人教版物理九年级下册单元教案第十八章.docx
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人教版物理九年级下册单元教案第十八章
人教版物理九年级下册单元教案-第十八章
第十八章 电功率
第1节 电能 电功
1.知道电能的单位,会读电能表的示数
2.知道电能的大小与什么因素有关
电能表参数的意义及电功公式的运用
电功(电能)的计算
一、创设情景,明确目标
电从哪儿来?
通过课件展示生活中见到的各种各样的电能来源。
电又用到哪儿去了?
人们可以把许多形式的能转化为电能,反过来电能又可以转化成许多形式的能量,如内能、机械能、化学能等等。
请学生再举一些例子说明电能的转化。
电能有这么广泛的应用,那什么是电能呢?
今天我们共同学习电能和电功。
二、自主学习,指向目标
我们一起共同预习电能和电功一节内容,完成知识储备。
三、合作探究,达成目标
知识点一 电能的计量
提出问题:
我们经常听父母说上个月家里用了多少多少度电,你知道什么是度吗?
在物理学上度用什么表示?
学生讨论:
物理上的学名其实叫千瓦时,符号kW·h
国际上电能的单位用J,它们的换算关系是1kW·h=3.6×106J
提出问题:
我们家里用了多少度电,你知道是什么来测量的?
学生讨论:
电表。
教师点拨:
物理上把这种电表叫做电能表。
演示实验:
出示电能表实物
展示课件,共同观察电能表的面板,你能看出哪些知识?
学生讨论后回答
教师点拨:
根据学生的回答内容进行补充:
220V:
表示电能表适用的额定电压为220V
2(4)A:
电能表标定电流为2A额定电大电流为4A
50Hz:
表示电能表在50Hz的交流电中使用
3000r/kW·h:
表示每消耗1kW·h(度)的电能,转盘转动3000转
示数:
145.5kW·h
如何读电能表的读数呢?
反思小结:
电能表的前后两次示数之差,就是这一段时间内消耗的电能。
所以电能表每次必须记录起始和结束时电能表上的示数。
认识生活中各种各样的电能表,理解一度电的作用,培养学生节约用电的意识。
知识点二 电功的计算
提出问题:
电能和电功其实是一个意思,单位相同。
电流做功的过程其实就是电能转化为其他形式能量的过程。
或者说有多少电能转化为其他形式的能量,电流就做了多少的功。
提出问题:
同学们认为电流做功的多少与什么因素有关呢?
可以猜想,并说明猜想的根据。
学生讨论:
电压越大的时候,灯泡会越亮,电流做的功就越多。
电流大的时候,电风扇会转的越快,说明电流做的功越多。
教师补充:
工作时间越长,消耗的电能会越多,说明电流做的功越多。
教师点拨:
这说明电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关。
它们的具体关系可以表示为:
W=UIt
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。
W=UIt=220V×0.09A×3600s=71280J=0.099kW·h
计算时电压的单位用V,电流的单位用A,时间的单位用s,计算出电功的单位为J,然后利用J和kW·h的关系换算成kW·h。
教师点拨:
强调单位的使用。
四、总结梳理,内化目标
本节课我们学到了哪些知识,同学们回答,大家共同补充。
电能的来源、电能的用途、电能的单位、电能的测量方法、电能表的认识、电功的计算方法。
五、达标检测,反思目标
完成学生用书“能力提升和拓展闯关”上的练习。
第1节 电能 电功
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。
第2节 电功率
第1课时 认识电功率
1.知道电功率的意义、定义、公式及单位
2.会运用电功率的公式进行简单的计算
3.知道千瓦时的来历
电功率的计算
电功和电功率的区别
一、创设情景,明确目标
演示实验:
把100W的灯和25W的灯接入电路中,观察单独开100W的灯时和单独开25W的灯泡时电能表的转盘转动的快慢。
提出问题:
它们转动的快慢相同吗?
为什么不同?
这说明了什么?
提出问题:
电流通过这些用电器时,做功相同吗?
做相同的功,用时相同吗?
如何比较做功的快慢呢?
教师点拨:
比较电流所做的功跟我们以前学过的速度、功率等等一样,肯定要选择相同的时间比较所做的功,或者比较做相同的功所用的时间。
这就是我们今天要学到的电功率。
二、自主学习,指向目标
请同学们阅读课本P91~P93的内容,完成知识储备内容。
生活中我们常常可以发现,电能表上的表盘有时转的很快,有时转的很慢。
如果细心一点,可能你还会发现,转慢的时候可能常常是只开了一个灯泡,而转快的时候可能是使用了电热水器或同时使用了很多用电器。
这说明不同的用电器做的功可能是不一样的,那怎么比较电流做功的快慢呢?
