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高中功率教案

发表时间:2020-04-02

第2节《电功率》教案设计。

教案课件是老师需要精心准备的,大家应该开始写教案课件了。只有写好教案课件计划,可以更好完成工作任务!你们会写教案课件的范文吗?下面是小编帮大家编辑的《第2节《电功率》教案设计》,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

第2节电功率
【教学目标】
知识与技能
1.知道电功率的物理意义、定义、单位。
2.理解电功率的公式=UI,并能进行简单的计算。
3.理解和区分用电器的额定功率和实际功率。
过程与方法
1、通过实验,让学生体验电功率概念的建立过程。
2、通过实验,探究在不同电压下,实际功率、额定功率的关系,使学生收集和处理信息的能力有所提高。
情感、态度、价值观
通过学习,渗透新课程标准中“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,养成学生节约用电的意识和习惯。
【教学重点】
理解电功率的概念;学习用实验探究电功率问题。
【教学难点】
1、理解实际功率和额定功率的区别与联系。
2、应用所学的知识解决简单的电功率问题。
【教学准备】
教师准备:多媒体课件、灯泡(不同规格2个)、电吹风机、脉冲式电能表一个等。
学生每组准备:3.8V小灯泡、电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线、等(每2生一组)
【教学过程】
主要教学过程
教学内容教师活动学生活动

一、创设情境,引入新课

【演示实验】:
分别把一只40W的灯泡和800W的电
吹风接在脉冲式电能表的电路中,观察、比较电能表脉冲指示灯闪烁的情况。
请思考:以上两种电流做功情况,存在
什么不同?这说明了什么?

【导入新课】:看来,电流做功除了有多少之别,还有快慢之分,在物理学中,用电功率表示电流做功的快慢。这节课我们一起来学习这部分内容。
板书课题:第二节电功率
(设计意图:联系生活中的实际问题,利用脉冲式电能表,直观认识做功快慢的不同,引入新课。)
观察、思考回答:
电能表脉冲指示灯闪烁的快慢不同。
说明用电器消耗电能的快慢(电流做功的快慢)不一样。
充满兴趣,进入本节课的学习。
二、合作学习

(一)、比较电流做功快慢的方法

1、相同时间比电流做功的多少。

2、电流做同样多的功,比所用的时间的长短。

(二)、功率

1、物理意义:
2、定义:

3、公式:
4、单位:

5、了解不同用电器的电功率
6、推导公式
(三)、“千瓦时”的来历

(四):额定电压额定功率

1、额定电压:

2、额定功率:

3、认识实际电压与实际功率

(五):电功率的测量
原理:

器材:

电路图:

步骤:【提问引导】:分析以上两种电流做功情况,电流通过谁做功较快?说说看,你是怎样比较电流通过它们做功快慢的?

【总结】:电流通过用电器的时间相同,比较电流通过用电器做功的多少,做功越多,做功就越快。
【再次引导】:再来比较以下两种情况,电流通过谁做功较快呢?说出你判断的理由。
电吹风工作1分钟电能表脉冲指示灯闪烁120次;电灯工作20分钟电能表脉冲指示灯闪烁120次;

【总结】:电流通过用电器做的功相同,所用的时间越短,做功就越快。
(设计意图:让学生通过对生活中常见事例进行分析,总结得出比较电流做功快慢的方法。)
【深入探讨】:投影:“灯泡发光时,50秒消耗2500J电能,电吹风工作时,8秒消耗2400J的电能,谁消耗的电能多?谁消
耗的电能快?你是怎么比较的?

【引导总结】物理学中用电功率来表示电
流做功的快慢(边讲解变板书:1、物理
意义:…),结合刚才的分析,能否说说
什么叫做电功率吗?(学生回答的同时板
书:2、定义:…)
【过渡引导】通过八年级的学习同学们知道功率用P表示,电功率同样也用P来表示。同学们能否利用字母写出电功率的计算公式?
【引导总结】公式:P=
P--电功率W--电功t--时间

【练中促学】同学们,试着利用公式来计
算一灯泡和电吹风的功率吧!看看究竟谁的电功率大,谁做功快?
(设计意图:学生在计算的过程中不仅可以巩固公式,同时加深学生对电功率单位J/s的认识,有助于对电功率表示意义的理解,避免死记硬背。)

【过渡】通过计算同学们发现功率的单位是什么?
【介绍总结】功率的单位除了组合单位:焦耳每秒外,在国际单位制中它还有个专门的名称叫做瓦特,简称瓦,符号是W,1W=1J/s。常用单位还有千瓦,符号是kW;毫瓦,符号是mW。
换算关系:1kW=103W
1W=103mW
【说明】解题时对于功率的单位我们常用W,比如P=300W。
【媒体展示】常见用电器的电功率

