十五章+电功+电热+教案.docx

1、十五章+电功+电热+教案15.1 电功与电能表（2课时）一、教学目标1知识与技能知道电能表的用途和读数方法；知道电流可以做功以及做功的实质；探究影响电流做功的因素；知道电功单位焦耳和生活常用单位度2情感、态度与价值观激发学生的探究欲望，让学生体验探究过程。二、教学重点：掌握电功的概念、公式及公式的变形。三、教学难点：影响电功大小的因素及综合运用学过的知识进行简单的电功计算。四、教具：电能表、家庭电路示教板、学生电源、电动机、演示电流表、演示电压表、滑动变阻器、导线若干、刻度尺、秒表、铁架台、钩码、棉线、投影片等。教学过程互动和反馈师：最近一段时间以来，我们一直在学习电学知识。但说到电，其实，我

2、们最熟悉的还是家庭用电和每月要交多少多少电费。谁知道你家用来测量每月消耗多少电能的仪表叫什么？谁又知道供电部门是根据什么来计算你家一段时间内消耗的电能的？电流能做功吗？求电流所做的功的公式是不是W=FS呢？从今天开始我们来学习电流做功、电功率、家庭安全用电等知识，板书标题。1电能表的学习师：出示电能表，问：谁读过电能表的示数，谁会读数？下面我们用3分钟时间阅读课文中的第1部分电能表的表头说明书，把不明白的地方“”出来。师：我们先来交流一下每个人“”出来的不明白的内容。师：在学生交流的基础上重点讲解几个概念：表头符号kwh的读法、物理意义、表盘示数读法以及和度的关系。电压示数220V为额定电压；

3、参数3000r/kwh和6400imp/kwh所表示的物理意义；师：我们来看一下例题。师：前面我们学过一个概念“单位时间内完成功的多少，表示能量转化的快慢”，为了测量自己家的电视机每秒钟消耗的电能，我们应该准备哪些测量工具并进行怎样的操作呢？2电功概念的学习总结归纳；师：做功的两个必要要素是什么？功的单位是什么？水流可以做功，那末电流可以作功吗？演示：课本实验介绍实验装置及电路图。演示电动机提升钩码。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？总结：电流能够做功，电流做的功叫电功。（板书）引导学生联系生活中电流做功的其他实例。电风扇扇风时

4、；电炉烧饭时；电灯发光时；给蓄电池充电时； 总结：电流做功的过程就是电能转化成其他形式能的过程。（板书）3电功公式的构建和运用师：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？师：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？师：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：

5、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。师：这个规律如何用一个公式来表达？师：提示：公式中四个物理量的单位J、V、A、s要对应。三个物理量要对应于同一个用电器或同一段电路。师：我们下面来做几个练习，示题如下。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? 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。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

6、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?师：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？师：我们今天学习了哪些内容，同学们小结一下。学法选择：阅读；交流；讲授；练习；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。学法选择：观察演示实验；交流；联系实际举例；生：思考、交流、回答、观察。学法选择：实验构想；控制变量法探究；理解；练习中学习运用电功公式；生：思考与交流；师生总结：电灯两端电压越大

7、，通过的电流越强，通电时间越长，电流做功越多。生：W=UIt生：独立完成练习，师巡回点拨或对后进生详细指导。生：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。生：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、电能表表头符号kwh的读法、物理意义、表盘示数读法以及和度的关系。电压示数220V为额定电压。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）一、教学目标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

8、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。二、教学重点：电功率和用电器的额定功率。三、教学难点：正确理解电功率和电功的区别与联系。四、教具：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220 V电压做演示,所以必须注意

9、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。教学过程互动和反馈一、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15 W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。

10、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

11、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1 min,消耗的电能是2400 J;电流通过洗衣机工作1 min时消耗的电能是6000 J;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4000 J的电能。电风扇要工作100 s,洗衣机工作40 s,哪台电器功率大?为什么? 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72000 J;洗衣机通电工作2 min,电流做功12000 J.问:哪台电器消耗的电能多?哪台电器的功率较大?为

12、什么? 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1 s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。 投影 例4:某电视机的电功率是250 W,每天使用3 h.一个月用电多少 kWh?(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 kWh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

13、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

14、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。同学们讨论板书设计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

15、的多少或用电器消耗能量的多少W=Pt焦耳(J)千瓦时(kWh)1kWh=3.6106 J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)1 kW=103 W电能表或电流、电压表课后记：15.2电功率（第2课时）测小灯泡的电功率一、教学目标1、知识与能力 掌握电路的连接方法。 通过实验现象总结出电功率与亮度的关系。 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 通过观察与实验，培养学生初步的观察和分析能力。 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 通过实验过程中的观察和探究，培养学生的尊重客观

16、事实、实事求是的科学态度。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。二、教学重点：通过实验，掌握测量电功率的方法。三、教学难点：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。四、教具：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复习引课实验过程实验目的实验原理实

17、验器材实验电路图具体实验分析实验数据，论证：评估和交流：课堂小结布置作业师：什么是电功率？电功率的计算方法有哪些？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。师：本实验将采用怎样的原理来测量小电灯的功率？ 师：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。师：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。师：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

18、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：检查器材是否齐全？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；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？师：从刚才的实验中，我们可

19、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？师：我们今天学习了哪些内容，同学们小结一下。生：回答、识记、设计、交流等。生：根据公式P=IU生：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。生：设计本实验的电路图。生：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。生：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：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？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？板

20、书设计1、实验原理： P=UI2、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 课后记：15.2电功率（第3课时）习题课一、教学目标（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。二、教学重点：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。三、教学难点：理解计算实际功率的思路。四、教具：“220V40W”、“220V100W”的电灯串联、并联电路板各一个、插座一只、投影仪。教学过

21、程复习引课教师设问：欧姆定律的内容是什么？串联电路的电流、电压、电阻有什么特点？什么叫电功？什么叫电功率？用电器在什么情况下才能正常工作？实际功率和额定功率之间有什么关系？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。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。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？分析观察：首先

22、，师生共同推导出电阻的表达式R=U额2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。例题小结：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。)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。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

23、电灯实际发出的功率也变化。理解思路：根据额定状态求出电灯的电阻。根据I=U/R求出电灯在新电压上的电流。根据P=UI求出新电压下的功率。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。讨论总结：本题还有没有其他解法？学生回答。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P1P额=U12U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？分析点拨：

24、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。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？实验分析：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。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P1P2，L1这盏电灯亮些。讨论总结：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：

25、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？分析点拨：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。解题练习：请两位同学上黑板分别画图求出Rx。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=0.5A Ux=U-U额=9V-6V=3V由欧姆定律I=U/R得：Rx= Ux/Ix=3V/0.5A=6组织讨论：本题还有哪些

26、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；解题小结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额求出它的正常工作电流和电阻。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2R额求出用电器的实际功率或根据P实P额=U实2U额2求实际功率。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U额，用电器应和一只恰当的电阻串联后再接到电源(或

27、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：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。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。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。布置作业15.3电热器 电流热效应一、教学目

28、标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二、教学重点：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。三、教学难点：焦耳定律和家庭电热器的简单计算。四、教具：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。教学目标教师组织指导学生活动复习引课学习新课电热的利用电热器原理：电热器的主要组成部分：电热器的优点：常见的电热器防止电热的危害焦耳定律的学习课堂小结布置作业 师：将5欧姆、10

29、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？师：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？师：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？师：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。板书标题。师：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。师：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.师：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：发热体应选择