三、合作探究,达成目标
知识点一 什么是电功率
提出问题:
家用电饭锅和灯泡,在通电时间相同时,哪一个电流做功更多些?
学生讨论:
电饭锅
提出问题:
若家用电饭锅和灯泡,都要消耗1度电,那么哪一个消耗电能更快些?
学生讨论:
电饭锅
提出问题:
我们是用什么方法来比较的?
(展示PPT5)
学生讨论:
我们选择比较的物理量,就叫电功率。
(展示PPT6)
在物理学中,用电功率表示电流做功的快慢。
教师点拨:
电功率用P表示,单位:
W和kW
关系:
1kW=1000W
展示课件,让学生了解常见一些用电器的电功率。
学生找用电器的对应功率
教师提问:
电功率是电流做功的快慢,如同速度表示运动的快慢一样,如何计算电功率呢?
学生回答:
P=符号意义及单位。
知识点二 千瓦时与千瓦的区别
根据功率的公式P=,可以变形得到求功的公式W=Pt
学生阅读课本P93面“千瓦时”的来历。
提出问题:
千瓦时、千瓦是什么物理量的单位?
学生讨论:
千瓦时是电功的单位,千瓦是电功率的单位。
学生活动:
千瓦时和焦耳的关系。
W=Pt=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J
说明电功率与电功的区别
例题解析:
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)
W=Pt=0.25kW×90h=22.5kW·h
四、总结梳理,内化目标
本节课学到了什么?
学生回答这节课学到了哪些物理知识,老师加以补充。
五、达标检测,反思目标
学生共同完成P93面想想议议。
第1课时 认识电功率
1.电功率(P):
消耗电能的快慢
单位:
瓦特符号:
W
1kW=1000W
2.公式:
P==UI
3.千瓦时与千瓦
电功率
W
kW
时间
s
h
电功
J
kW·h
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。
第2课时 电功率的计算
1.能区分用电器的额定功率和实际功率
2.理解电功率和电流、电压之间的关系,并能用功率计算公式P=UI进行简单的计算
电功率的计算
电功率的计算
一、创设情景,明确目标
演示实验:
将两个额定电压相同,而额定功率不的小灯泡并联接入电路中,观察灯泡的亮度。
将一个灯泡接入电路中,利用滑动变阻器改变其亮度。
提出问题:
两个灯泡的电压相同,为什么亮度不同?
灯泡的电压发生了改变,灯泡的亮度随着改变,说明灯泡的亮度受什么因素的影响?
二、自主学习,指向目标
教师:
本节课我们将跟随第一节课电功率的知识,继续完成电功率的学习。
首先阅读教材P94~P95面的内容,先完成学生用书“知识储备”。
三、合作探究,达成目标
知识点一 额定电压和额定功率
提出问题:
不同用电器的功率一般是不同的,比如说空调的功率一般很大,照明灯泡的功率一般很小。
那么同一个用电器在不同的情况下,功率是相同的吗?
比如说灯泡在220V的电压下正常发光,如果电压偏低一点,它还正常发光吗?
学生讨论。
教师、学生实验。
提出问题:
产生这种现象的原因是什么?
学生讨论后回答。
教师点拨:
在不同的电压下灯泡的发光情况是不同的,如果电压偏高,它会强烈发光,如果电压偏低,它会发光暗淡。
学生回答什么叫额定电压、什么叫额定功率。
说明用电器在不同电压下功率是不同的。
说明用电器的额定电压和额定功率是固定的。
说明根据P=UI,用电器在不同电压下的功率不同。
阅读各种用电器的铭牌,说明各种铭牌的含义。
教师点拨:
我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压,只有在额定电压下用电器才能正常工作。
实际电压偏低,用电器的功率低,不能正常工作。
实际电压偏高,有可能损坏用电器。
注意对用电器铭牌进行讲解。
知识点二 电功率的测量
提出问题:
电功率的计算我们现在已经学到了两个公式,分别是什么?
学生回答:
P=W/t P=UI
提出问题:
如果让你测出一个用电器的功率,你会选择什么工具,用到的是哪一个公式?