用电器的电功率
巨型计算机4.04x105W液晶电视机约100W
家用空调约1000W排风扇约20W
吸尘器约800W手电筒约0.5W
电吹风机约500W计算器约0.5mW
台式计算机约200W电子表约0.01mW
(设计意图:通过阅读资料,使学生认识
到不同用电器的电功率不同,拓宽学生的
视野,丰富学生的认识。)
【过渡】我们已经学习了电功率的有关
知识,怎样才能做到学以致用呢?首先我
们来解决一道例题。
【例题1】:一小灯泡两端的电压为2.5V,
通过其中的电流为0.4A,通电2min,小
灯泡的电功率是多大?
解:P=W/t=UIt/t=UI=2.5V×0.4A=1W
答:小灯泡的电功率是1W。
(设计意图:通过例题,使学生掌握解题
方法,进一步规范解题格式,提高解决计
算题的水平,更重要的是推导出公式
P=W/t=UIt/t=UI。)
【引导拓展】引导学生将所学的公式
P=W/t进行变形,得出公式:W=Pt
试说出公式中各物理量的单位?
总结:1千瓦时可以看做电功率为1kW的
用电器使用1h所消耗的电能。
(设计意图:引导学生进行推导,让学生
真正理解千瓦时的来历。)
【例题2】:某电视机的电功率为150W,
每天使用3h,一个月用电多少千瓦时?
(按30天计算)
解:W=Pt
=0.15kW×30×3h
=13.5kWh
强调:解题格式的规范性。
【过渡】经过学习,大家知道不同用电器
的电功率一般是不同的,那么同一个用电
器的电功率是否在任何情况下都相呢?
【演示实验】将小灯泡和滑动变阻器串联
接入电路中,调节滑动变阻器观察灯泡的
发光情况。
【提出问题】灯泡的发光情况是否相同?
这一现象说明了什么?

什么原因造成的?
【总结】用电器实际的电功率随着它两端
的电压而改变。因此,我们说用电器的电
功率时,要指明电压。
(设计意图:通过直观的实验现象,使学
生真正认识到用电器的功率不是固定不
变的,是会发生变化的。)
【投影展示】展示小灯泡的铭牌,如:“PZ220-25”

提问:你知道“220--25”分别表示的是什么吗?
说明:“220V”是用电器正常工作时的电压为220V,我们称之为额定电压。
“25W”是用电器正常工作时的功率为25W,我们称之为额定功率。
总结:
额定电压:用电器正常工作时的电压(唯一)。
额定功率:用电器在额定电压下(正常)工作时的功率(唯一)。
展示交流:让学生将收集的用电器的铭牌进行展示,并进行介绍。
(设计意图:加深对额定电压及额定功率
的认识,同时了解一些常用用电器的额定
功率。)
【过渡】我们已经知道用电器的功率会随其两端电压的改变而改变,它们间存在怎样的变化关系呢?
同学们利用桌面上的器材,动手探究一下“3.8V”小灯泡的电功率随其两端电压变化的具体情况。
温馨提示:通过调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,使电压分别为3.8V、3V、4.2V,,观察小灯泡的亮度,比较在不同电压下工作时的实际功率变化情况。
总结:U实=U额,,P实=P额,正常
U实<U额,P实<P额较暗
U实>U额,P实>P额较亮
(设计意图:在实验的基础上,对比电压
表的示数与小灯泡的发光情况,降低对实
际电压与额定电压,实际功率与额定功率
的理解。)
【巩固提升】标有“6V12W”字样的灯泡
正常工作时的电流是多少?灯泡的电阻
是多少?若将其接到3V的电路中,灯泡
的的实际功率是多少?
(设计意图:通过计算,利用数字进一步
加深对实际功率与额定功率间关系的认
识。)
【过渡】通过实验同学们知道了,小灯泡
两端的电压改变时,小灯泡的实际电功率
也会随之改变,我们能否测出小灯泡不同
电压下的电功率呢?
【问题引导】
1、根据什么原理去测量?
2、实验中要用到哪些器材?
3、实验电路图是怎样的?
4、连接电路时应注意哪些问题?
5、怎样测量小灯泡才的额定功率?
((设计意图:由于下节课学生将通过实验测量小灯泡的电功率,所以本节课要在学生测电阻的基础上,进行讨论交流,明确实验原理、器材、方法等,为下节课的学习做好充分的准备。)讨论总结:
电流通过电吹风做功较快。因为电吹风接在电路中时,在相同的时间里,电能表脉冲指示灯闪烁的次数多,说明消耗的电能多,即电流做的功多,所以电流通过电吹风做功较快。
分析比较讨论总结:
电流通过电吹风做功较快,因为电能表脉冲指示灯闪烁相同的次数,说明消耗的电能一样多,即电流做的功相同,电吹风所用的时间短,所以电流通过电吹风做功较快。

学生思考并回答:
灯泡;比较电流做功快慢的方法:利用电流所做的功除以做功所用的时间,求出电流在1s的时间所做的功,进行比较,1s内做的功越多,做功越快。
共同总结出电功率的定义:电流所做的功与做功所用时间之比。

记住电功率也用P来表示。

根据电功率的定义写出公式:P=,明确P—电功率;W—电功;t—时间。
写出公式,代入数值,进行计算:
P电灯===100J/s
P电吹风===300J/s

知道功率的单位:
J/s
W、1W=1J/s
kW、mW

共同总结单位间的换算关系:
1kW=103W
1W=103mW

认真阅读资料,了解不同用电器的电功率。知道电功率是用电器的一个重要标志。
和老师一起分析题目,思考解题方法,完成解题过程,注意解题格式的规范性。

掌握公式:P=UI

结合上节课所学的
电功的单位J和kWh,得出两组对应的单位:
J-----W------S以及
kWh-----kW-----h,明确1kWh的意义。

分析题目,试着解决,进一步规范解题格式。

学生观察思考

分析总结:
小灯泡的发光情况不同
小灯泡的电功率不同,越亮电功率越大。
小灯泡两端的电压的改变。
观察认识用电器铭牌,交流讨论。
“220”是指电压为220V。
“25”是指电功率为25W。

