電功率教案示例之二

電功率教案示例之二

電功率

（一）教學(xué)目的

1．掌握電功率的概念：知道電功率的意義（反映電流做功的快慢）、定義（電流在單位時間內(nèi)所做的功）、公式（P=UI）和單位（瓦）；能綜合運用已學(xué)知識計算用電器（只限于一個）的電功率問題。

2．理解額定電壓、額定功率和實際功率的意義以及它們之間的關(guān)系。

（二）教具

1．標(biāo)有不同額定電壓和不同功率的燈泡各一個。

2．45伏左右的電源一個。

3．安培計、伏特計、變阻器各一個。

4．燈座一個、導(dǎo)線若干。

（三）教學(xué)過程 

1．復(fù)習(xí)提問

（1）電功大小與什么有關(guān)？電功的公式和單位是什么？（2）電力機車上的電動機和電扇上的電動機。哪個做的功多？

（引導(dǎo)學(xué)生如下回答：不能確定，因為未告訴各自做功的時間。在相同時間內(nèi)，肯定電力機車做的功比電扇大得多，但如果電力機車做功時間很短，電扇工作時間很長，那就不一定了。）

2．引入新課

由復(fù)習(xí)提問自然引入：電力機車和電扇的電動機做功大小不好比較，那末它們做功究竟有什么不同呢？

（答：做功快慢不同，電力機車在單位時間做的功多，電扇在單位時間做的功少）

為表示電流做功的快慢，引人電功率的概念。

3．講授新課

（1）電流在單位時間內(nèi)所做的功叫做電功率。

這個單位時間就是1秒鐘，如果通電時間為t秒，電流所做的功為W焦，則電功率是

P=W/t

∵W=UIt

∴P=UI

即電功率等于電壓與電流的乘積。

（2）電功率的單位。第一冊中學(xué)過功率的單位是瓦，即每秒鐘做功1焦其功率為1瓦。電功的單位也是焦，所以電功率的單位也是瓦。由P=UI可知：U的單位為伏，I的單位為安，P的單位就是瓦。（以上均采用邊講邊啟發(fā)的方式得出）

電功率的單位還有千瓦

1千瓦=1000瓦。

l焦=1瓦·l秒=1瓦·秒

如P取千瓦，t取小時為單位，則得一電功的新單位：千瓦時（kw·h）

1千瓦·時=1000瓦×3600秒=3.6×106瓦·秒

=3.6×106焦

聯(lián)系上節(jié)課講的電功單位“度”，可知

1千瓦·時=1度

注意：“度”是生活中的說法，今后一律用千瓦·時。（以上采用講授方式）

（3）例題《以下例題應(yīng)預(yù)先抄在小黑板上）。例①一只小燈泡所用的電壓是：3伏，通過的電流是0.3安。通電時間是100秒。求電流所做的功和燈泡的電功率。

解I：由W=UIt=3伏×0.5安×100秒=150焦。

P=W/t=150焦/100秒=1.5瓦。

解Ⅱ：由P=UI=3伏×0.5安=1.5瓦。

W＝P·t＝l.5瓦×100秒=150焦。

兩種解法是一樣的，但解Ⅱ在計算上簡便些.

例②一只電阻絲，接在40伏電路中，通過的電流是安，電阻絲的電功率是多少瓦？如把它接在20伏的電路中，電阻絲的電功率又是多少？

解：接在40伏電路中的電功率

P=UI=40伏×5安=200瓦

接在20伏電路中的電功率

∵R=U／I=40伙/5安=8歐

I′=U／R=20伏／8歐=2.5安

∴P′=U′I′=20伏×2.5安=50瓦

可見:同一用電器（電阻不變）所加電壓減小到原來的1／2，則電功率減小到原來的1／4，即電功率與所加電壓的平方成正比。

（例①解后應(yīng)強調(diào)思路和方法，例②解后應(yīng)強調(diào)用電器的功率隨所加電壓的變化而變化）

（4）從例②中可以看出，同一個用電器在不同電壓下，電功率是不同的。可是為什么日常使用的用電器都有一定的功率值呢？

（演示課本講述額定功率的實驗。取一標(biāo)有電壓和功率的小燈泡，分別接在標(biāo)定電壓、高于標(biāo)定電壓、低于標(biāo)定電壓的電路中，觀察發(fā)光情況。最后接入220伏的照明電路中。燈泡澆毀）

所以我們說用電器的功率是多大時，必須指明電壓是多少。由于照明電路電壓都是200伏，所以我們說15瓦的電燈。1000瓦的路燈，40瓦的日光燈等等，都是指在220伏電壓時的功率。但在這些用電器上必須同時標(biāo)明電壓和功率。

