河北省遷安市遷安鎮(zhèn)第一初級(jí)中學(xué) 鄭永強(qiáng)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能
(1)知道電功率表示消耗電能的快慢,理解電功率的概念。
(2)知道電功率的單位有W和kW。
(3)會(huì)用電功率的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。
(4)了解電功率的大小是儀器的主要指標(biāo)之一。
2.過程與方法
(1)通過探究電功率與用電器中電流和電壓的關(guān)系,進(jìn)一步學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法──控制變量法,體會(huì)探究過程和科學(xué)方法的重要性。
(2)通過用電器的銘牌比較它們的功率大小,培養(yǎng)節(jié)能意識(shí)。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀
(1)通過實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神,激發(fā)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。
(2)通過交流討論,使學(xué)生學(xué)會(huì)與人交流自己的見解,學(xué)會(huì)傾聽別人的見解,有與他人合作的意識(shí),認(rèn)識(shí)到交流與合作的重要性。
(3)通過觀察銘牌,計(jì)算電功,培養(yǎng)節(jié)能意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
電功率的概念、公式。
【教學(xué)難點(diǎn)】
電功率的概念,用電功率的公式進(jìn)行計(jì)算。
【教學(xué)過程】
教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容
設(shè)計(jì)意圖
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
新
課
引
入
假如你家裝修房子時(shí),采購了60W和25W兩種不同規(guī)格的燈泡。根據(jù)需要客廳、書房的燈要亮些,臥室、廁所里的燈要暗些,你會(huì)怎么選?為什么?
學(xué)生們根據(jù)已有生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷選擇:客廳、書房安裝60W的燈泡;臥室、廁所里安裝25W的燈泡。
原因:60W的電燈泡比25W的更亮。
從生活中常見現(xiàn)象入手,創(chuàng)設(shè)物理情景,體現(xiàn)“從生活走入物理”的教學(xué)理念,并激發(fā)學(xué)生求知欲。
認(rèn)
識(shí)
電
功
率
教師演示60W和25W燈泡正常工作情況。
問1:電燈泡工作時(shí)能量是如何轉(zhuǎn)化的?從剛才實(shí)驗(yàn)看出60W的電燈泡比25W的更亮,這說明什么問題呢?
問2:怎樣來比較電流做功的快慢呢?
學(xué)生觀察燈泡亮度。
電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能;這表明相同時(shí)間內(nèi)60W的電燈泡把更多的電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能。(也就是說電流做功有快慢之分)
教師類比啟發(fā):
(1)怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢?
(2)怎樣比較力對(duì)物體做功的快慢?
(3)可以怎樣來比較電流做功的快慢呢?
學(xué)生思考并回答:(1)利用物體單位時(shí)間內(nèi)通過的路程(即速度);(2)利用物體單位時(shí)間內(nèi)完成的功(即功率);(3)可以利用單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功。
啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生,為新知識(shí)的學(xué)習(xí)做鋪墊
師:物理學(xué)中引進(jìn)了一個(gè)十分重要的物理量來描述電流做功的快慢,它就是電功率。從剛才的比較中得出應(yīng)該怎么來描述電功率呢?
生答:電功率就是電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。
認(rèn)
識(shí)
電
功
率
如果用Ρ表示電功率,用W 表示電功,用t表示通電時(shí)間,用數(shù)學(xué)公式就應(yīng)該這樣表示:
。
引導(dǎo)學(xué)生說出其物理意義、數(shù)值和單位。
師:但在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的用電器,功率往往很大,這時(shí)就要用更大的單位千瓦(kW)來表示。
1kW=1000W
生:電功率在數(shù)值上等于電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。
當(dāng)電功的單位是焦(J),時(shí)間的單位是秒s),電功率的單位就是焦/秒(J/s),常用瓦特(W)來表示。
學(xué)生熟悉電功率的常用單位。
電功率是家用電器的一項(xiàng)重要性能指標(biāo),請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察電風(fēng)扇的銘牌并思考討論:
(1)該電熱水壺正常工作時(shí)的電功率是多少?表示什么意思?(2)看兩小時(shí)電視要消耗多少電能?
學(xué)生了解單位的配套使用
(1)P—W,t—S,W—J;
(2)P—kW,t—h,W—kW·h
學(xué)生觀察后回答:(1)該電視機(jī)正常工作時(shí)的電功率是1800W,表示它1s消耗電能1800J;(2)由公式
,可得:
W=Pt=1800W×3600s
=6480000J
或:W=Pt
=1.8kW×1h
=1.8kWh
培養(yǎng)
學(xué)生
運(yùn)用
公式
能力
探究電功率跟電流、電壓的關(guān)系
提出猜想
多媒體展示flash課件
思考:怎樣判斷燈泡的電功率大???
猜想
影響電功率大小的因素可能是什么?
教師在教室里巡視,引導(dǎo)督促學(xué)生進(jìn)行猜想,避免學(xué)生盲目猜想
明確本節(jié)課只探究電功率與電流、電壓的關(guān)系
學(xué)生思考后回答
可通過燈泡的亮度
學(xué)生猜想假設(shè):
(1)可能與兩端的電壓有關(guān)
(2)可能與通過的電流有關(guān)
(3)可能與用電器的電阻有關(guān)。
……
學(xué)生各自猜想后,與小組成員進(jìn)行討論,提出小組成員共同贊成的猜想,在班級(jí)里進(jìn)行交流
培養(yǎng)學(xué)生敢于有根據(jù)地進(jìn)行猜想的良好品質(zhì)。
探
究
電
功
率
跟
電流、電
壓
的
關(guān)
系
確定實(shí)驗(yàn)方法
電功率與電流、電壓有什么關(guān)系呢?