认识额定电压、额定功率,并总结定义。

展示收集的用电器的铭牌,并介绍额定电压及额定功率。

动手实验:调节小灯泡两端的电压,观察小灯泡的发光情况,比较得出:
U实=U额,P实=P额正常
U实<U额,P实<P额较暗
U实>U额,P实>P额较亮

讨论交流,完成练习
解:I=P额/=12w/6v
=2A
R=U额/I=6V/2A
=3Ω
P实=U2/R=(3V)2/3Ω=3W
针对老师提出的问题,结合本节课所学的知识进行思考。

讨论交流,解决以上提出的问题,明确实验原理(P=UI)、
器材、电路图、步骤等。

三、课堂小结:
本节课你学到了什么见附件1学生讨论发言,梳理本节知识要点
四、课堂检测教师巡视、讲评完成检测题
见附件2
五、布置作业出示思考题题目见附件3课后完成

【板书设计】
§18.2电功率
一、电功率
1.物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
2、公式:P=其中P-电功率
W-电功
t-时间
3、单位:国际单位:W,1W=1J/s
换算关系:1kW=103W1W=103mW
二、千瓦时的来历
1kWh=1kW×1h
三、额定电压、额定功率
额定电压:用电器正常工作时的电压(唯一)。
额定功率:用电器在额定电压下(正常)工作时的功率(唯一)。
四、电功率的测量
原理:P=UI
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1、本节的教学重点是使学生理解电功率的概念,在建立“电功率”概念时,首先结合生活中的实例,利用脉冲式电能表进行直观比较,让学生形象认识到电流通过用电器做功快慢不同。再通过不断深入的分析,逐步得出比较电流做功快慢的方法,建立功率的概念。整个教学过程的设计,循序渐进,符合学生的认知规律,便于学生接受和理解。
2、对于额定电压与实际电压,额定功率与实际功率部分,是本节课学习的重点,首先通过演示实验,使学生认识到电功率的变化,再通过学生动手实验,具体认识电功率的变化关系,降低学生学习的难度。
二、教学中出现的问题
由于电功率概念的建立是通过比较电流做功快慢的方法,所用的时间稍长。再加上额定功率与实际功率部分的学习,设计了学生实验,而这部分的时间相对的少些,这就使得学生动手实验环节显的有些仓促。
附件1:盘点收获
§18.2电功率
一、比较电流做功快慢的方法:
二、电功率
1.物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
2、定义:电流所做的功与做功所用时间之比。
3、公式:P=其中P-功率W-功t-时间
4、单位:国际单位:瓦特,简称瓦,符号W,1W=1J/s
常用单位:千瓦,符号是kW,1kW=103W
毫瓦,符号是mW,1W=103mW
5、推导公式:P=UI
三、千瓦时的来历
1kWh=1kW×1h
1千瓦时可以看做电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。
四、额定电压、额定功率
额定电压:用电器正常工作时的电压(唯一)。
额定功率:用电器在额定电压下(正常)工作时的功率(唯一)。
U实=U额,,P实=P额,正常
U实<U额,P实<P额较暗
U实>U额,P实>P额较亮
五、电功率的测量
1、实验原理
2、实验器材
3、实验电路图
4、实验注意问题

附件2:课堂检测
1.某家用电器正常工作时的功率约为300瓦,则它可能是()
A.空调器B白炽灯C洗衣机D语言复读机
2.一台电动机的输出功率是100W,这表明该电动机工作时().
A、每秒消耗100w电能B、每秒对外做100wC、每秒对外做100J功
3.电功率它是反映____的物理量,可以用公式____来计算。在国际单位制中它的单位是____。
4.某用电器标有“220V,800W”字样,其中“220V”表示____,“880W”表示____。
5.一台电焊机工作半小时消耗了1.5kWh的电能,这台电焊机的电功率为____W。
6.某一用电器标有“12V,12W”的字样,把它跟另一电阻R串联后接在18伏的电源上,该用电器恰好正常工作,则电阻R上消耗的电功率是多少?
7.标有“220V,40W”字样的灯泡,现将其接在110V的电路中,其实际电功率是多少?

【答案】
1、C2、C3、电流做功快慢P=W
4、额定电压额定功率5、30006、6W7、10W

附件3:课后作业:
1、想想议议:一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约用电5000kWh的时候,手举一只理发用的电吹风说:“我这只电吹风是500瓦的,也就是0.5千瓦,这个工厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者错在哪里?应该怎样说?
2、动手动脑:现在小明手里有一秒表和家庭电路中的电能表,结合以上我们所学的电能表的有关知识,及本节课所学的电功率的知识,同学们能否帮助小明粗测出小明家空调工作时的电功率?请说说你的看法。
【参考答案】
1、这个记者把电功率和电能混淆了;可以说:①这个厂节省的电能可以使这只0.5千瓦的电吹风工作10000小时。②这个厂节省的电能可以使10000个这样的吹风机工作1小时。
2、把小明家里其他的用电器都关掉,只让空调工作。然后用秒表计时,并通过电能表得出这段时间内空调消耗了多少电能。根据P=即可以粗侧出小明家空调工作时的电功率。

相关知识

《电功率》教案设计


《电功率》教案设计

教学目标
1.知道电功率的物理意义、定义、单位。
2.理解电功率的公式,并能进行简单的计算,知道P=UI。
教学重点
电功率的概念和公式
教学难点
电功率的计算
教法学法
讲授、讨论、
教具
多媒体课件、灯泡、电吹风机、
教学过程
师生活动
修改意见