学生回答:
如果我用P=W/t,我就选择电能表和手表;
如果用P=UI,我就选择电流表和电压表
由学生讨论如何用P=来测量用电器的功率,如何用P=UI测量用电器的功率。
教师补充学生的不足。
计算灯泡在不同电压下的实际功率,总结归纳出方法。
反思小结:
一般来说,用电器的电阻是保持不变的,所以当需要求出实际功率时,一定要找到实际电压或实际电流,再用P=UI求出实际功率。
说明灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
提出问题:
我们已经尝过了电功和电功率,他们到底有什么样的区别,分别有什么样的计算方法呢?
学生讨论,进行总结。
四、总结梳理,内化目标
本节课你学到了什么?
学生回答,老师补充
五、达标检测,反思目标
完成练习
第2课时 电功率的计算
1.额定电压:
用电器正常工作时的电压
额定功率:
用电器在额定电压下的功率
2.P===UI
用电流表和电压表可以测出一个用电器的实际功率
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。
第3节 测量小灯泡的电功率
1.知道测量电功率的方法。
2.知道灯泡的亮度取决于电功率
测量电功率的方法
理解灯泡在不同电压下的电功率不同
一、创设情景,明确目标
提出问题:
计算电功率的公式有哪些?
你能否根据这些公式说说如何测量灯泡的电功率?
学生回答。
提出问题:
你能设计出测量灯泡电功率的方法吗?
学生回答。
我们本节课就来利用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。
二、自主学习,指向目标
同学们先阅读课本,然后完成学生用书“知识储备”部分。
三、合作探究,达成目标
提出问题:
前面已经学过用电压表和电流表测定一个未知电阻阻值的方法:
伏安法。
你能对照这个实验,设计出一个测量小灯泡电功率的方法吗?
学生讨论回答。
实验目的:
实验器材:
实验原理:
实验步骤:
提出问题:
我们测的是小灯泡的功率,它在不同电压下的功率相同吗?
我们可以改变一下灯泡两端的电压来比较一下功率。
如何改变灯泡两端的电压?
学生回答:
利用滑动变阻器
提出问题:
滑动变阻器在这个实验中起到了什么样的作用?
学生回答:
改变灯泡两端的电压。
教师点拨:
我们就是测小灯泡三种情况下的电功率:
低于额定电压、等于额定电压、高于额定电压的1.2倍时,并观察不同电压时灯泡的亮度。
教师点拨:
为了圆满、准确地完成实验,实验前需要大家注意以下几个问题
学生进行实验。
根据学生的实验过程,展示课件。
教师提示:
我们在实验中共测得了哪些物理量,又观察到什么现象?
你如何告诉别人你在实验中获得的东西?
请设计出记录本次实验的表格。
根据学生的填表情况,由学生回答灯泡在不同电压下的发光情况
提出问题:
这说明灯泡亮度是由什么决定的?
学生:
由灯泡的实际功率决定的。
提出问题:
反思一下,实验中最可能出现错误的是哪几个环节?
在哪方面容易出现较大的误差?
学生交流回答。
教师提问:
在实验的设计操作和分析的过程中,你还发现了哪些新的问题?
学生讨论回答。
四、总结梳理,内化目标
本节课我们学到了哪些知识,同学们回答,大家共同补充。
五、达标检测,反思目标
布置作业:
完成学生用书“能力提升和拓展闯关”上的练习。
第3节 测量小灯泡的电功率
1.实验目的:
测量小灯泡的电功率
2.实验原理:
P=UI
3.实验器材:
电源、导线、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表、电压表
滑动变阻器的作用
4.实验电路图
5.实验步骤:
6.实验表格
实验
次序
实验要求
电压
电流
灯泡的
亮度
电功率
1
小灯泡在额定电压下工作
2
小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍
3
小灯泡两端的电压低于额定电压
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。
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。
第4节 焦耳定律
1.知道电流的热效应
2.知道焦耳定律,会用焦耳定律进行计算
3.能用焦耳定律解释简单的现象
焦耳定律的计算
理解焦耳定律及用焦耳定律解释生活中的现象
一、创设情景,明确目标
演示实验:
教师将一个电取暖器接入电路中,稍候一会儿后,让学生观察电取暖器中的电热丝的变化,再让学生用手触摸电源线。
提出问题:
为什么电热丝很热,热得发红,而与电热丝串联的电源线却没有明显的发热?
生活中很多用电器通电以后就会产生热量,请大家根据自己的经验说说你知道有哪些用电来加热的设备。
学生回答:
电热水器、电熨斗、电取暖器等等
提出问题:
用电器通电后为什么会产生热量呢?
