revs/（kW·h）参数。

例如电能表转盘在某段时间内转过了n转，则电路消耗了多少电能？

学生梳理本节课知识内容。

1．认识电能表、电能的单位及计算。

2．可以利用电能表的某段时间内读数的差值来测出电路消耗的电能。

3．电功的大小可以利用W=UIt计算。

学生讨论：

根据600revs/（kW·h）的表示的意思，每消耗1kW·h的电能，电表上的转盘转过600转，则消耗的电能为：

。

培养学生总结归纳的能力

利用物理方法解决实际问题，加强理论联系实际。

作业布置

完成《动手动脑学物理》

第1～4题

按要求完成

知识巩固

六、板书设计

七、教学反思

第二节《电功率》教学设计

【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：

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。

【课时安排】2课时

【教学方法】演示法、讲授法

【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？

）

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，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？

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。

（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）

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

1.5

2.5

3

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？

通过学生讨论：

引出额定电压和额定功率的概念。

（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：

【板书设计】第二节电功率

（一）电功率：

表示电流做功快慢的物理量。

1、定义：

电功率是电流在单位时间内所做的功（或所消耗的电能）

2、定义公式：

P＝W/t推导公式：

P＝UI

3、单位：

瓦（W）千瓦（kW）

（二）额定电压和额定功率

1、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。

2、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

【教学反思】

第三节《测量小灯泡的电功率》教学设计

一、教学目标 

（一）知识与技能目标

1．会测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器。

2．通过实验，体验小灯泡的电功率随它的两端电压的变化而变化的规律，知道用电器不同电压下工作实际功率的变化特点。

（二）过程与方法 

能够根据测量小灯泡的电功率的原理，设计符合测量需要的实验方案。

会根据记录的实验数据，利用比较的方法，分析和判断实际功率与额定功率的区别。

（三）情感、态度及价值观目标 

通过实验，初步认识用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安全意识。

二、教学重难点

教学重点：

会利用电功率计算公式作为实验原理，用伏安法测量小灯泡不同电压下的实际功率与额定功率的方法和步骤，区分额定功率和实际功率。

教学难点：

学生能够根据测量小灯泡电功率的实验原理，设计出符合实验目的的实验方案、实验步骤，并得出实验结论。

三、课时安排

四、教学准备

分组实验：

学生电源（或干电池3节），2．5V（或3．8V）小灯泡1只，发光亮度与小灯泡正常发光相当的二极管1个，开关1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，导线若干。

五、教学过程 

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

（5分钟）

出示课前学情诊断评价试题。

1．电功率是描述             的物理量，计算电功率的公式有   和       。

2．到目前所学的电学知识为止，我们学了哪些物理量？

哪些可以直接测量？

哪些不能？

3．画出伏安法测小灯泡电阻的电路图。

实验原理是：

       。

教师及时公布诊断评价试题答案，了解学生错误情况，并指导学生自主矫正。

快速阅读

自主答题

对照答案

自主纠错。

诊断学生在新课学习前，是否具备或已经掌握与新课学习所必要的和密切相关物理知识，为新课学习做好前提性诊断和及时补偿矫正。

新课教学

（35分钟）

【提出问题】

问题1：

如何测量一个额定电压为2．5v小灯泡的额定功率？

说出你的实验方法，所要测的物理量，需要的实验器材，并请画出电路图。

围绕老师问题，通过对比伏安法测电阻的实验，按要求回答问题。

利用已学伏安法测电阻和电功率知识，引导学生思考如何进行测量小灯泡电功率电路设计。

问题2：

如果要测量低于或高于额定电压下的小灯泡实际功率，还需要什么电路元件可以帮助改变小灯泡两端电压？

按要求回答：

滑动变阻器。

引导学生掌握利用滑动变阻器改变小灯泡两端电压，为实验探究小灯泡不同电压下的实际功率奠定基础。

【设计实验】

1．实验原理：

                      。

2．实验目的：

                      。

3．实验电路图：

4．实验表格：

提示：

在连接电路中，应注意哪些？

学生自主设计实验。

回答：

开关置于断开的状态；电流表、电压表的选择合适的量程和正负接线柱；滑动变阻器滑片置于阻值最大端。

根据小灯泡的额定电压，选择合适的干电池个数。

考查学生自主设计实验方案的能力

引导学生注意电学实验操作中，要注意电路安全及电路元件的保护。

【进行实验】

问题3：

电路连好了，接下来怎么做呢？

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，并记录电流表、电压表数值。

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，并记录电流表、电压表数值。

3．使小灯泡两端电压低于额定电压0．2倍，并观察小灯泡亮度，并记录电流表、电压表数值。

按要求规范操作，准确记录实验数据，观察小灯泡的亮度变化。

根据实验原理，进行实验探究。

【分析论证】

根据实验记录数据，分别计算小灯泡的额定功率是多少？

当小灯泡两端电压低于或高于额定电压时，它的实际功率是多少？

比较小灯泡的发光情况与实际功率的变化关系。

根据实验测量的数据进行实际计算。

体会不同电压下小灯泡实际功率与额定功率的区别，认识到实际功率是变化的，额定功率是不变的。

【交流评估】

1．实验中，一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小电灯不亮，电流表无示数，但电压表有示数。

试分析电路中可能出现的故障。

2．另一位同学连接好电路后，闭合开关时发现小灯泡特别亮。

这说明他在闭合开关前没有                     。

积极思考。

回答问题。

比较测量伏安法测电阻电路。

能根据实验中产生的现象，准确地找出电路连接时产生的故障。

引导学生学会知识的迁移。

拓展试验：

安排学生，分组测量二极管在与小灯泡亮度相当情况下，二极管两端的电压和电流值，并计算实际功率。

比较亮度相当时，二极管的实际功率与小灯泡实际功率的差异。

分组测量二极管与小灯泡亮度相当情况下的电流、电压值，并计算实际功率。

体会二极管在与小灯泡亮度相当时，实际功率偏小，有利于节约能源。

课堂小结

5分钟

【课堂小结】

1．这节课同学们有哪些收获呢？

2．同学们调节变阻器的过程中，小灯泡的电压不在2．5V时，它此时的功率还等于它的额定功率吗？

灯泡的亮度将如何变化呢？

电压能太大吗？

3．实验中对小灯泡的实际功率进行了三次测量，是否可以将三次测量的功率求平均值？

【巩固练习】

学生按要求主动回答问题。

体会1．小灯泡实际功率随灯泡两端电压增加而变大；小灯泡的额定功率始终保持不变。

体会2．用小灯泡两端电压高于或低于其额定电压，小灯泡不能正常工作。

用电器应在额定电压下工作。

进一步领会和理解小灯泡实际功率与额定功率不同。

进一步理解本次实验探究目的。

作业布置

完成课后《动手动脑学物理》第1、2、4题。

按要求完成

巩固知识

六、板书设计第三节测量小灯泡的电功率

1．实验原理：

                      。

2．实验目的：

                      。

3．实验电路图：

4．实验表格：

七、教学反思

第四节《焦耳定律》教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能 

1．能通过实例，认识电流的热效应。

2．能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。

3．会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。

（二）过程与方法 

体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。

（三）情感态度和价值观

会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。

二、教学重难点 

重点：

通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，