(出示目标)
导:学生观看《物理大师之电功率--飞奔的特斯拉汽车》
演示实验
分别把一只40W的灯泡和800W的电吹风机接在电路中,观察电能表铝盘转动的快慢,思考这些现象说明了什么?
思:学生看书91—93页,完成下列问题
1、电功率的意义:表示的物理量。
2、定义:电功与之比。
3、定义公式:
4、单位及换算关系:
5、看小资料,感受身边的电功率。
6、了解千瓦时的来历
小组讨论交流
学生展示自学成果及小组讨论结果
学生展示自学成果及小组讨论结果

(学生
自学)

(交流
讨论)

(展示自学成果)
教学
过程
师生活动
修改意见
讲(师
精讲)
讲授
1、物理意义:在力学中学习过表示机械做功快慢的物理量——功率。刚才的实验说明了电流做功也有快慢之分,用电功率表示电流做功快慢的物理量。
2、解释实验现象
800W的电吹风机比40W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多,也就是消耗电能快,所以相同时间内电能转化为其他形式的能就多。理解功和功率的区别和联系。同时从能量转化的角度对电功率进行分析,加深理解。
3、讲解例题,强调公式运用注意问题
检:
A组1.某电视机的电功率是150W,每天使用3h,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算。)
2.1度电可以供40W的灯泡工作多长时间?
3.一台电视机5h耗电1度,这台电视机的功率是多少?
B组:补充71页随堂检测
课堂小结:梳理知识,形成一个完整的知识体系,同时也可以帮助学生记忆。
自我总结本节课的收获

(随堂
检测)




作业
动手动脑学物理A组1、2;B组1、2、3
课后反思
板书
设计
1、电功率的意义:
2、定义:电功与之比。
3、定义公式:
4、单位及换算关系:
5、千瓦时的来历