今天我们就带着这个问题一起走近焦耳定律。
二、自主学习,指向目标
学生首先阅读课本,共同完成学生用书“知识储备”
三、合作探究,达成目标
知识点一 电流的热效应
提出问题:
什么是电流的热效应?
学生回答:
电流通过导体,导体会发热,电能转化为内能,这个现象叫做电流的热效应。
提出问题:
电流通过电熨斗时,电熨斗热的发烫,而导线却不怎么热,它们电流是相等的啊,这又是为什么?
用的摸一下发光的灯泡,你有什么感觉?
是不是觉得很烫?
那为什么连接灯泡的导线却不热呢?
怎样解释这种现象?
或者说,电流通过导体后产生的热量到底与什么因素有关呢?
学生交流讨论。
可能和电流有关,可能和电阻有关,可能和……
教师提问:
大家猜想可能和这些因素有关,如果要判断是跟哪一个因素有关,是不是需要用到一种方法?
学生回答:
控制变量法。
教师提问:
那电流产生了多少热量又如何知道?
我们能通过现象能判断出产生热量的多少吗?
你有没有好的办法来解决这个问题?
学生回答:
用转换法。
教师点拨:
实验中,通过观察某些物质吸热热量后的变化来判断产生热量的多少。
物体热胀冷缩,吸热后体积增大。
演示实验:
教师演示课本P99实验(也可以在烧瓶中盛煤油,用电热丝来加热),引导学生观察。
提出问题:
在这个实验中,我们是为了探究电流产生的热量与什么因素有关?
学生回答:
与电阻的大小。
提出问题:
那我们应控制什么相同?
学生回答:
电流的大小和通电时间。
提出问题:
如何控制电流相同?
答:
将两个电阻串联。
提出问题:
我们通过什么看出电流产生热量的多少?
答:
U形管中液面高度的变化。
提出问题:
最后的实验现象说明了什么?
答:
在电流相同时,电阻越大,产生的热量越多。
演示实验:
教师演示课本P100实验,引导学生观察和思考问题。
提出问题:
为什么要并联一根电阻丝?
答:
使密封在瓶内的两个电阻的电流不同。
观察实验现象,可以说明什么问题?
在电阻相同的情况下,电流越大,产生的热量越多。
反思小结
电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间都有关系。
知识点二 焦耳定律
教师点拨:
英国物理学家焦耳于1840年总结出了电流产生热量与电流、电阻和通电时间的关系,也就是焦耳定律。
学生回答:
学生齐声朗读焦耳定律的内容。
分析各字母表示的含义及各物理量的单位。
例题解析:
某导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时,1min产生的热量是多少?
Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
回顾课前一个问题:
为什么电熨斗会很烫,而导线却不怎么热?
学生讨论后回答
教师点拨:
电热器之类的用电器,比如说电取暖器、电熨斗等,它们在工作时把电能全部转化为了内能,所以由它们的工作情况来看,Q=W,这时利用欧姆定律和电功的公式就能够找到焦耳定律了。
简单介绍电热的利用和防止
生活中有很多地方需要利用电热,有的时候又需要防止电热,你能举出例子来吗?
教师点拨:
利用电热:
各种电热器都是利用电热的设备。
防止电热:
电视机后盖上有散热孔、电脑里面有散热风扇等等。
四、总结梳理,内化目标
你本节课学到了什么东西?
由学生先回答,教师在后面补充
五、达标检测,反思目标
布置作业:
完成学生用书“能力提升和拓展闯关”上的练习。
第4节 焦耳定律
1.电流的热效应:
电流通过导体,电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。
2.焦耳定律
公式:
Q=I2Rt
焦耳定律是电功率知识的一个升华,对电学内容起着承上启下的作用。
授课过程中我从学生生活中熟悉的用电器入手,使学生进一步认识电和热的关系,自然的导出电流的热效应,然后通过通电相同时间,白炽灯和电风扇的发热程度不同,让学生猜想电流产生热量的影响因素,进而通过实验说明电热与电阻、电流、通电时间都有关系(实验中很好地运用了控制变量和转换的研究方法),最后指出焦耳经过大量实验才于1840年得到精确的结果——焦耳定律,同时为了使学生加深对焦耳定律的认识,又从电能转化和欧姆定律推出了公式Q=I2Rt,这时启发学生从实验和理论两方面来学习、研究物理问题也有一定的作用。