引導(dǎo)學(xué)生回憶:研究電阻大小的影響因素用什么研究方法?
控制變量法
思考討論并回答
探究電功率與電壓的關(guān)系時(shí),控制電流相同;
探究電功率與電流的關(guān)系時(shí),控制電流相同。
進(jìn)一步鞏固控制變量法的應(yīng)用。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
課題1:保持電流相同,探究電功率與電壓的關(guān)系
如何保持電流一定,怎樣改變燈泡兩端的電壓?
電路如何設(shè)計(jì)?
巡視指導(dǎo)
投影展示部分學(xué)生設(shè)計(jì)
及時(shí)給予激勵(lì)性評(píng)價(jià)
投影展示優(yōu)化實(shí)驗(yàn)表格,給予肯定性的評(píng)價(jià)
思考回答:
在電路中串聯(lián)兩個(gè)不同規(guī)格的燈泡,比較兩燈的發(fā)光情況,并用電壓表測量兩燈兩端的電壓,分析電壓與電功率的關(guān)系。
燈泡規(guī)格
發(fā)光
情況
電壓(V)
電功率大小
L1
L2
啟發(fā)誘導(dǎo)幫助學(xué)生理清思路,找到解決問題的方法
課題2:保持電壓相同,探究電功率與電流的關(guān)系
如何保持電壓一定,怎樣改變燈泡的電流?
電路如何設(shè)計(jì)?
巡視指導(dǎo)
投影展示部分學(xué)生設(shè)計(jì)
及時(shí)給予激勵(lì)性評(píng)價(jià)
思考回答
在電路中并聯(lián)兩個(gè)不同規(guī)格的燈泡,電壓相等,比較兩燈的發(fā)光情況,并用電流表測量
通過兩燈的電流,分析電流與電功率的關(guān)系。
適時(shí)點(diǎn)撥,啟發(fā)學(xué)生思維,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情
投影展示優(yōu)化實(shí)驗(yàn)表格,給予肯定性的評(píng)價(jià)
燈泡
規(guī)格
發(fā)光
情況
電流(A)
電功率
大小
L1
L2
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
把學(xué)生分成兩組,分別研究課題1、課題2
教師巡視,解決實(shí)驗(yàn)中的問題
鼓勵(lì)速度快的實(shí)驗(yàn)組完成另一課題的實(shí)驗(yàn)
分組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
同時(shí)記錄數(shù)據(jù)
培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和合作意識(shí)
收集數(shù)據(jù)、分析論證
投影展示學(xué)生記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析得出結(jié)論:通過用電器的電流相同 用電器上的電壓越大,電功率越大;用電器兩端的電壓相同時(shí), 通過用電器的電流越大, 電功率越大。
培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力,加深對(duì)知識(shí)的理解。
評(píng)估
師:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有沒有不合理的地方?操作中有沒有失誤?測量數(shù)據(jù)與所得結(jié)論是否可靠?
學(xué)生審查,思考。
總結(jié)
師:進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):電功率等于電壓與電流的乘積。
即P=UI
公式中I表示電流,單位是安(A),U 表示電壓,單位是伏(V),P 表示電功率,單位是瓦(W)。
學(xué)生領(lǐng)會(huì)兩個(gè)計(jì)算電功率的公式:
(1)
(2)P=UI
推導(dǎo)出公式:W =UIt。
例題
教師引導(dǎo)學(xué)生解答教科書例1。
師:有無辦法直接由電壓和電功率求出電阻?
學(xué)生嘗試完成例1和“自我評(píng)價(jià)”第3題。
培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力
教師引導(dǎo)學(xué)生解答教科書例2并啟發(fā)學(xué)生完成“討論交流:電流過大的原因”。
學(xué)生嘗試完成
課堂小結(jié)
本節(jié)學(xué)到了哪些知識(shí)?
技能和能力方面有哪些收獲?
學(xué)生回答思考,教師補(bǔ)充。
加深印象,正確認(rèn)識(shí)自己的進(jìn)步。
知識(shí)反饋:
1.電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功 叫 電流做功_____的物理量,用字母___來表示。
2.田甜同學(xué)在家發(fā)現(xiàn)客廳白熾燈的發(fā)光比房間白熾燈的發(fā)光亮,對(duì)這種現(xiàn)象判斷正確的是( )
A.客廳白熾燈燈絲的電流大
B.客廳白熾燈燈絲的電阻大
C.客廳白熾燈兩端的電壓大
D.以上判斷都有可能
3.李剛學(xué)習(xí)了電功率的概念后,要對(duì)小燈泡的電功率進(jìn)行研究:取兩個(gè)阻值不同的燈泡L1、L2,要研究它們的電功率跟哪些因素有關(guān)?他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖。
4.要探究它們的電功率跟電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中要控制兩燈的____相同,采用甲、乙兩圖中的 電路圖。
附:板書設(shè)計(jì)
電功率
1.電功率:電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。
2.計(jì)算公式:P=UI P= 導(dǎo)出公式:P=U2/R,P=I2R。
3.功率的單位:國際制單位:瓦(W),常用的還有千瓦(KW),1KW=103W。
4.電功率表示的意義:用來表示電流做功快慢的物理量。
5.額定電壓與額定功率
U實(shí)<U額時(shí),P實(shí)<P額,用電器不能發(fā)揮其額定功率
U實(shí)>U額時(shí),P實(shí)>P額,用電器容易被大電流燒毀
U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額,用電器發(fā)揮其額定功率
燈炮亮度由燈泡消耗的實(shí)際電功率決定,燈泡的亮度越大,消耗的功率越大。