电功率教学设计


电功率
整体设计
《电功率》一章是初中电学的重要内容,是初中电学知识学习的核心。而本节内容是本章的重点,学好本节内容是掌握好本章知识的关键。本节内容较多,包括:建立电功率的概念;根据P=Wt公式进行有关计算;额定功率和实际功率;电功率的测量和利用公式P=UI的计算。
本节教学可分为4部分:
1.电功率。在学生的潜意识中,常认为用电器的瓦数越大越费电,即将消耗电能的快慢与消耗电能的多少相混淆。教学中可通过将不同瓦数的灯泡分别接入电路中进行实验现象的观察,引导学生对实验现象进行细致的分析,使学生正确理解电功率的概念。在此基础上可通过问题引出电功率的计算,引导学生认识电功率的单位。
教材通过小资料介绍了常用“家用电器的电功率”,这些数值对很多学生来说非常陌生,应使学生通过阅读对用电器的电功率分类了解,尤其要知道哪些用电器属于大功率用电器。
2.“千瓦时”的来历。对于此知识点,教材通过公式W=Pt直接介绍“千瓦时”的来历,简单易懂。教学中可让学生推导千瓦时与焦耳的换算关系,加深对这两个单位的理解。还要让学生知道通常在哪些情况下使用公式W=Pt,并增加适量练习,以提高学生正确使用该公式求解某些问题的能力。
3.“额定功率”和“实际功率”。看似很简单的知识点,但学生接受起来却有一定的困难,是初中电学中的难点之一。突破方法:充分利用好演示实验。实验一:分别观察同一灯泡在额定电压、略高于额定电压和略低于额定电压这三种情况下的发光情况,三次所观察到的亮度是用电器在各实际功率下所显示出的亮度,由此得出额定电压、实际电压、额定功率和实际功率的概念;实验二:探究额定电压相同而额定功率不同的两个灯泡(“220V40W”和“220V15W”)并联和串联接入电压是220V的电路中的发光情况,引导学生分析讨论两盏灯发光时的实际电压、实际功率与额定电压、额定功率的关系。最终使学生明确:用电器只有在额定电压下才能正常工作,只有用电器正常工作时实际功率才等于额定功率。灯泡的实际功率影响灯泡的亮度。
4.电功率的测量。由前面的实验学生很自然地能想到灯泡的实际电压影响了灯泡实际功率的大小,电压越大,实际功率越大。根据欧姆定律,我们还可以知道当电阻不变时,通过灯丝的电流大小与灯泡两端的电压大小成正比,它们都直接影响灯泡的实际功率。由此可推知,电功率P与灯泡两端的电压U和灯泡中的电流I有关系,由实验证明它们之间的关系满足:P=UI。
由于下一节学生将运用伏安法直接测量小灯泡在不同电压下工作时的实际功率,所以有必要在本节教学中对伏安法测电功率进行深入讨论,为下一节实验探究留出更充裕的时间。
教学重点:
掌握电功率的概念,理解额定电压与额定功率,理解电功率和电流、电压之间的关系。
教学难点:
理解电功率和电流、电压之间的关系,能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。
课时安排:1课时
三维目标
一、知识与技能
1.知道电功率的定义、定义式、单位;
2.理解额定电压与额定功率;
3.会用电功率的公式P=UI进行简单计算;
4.能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。
二、过程与方法
1.观察体验电能表铝盘转动的快慢跟用电器电功率的关系;
2.观察体验用电器的额定功率与实际功率的关系。
三、情感态度与价值观
感受科学就在我们生活中。
课前准备
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。
教学设计
[导入新课]
方案1:实验导入
引导:学过了电能和电能表后,谁观察过电能表的转动情况?不同时刻、不同家庭的电能表转动得一样快吗?
演示实验:在电能表后分别接不同的灯泡,一只灯泡上标有“220V15W”,另一只灯泡上标着“220V100W”,接通电源,发现后者比较亮的灯泡电能表的转盘转动得快,而前者比较暗的转动得慢。
同是灯泡,为什么有的消耗电能快,有的消耗电能慢呢?为了描述用电器消耗电能时的这种差别,我们引入一个新的物理量——电功率。
方案2:调查导入
我们在学过电能表后,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?
在学生汇报交流之后,老师提取精华进行一个综述。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。电能表转的快慢和用电器的多少及用电器的种类有关系。
今天我们就通过实验来证明大家观察到的现象准不准。
[推进新课]
一、电功率
1.通过观察、实验、讨论,引出电功率
用课件展示右图,介绍灯泡上的铭牌中参数的意义。
“220V15W”中的“220V”是灯泡的电压,“15W”又表示什么呢?
(若采用导入方案2,则要进行下面的演示实验)
演示实验:分别拿一只15W和一只100W的灯泡,接在电路上,比较电能表铝盘转动的快慢。
(1)先将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。
学生观察并比较两次转动快慢情况。
现象:电能表第二次比第一次转动得快。
学生分析观察到的实验现象,讨论得出下列结论:
结论:电能表铝盘走得快慢不同,表示用电器消耗电能的快慢不同。在相同时间内,铝盘转过的圈数不同。铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少,而在相同时间内铝盘转过的圈数,则反映用电器工作时消耗电能的快慢。在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢。
2.通过问题讨论、深入理解电功率
有的学生此时可能要提出问题:若使100W的灯泡通电20s,使15W的灯泡通电1h,是不是还是瓦数大的费电呢?通常讲的100W的灯泡比15W的灯泡费电是指什么?
教师可借机引导学生进行讨论,最后学生再充分发表自己的看法,然后教师进行总结点评。
总结:在物理学中,用电功率(electricpower)表示消耗电能的快慢。电功率用P来表示,它的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。前面提到的100W、15W说的就是灯泡的电功率。
要想比较两盏灯所消耗的电能的多少,只要看一下两盏灯通电时电能表铝盘所转过的圈数就行了。瓦数大的灯泡若通电时间短,所消耗电能也不会比瓦数小的灯泡多,也就是说用电器所消耗电能的多少不仅与用电器的电功率大小有关,还与通电工作时间的长短有关。
通常讲的100W的灯泡比15W的灯泡费电是指在相同时间内电功率大的消耗的电能多。
3.电功率的定义、公式
在上述讨论的基础上引导学生得出:电功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能。如果在“t”这么长的时间内消耗的电能为“W”,那么这个用电器的电功率“P”就是:
P=Wt
其中:W表示消耗的电能,单位是J;t表示所用的时间,单位是s;P表示用电器的功率,单位是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)
注意:要让学生深刻理解此公式的意义。
4.电功率的单位及换算
课件展示:瓦(W)千瓦(kW)1kW=1000W
要求:应明确他们之间的进率。
5.了解常见的电功率
用课件展示“小资料”(见下图),引导学生分析:在这个资料中你可以得到什么信息?
家用电器的电功率
空调约1000W
微波炉约1000W
电炉约1000W
电热水器约1000W
吸尘器约800W
电吹风机约500W
电熨斗约500W
洗衣机约500W
电视机约200W
电子计算机约200W
抽油烟机约140W
电冰箱约100W
电扇约100W
手电筒约0.5W
计算器约0.5mW
电子表约0.01mW
总结:1.各种不同的用电器,电功率一般不同;2.工业和农业生产上的用电器,功率往往很大。而像一些小型的电器,如计算器等,电功率很小。
6.即学即练
(1)以下家用电器正常工作时,电功率大约为1kW的是()
A.微波炉B.电冰箱C.电风扇D.电视机
(2)小明利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.2kWh,这个用电器可能是()
A.电饭煲B.电冰箱C.电视机D.收音机
答案:(1)A(2)A
二、“千瓦时”的来历
学生阅读教材了解“kWh”的来历,说说自己的理解。
学生总结: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=Wt变形后得到W=Pt,这时电功W的单位就是“kWh”。
1kWh就是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。
多媒体课件展示:
例题: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)如果时间单位用秒,1个月电能消耗多少焦耳?
(鼓励同学们用不同的解题方法来解答)
解:P=250W=0.25kW
t=3h×30=90h=3.24×105s
由P=Wt得W=Pt
所以一个月内消耗的电能是:
W=Pt=250W×3.24×105s=8.1×107J=22.5kWh
强调学生注意:kW和kWh是两个不同的物理量的单位,一定要注意区分。
即学即练(多媒体课件展示)
1.晶晶的爸爸从国外带回来一个电饭锅,电饭锅上标着“110V1000W”。则该电饭锅正常工作1min,消耗的电能是()
A.6×104JB.1.1×105J
C.6.6×106JD.545.4J
2.某型号电冰箱主要技术参数如下表所示.此电冰箱连续使用一个月(按30天计)消耗的电能为________。
表1××型号电冰箱主要技术参数
型号BCD—196
电源(AC)220V/50Hz
输入总功率105W
耗电量0.69kWh/24h
总有效容积196L
气候类型ST
防触电保护类型Ⅰ
制冷剂R134a
冷冻能力4.0kg/24h
重力24kg
答案:1.A2.20.7kWh
三、“额定功率”和“实际功率”
设问:通常我们说这个灯泡的电功率是40W,那个电烙铁的电功率是60W,并没有明确地指明电压。在不同的电压下,同一个用电器的电功率总是一样大吗?
学生议论纷纷,各执己见。
演示实验1:取一个标有额定电压、额定功率的灯泡(如教材中“36V25W”),先使它在额定电压下工作,观察其发光情况。并交代此时灯泡处于正常工作状态,所观察到的亮度是灯泡在正常工作时的发光情况,即功率是25W时的发光情况(注意:要将灯泡的发光情况与灯泡的实际功率挂钩)。再将它分别接在低于额定电压和略高于额定电压的电路中工作,观察其发光情况。
(注意:要向学生说明三次观察到的现象都是用电器在实际电压下的工作情况,三次所观察到的亮度是用电器在不同的实际功率下所显示的亮度)
学生讨论回答:什么是额定电压、实际电压、额定功率、实际功率,教师最后总结说明。
演示实验2:
取“220V40W”和“220V15W”的两盏灯泡,将它们并联接入电压为220V的电路中。
接入前先让学生猜想:可能是哪一盏灯较亮?
学生观察其发光情况,可以看到:两盏灯都正常工作时,40W灯比15W灯亮,此时两盏灯的实际电压都等于额定电压,两盏灯的实际功率等于额定功率。
演示实验3:
取“220V40W”和“220V15W”的两盏灯泡,将它们串联接入电压为220V的电路中。
接入前先让学生猜想:可能是哪一盏灯亮?
学生观察其发光情况,可以看到:15W灯竟然比40W灯亮!
引导学生分析讨论此时两盏灯的实际电压、实际功率与额定电压、额定功率的关系。
总结:用电器正常工作时的电压叫额定电压,用电器在额定电压下的功率叫额定功率。我们在使用各种用电器时一定要注意它的额定电压,只有用电器在额定电压下工作时它才能正常工作。用电器在实际电路中工作时所消耗的功率叫实际功率。实际电压低,实际功率也就低,用电器不能正常工作。实际电压偏高,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器。
多媒体课件展示下表,进行总结归纳。
U实与U额的关系P实与P额的关系
U实=U额P实=P额
U实<U额P实<P额
U实>U额P实>P额
在此基础上进一步展示不同用电器的铭牌上所显示的用电器的额定电压、额定功率及所表示的物理含义。
一种洗衣机的铭牌一种微波炉的铭牌
通过介绍用电器的铭牌,使学生明确用电器只有在额定电压下才能正常工作,只有用电器正常工作时实际功率才等于额定功率。
教师介绍稳压器的作用。
当实际电压低于220伏或高于220伏的时候,稳压器可以让电压保持在220伏,这样对你使用的电器有保护作用,能让用电器在电压不稳的情况下正常工作,在电压高的时候,电器也不会烧坏。
想想议议:学生思考讨论教材上的两个问题,然后由学生进行解答。
对于第1题,可引导学生通过计算得出正确结论。
解:220V÷36V≈6.11>6
所以把7个串联起来,即再串上6个。
对于第2题,这是一个在电视中曾出现的错误使用物理概念的例子。这个记者把电功率和电能混淆了,“kWh”是电能的单位,而“kW”和“W”是电功率的单位。
四、电功率的测量
引导: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。电功率能不能测量,该如何测量呢?
是不是有“功率表”这样的仪表,接入电路后,直接测量功率?要是有就非常便利了。现在只有秒表和电路中连着的电能表,要让同学们帮助我测我家电视机的电功率,能行吗?大家仔细观察电功率定义式:P=Wt,想一想。
学生讨论分析,纷纷发表自己的看法。大多数学生会想到下述方法:
因为P=Wt,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。
理论依据已经有了,那么具体怎么操作呢?先记下电能表的示数,然后让电视机工作。工作一段时间后,再记录电能表的示数,记下工作了多长时间,将单位统一,利用P=Wt做计算就可以了。
有的学生对这种方法的可行性会提出质疑:电视机工作时,冰箱启动了,还有一盏灯亮着,这样测准吗?所以测量时,其他电器必须关掉,只让电视机工作,测出来的才是电视机消耗的电能。
教师提示:这样操作到底可不可行,希望同学们回去自己试验,并能找出说明书,对照测量是否准确。
引导:除了上述方法外,有没有更方便的方法呢?
学生自学教材上“电功率的测量”。
教师提示:要注意这种测量方法的测量依据或者说测量原理。
测量原理就是公式P=UI。根据此公式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。
提醒同学们一定要注意符号的意义和单位,公式中电流、电压、功率的单位都只能用安培、伏特、瓦特。
例题:某家庭节能灯的额定功率为11W,使用时通过的电流是多少毫安?
解:家庭电路电压U=220V,P=11W
由P=UI可得:I=PU
I=PU=11W220V=0.05A=50mA。
拓展深化
每个家庭都需要照明的电灯,目前市场上既有白炽灯,又有电子节能灯,究竟哪一种灯更好呢?某中学的同学在课外调查中就这个问题进行了调查,了解到的情况如下:60W的白炽灯与11W的电子节能灯发光效果相当,他们选择其中的一组进行研究,收集了如下表中的数据:
项目额定电压(V)额定功率(W)寿命(h)单价(元)当地电费(元)
白炽灯2206010001.50.58
电子节能灯220115000300.58
请根据表中所列的数据,说明你应该选择何种照明灯具更经济。(要求写出所依据的物理原理和必要的文字说明)
解:由P=Wt可得:W=Pt
白炽灯工作1000h所消耗的电能:
W1=P1t1=0.06kW×1000h=60kWh
白炽灯工作1000h所要交的电费:60×0.58元=34.8元
使用白炽灯照明5000h所用的花费:(1.5+34.8)×5元=181.5元
电子节能灯工作5000h所消耗的电能:
W2=P2t2=0.011kW×5000h=55kWh
电子节能灯工作5000h所要交的电费:55×0.58元=31.9元
使用电子节能灯照明5000h所用的花费:30元+31.9元=61.9元
由计算结果可见,使用电子节能灯更经济。
[课堂总结]
师生共同活动,完成下列表格:
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=3.6×106J电能表
电功率P电流做功的快慢或用电器消耗电能的快慢P=Wt
P=UI瓦特(W)千瓦(kW)
1kW=103W电能表、秒表;电流表、电压表
[布置作业]
1.书面作业:动手动脑学物理1、2、3、4。
2.收集下列电器的铭牌,了解它们的额定电压和额定功率(STS活动)。电冰箱、电熨斗、电视机、电烙铁、电风扇、微波炉、洗衣机。
板书设计
二、电功率
活动与探究
课题:估测“热得快”的额定功率
内容:“热得快”是一种方便快捷的电热水器。使用时,先把它完全浸没在水中,再接上电源,12min就能将一瓶水烧开。老师办公室新买的热得快的说明书不小心给弄丢了,同学们能不能利用刚学过的知识估测一下它的额定功率呢?
实验:考虑到老师们喝水方便,同学们不便将热得快带回家中。小明和几个同学商量了一会儿,然后一个同学从家中取来了电饭锅,还带来了电饭锅的说明书,接着就分头操作。
(1)从电饭锅的说明书中查出电饭锅的额定功率P0。
(2)在一只空暖瓶和电饭锅中加入相同多的自来水。
(3)将电饭锅插上电源,记下了从接入电源到水烧开的时间t0。
(4)将“热得快”放入刚才加了自来水的暖瓶,并插入电源,记录从接入电路到水开的时间t。
(5)计算出“热得快”的额定功率P=P0t0/t。
分析结果:
(1)因为电饭锅和暖瓶中装入的水是一样多的。烧开同样多的水消耗的电能应该相同。电饭锅烧水消耗电能是:W0=P0t0;热得快烧开水消耗电能为:W=Pt。W0=W,所以P0t0=Pt。因此,“热得快”的功率为P=P0t0/t。
(2)电饭锅和“热得快”都是在家庭电路中使用的,所以它们都是在额定电压下工作的,所以测出来的就是“热得快”的额定功率。
(3)“热得快”完全和水充分接触,它消耗的能量完全被水吸收了,能量损失小;而电饭锅由于锅本身发热也要消耗电能,所以,这样测出来的热得快的功率可能存在误差。因此只能是估测。
设计反思
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,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。
参考资料
家用电器节约用电小窍门
1.冷气机
(1)温度设定应以28℃为宜。温度设定值每提高1℃,就可省下6%的电。
(2)空气滤网应每二至三周清洗一次,如此运转效率就会提高。
(3)冷气机要尽量安装于不受日光直射的地方,并应加装遮阳篷,避免日晒雨淋,减损机器寿命。
(4)关闭门窗,避免冷气外泄。室内、外的出入风口前如有障碍物,会降低冷气效率,应想办法避免。
(5)依房间大小选择适当容量的冷气机。
(6)配合电扇使用,将使室内冷空气加速循环且分布均匀,可不必降低设定温度,即达到较佳的降温效果。
(7)选购具有睡眠定时装置的机种,兼具省电与生活质量提升双重功效。
2.电扇
电扇开强风时,除了必须忍受较大的噪音,还得付出比弱风多50%~60%的电费。以直径30厘米扇叶为例,强风时耗电为50瓦,弱风29瓦,相差21瓦;25厘米扇叶,强风耗电45瓦,弱风22瓦,相差23瓦。因此使用电扇以微风为宜,除可节省电量、减少噪音,并使居家质量较佳,亦对人体健康有益。
3.照明器具
一般家庭使用照明灯具,以白炽灯系列与日光灯系列为主。白炽灯之色温度低,属于暖色性光源,优点为演色性佳,也就是色彩的还原性较好,缺点为效率不佳、较为耗电,一般多使用在点灯时间短,或是需要高照度的地点;日光灯原属高色温度、冷色性光源,由于制造技术进步,市面上已可购得暖色灯管,其优点为效率佳、较省电,缺点为演色性较差。由于日光灯较白炽灯省电约70%,所以近来家庭白炽灯多改为省电又美观之灯泡型日光灯。照明用电的节约方法如下:
(1)需长时间照明之处所,请选用高效率灯具,如电子式日光灯、PL灯及灯泡型日光灯等,避免使用耗电之普通灯泡(白炽灯)。
(2)选择易于维护的灯具,每月擦拭保持清洁,维持高效率照明。
(3)日光灯管两端变黑时请立即更换,以维持灯具效率。
(4)天花板、墙壁要漆成反射率高之白色或乳白色。
(5)选购具有多段开关之灯具组,可依所需亮度选择开灯数。
(6)以40W日光灯具组一支,代替20W两支使用,较为省电。
4.洗衣机
(1)将衣物集中到容量的七、八成时再洗效率最好,且衣料损伤少。
(2)一般衣物脱水时间以三分钟为宜,尼龙等化纤衣物一分钟即可。
(3)洗衣前请先将衣物浸泡约20分钟再洗,可清洗得较为干净。
5.电冰箱
您或许不知道,只要开一次冰箱,使冷空气逸散,压缩机就得多运转数十分钟,才能恢复冷藏温度,这也正是冰箱每月会消耗约50度电的原因之一。因此,请注意:
(1)冰箱不要放在发热器具旁或太阳照得到的地方,当冰箱周围的温度提高10℃时,冰箱耗电量就会增加10%~20%。
(2)冰箱背面及两侧与壁面应保持10厘米以上的距离,以有较佳的散热效果与运转效率。
(3)应等待食物冷却降温后再放入冰箱,以避免浪费冷能。
(4)减少开冰箱门的次数,并缩短开、关门的时间,可降低冰箱耗电量。
6.电视机
电视机的卷标或说明书上所标示的耗电量,是指当音量与亮度调到最大时的数值,平时所消耗的电量约为上述数值的70%左右,因此当音量与亮度调整过高时,会浪费能源。电视机在利用遥控器切断电源后,电视机处于待机状态,此时仍有1至3瓦消耗(依机种而定),因此在就寝时或数小时不看电视时,宜将主电源关闭以节约能源。
7.除湿机
使用除湿机时应注意将门窗关闭,防止室外湿空气进入。除湿机空气吸入(出)口滤网应经常清洁,以保持空气循环畅通与洁净。选购有湿度调节控制的机型,可保持舒适湿度并节省用电量。
8.电暖器
冬天使用电暖器可使室内暖和,为使室温维持在适合人体的温度,一般客厅以17~19℃、小孩房间18~20℃、寝室14~16℃为佳。现今电暖器大多有定时定温控制,当暖房达到适当温度时即停止出热,可减少不必要的电能浪费。
家用电暖器有数种机型,选购时请依用途选购适当机种。局部暖房可用反射型,全部暖房则可使用对流型,以空气自然对流来温暖房间的每一个角落,另有风扇型,可利用风扇马达将温风强制对流。除此之外,尚有以煤油为燃料的家用暖炉,暖炉使用时应特别注意安全,尤其家中有婴幼儿者要避免烫伤意外发生。

第三节测量电功率


第三节测量电功率
教材分析:
测量小灯泡电功率是九年级物理教学的一个非常重要的实验。在实验探究中,引导学生结合电功率的计算公式了解实验原理,知道实验必须测量的物理量,需要的器材,进而完善电路的设计。小组内学生合作测量小灯泡在不同电压下的电功率,交流讨论,明确灯泡的亮度由灯泡的实际电功率决定。
教学目标
知识与技能
会测量小灯泡的额定功率,实际功率,进一步练习使用电压表、电流表、滑动变阻器。
过程与方法
经历测量小灯泡电功率的过程,培养制定计划与设计实验的能力。
情感、态度与价值观
培养学生实事求是的态度及合作探究的能力。
教学重点:制订计划与设计实验,测量小灯泡的电功率
教学难点:制订计划与设计实验
教具:学生分组实验每组准备
电池2节、开关1只、滑动变阻器1只、电流表1只、电压表1只、小灯泡(2.5V)1只、导线若干。
教学方法:实验探究,讨论
教学过程:
一、新课引入
复习电功率的知识:
1.什么是电功率?电功率的大小表示电流做功的快慢。
2.电功率的计算公式
二、新课教学
1.通过前面的学习我们知道了电功率的计算方法,而我们今天要解决电功率的实验测量问题。
讨论:
在电功率的计算公式中,根据哪个式子我们可以较为便捷通过实验的方法测量并计算出电功率?
板书:测量小灯泡电功率的原理P=UI
2.如图1所示,在测量了电压与电流值后,可以计算电功率的大小,请学生完善电路图,并依据电路图说出实验选用的器材。
3.讨论实验中要测量灯泡的电功率的几种情况。
U实=U额
U实>U额
U实<U额
学生叙述实验过程
学生动手实验,并填写P95实验表格,教师巡视指导。
4.交流讨论实验数据,明确灯泡的亮度由灯泡的实际电功率决定。
5.讨论实验过程中的以下问题:
①为什么测量额定功率,不是多次测量求平均值来减小误差?
②滑动变阻器的作用:(保护电路,改变电阻来调节小灯泡两端电压,测小灯泡不同电压下的电功率。)
三、课堂小结
引导学生小结本节学习到的内容,对实验探究中的问题简要分析。
四、布置作业
如何利用电能表间接测量用电器的电功率?
五、板书设计

第三节测量电功率
1.测量小灯泡电功率的原理P=UI
2.实验电路与实验器材
3.实验过程
U实=U额
U实>U额
U实<U额
4.灯泡的亮度由灯泡的实际电功率决定。
5.问题讨论
①为什么测量额定功率,不是多次测量求平均值来减小误差?
②滑动变阻器的作用:(保护电路,改变电阻来调节小灯泡两端电压,测小灯泡不同电压下的电功率。)