（出示各種用電器，讓學(xué)生認(rèn)明標(biāo)記）

不同廠家生產(chǎn)的用電器上的標(biāo)記大同小異，如40瓦電燈泡，標(biāo)記為“220伏40瓦”、“220V40W”、“PZ220梍40”等等。用電器上標(biāo)定的電壓和功率叫做額定電壓和額定功率。用電器只有在額定電壓下工作，其功率才是額定功率，只有在這種情況下使用，用電器工作才是正常的。例如電燈在額定電壓下正常發(fā)光，若電壓低于額定電壓，就發(fā)光暗淡，高于額定電壓就發(fā)光強烈，時間長了就容易燒壞，若遠(yuǎn)高于額定電壓，就立即燒毀；因此，使用用電器時，一定不要使電壓高于額準(zhǔn)電壓。

%額定電壓和額定功率是一切用電器的重要性能指標(biāo)，一般都標(biāo)在用電器上或使用說明書中。

（5）一些電器設(shè)備的功率。

（根據(jù)學(xué)生日常用到的電器設(shè)備舉例）

指出：

①家用電器的額定電壓均為220伏。

②小燈泡只標(biāo)有額定電壓如“1.5V”、“2.5V”、”3.8V”等。

最后指出：功率大說明單位時間做功多，功率表示了電電器做功本領(lǐng)的大小。如電爐1500瓦比500瓦發(fā)熱快，電燈100瓦瓦比40瓦發(fā)光強等。

4．鞏固練習(xí)

（l）本節(jié)課文中的例題（讓學(xué)生不看書，自己解出來，然后和課本解法對照）

（2）有一標(biāo)記為“12V3W”的燈泡，接在15伏電壓的電路中：①如果燈絲電阻不變，燈泡的功率是多少？②實際上燈絲電阻是隨溫度升高而增大的。設(shè)這時燈絲電阻是正常使用時電阻的1.2倍，燈泡的實際功率是多少？

解：①燈絲額定電流I=P/U=3瓦／2伏=0.25安

燈絲電阻R=U/I=12伏/0.25安=48歐

電壓為15伏時的電流

I1=15伏／48歐=5/16安

∴．功率P1=5／16安×5伏=4.7瓦

②燈絲實際電阻R′=l.2R=1.2×48歐=57.6歐

實際通過的電流

I2=15伏／57.6歐=0.26安

實際功率是P2=15伏×0.26安=3.9瓦

說朋：在功率的計算中一般不考慮電阻變化的影響。但在電燈的使用中，電壓不同燈泡的亮度不同，燈絲溫度差別較大，故電阻的變化亦較大。因此，使用電壓高下額定電壓時，實際功率低于計算值；反之，實際功率高于計算值。（本題第2問，也可改為定性說明題而不做計算，可視學(xué)生接受能力而定）

5．課外作業(yè) ：本自習(xí)題一第2、3題。

6．板一書設(shè)計

電功率

定義：電流在單位時間內(nèi)所做的功。

公式：P=UI或P=W／t

單位：1瓦=1伏·安=1焦／秒

l千瓦=1000瓦

電功單位：1焦=1瓦·秒

1千瓦時=1000瓦×3600秒=3.6×106=1度。

額定電壓和額定功率。

（四）設(shè)想、體會

電功率是初中教學(xué)的重點和難點。由于內(nèi)容較多，計算較復(fù)雜，要安排三節(jié)課才能完成：這一節(jié)講電功率的意義、公式及額定功率的意義及其適用條件，后繼兩節(jié)課為實驗和計算。三節(jié)課的知識內(nèi)涵和深度是相同的、只是從不同方面來加強和鞏固，使學(xué)生達(dá)到對電功率的理解和掌握。

這節(jié)課從實際的大小不同的電動機，它們工作有什么不同引入新課，這樣既突出了電功率的意義，也突出了電功率和電功的區(qū)別。

在講過電功率的公式和單位后，沒有采用課本的例題，而另編了兩道較淺的例題：例①意在使學(xué)生理解電功率和電功都有兩個式子（P=W／t=IU，W=IUt=Pt）和兩種算法；例②意在使學(xué)生理解電功率大小隨所加電壓而變，為順利過渡到額定功率的討論提供預(yù)備知識。課本的例題是聯(lián)系實際照明電路的題，計算較復(fù)雜，題的內(nèi)容也統(tǒng)包含了這節(jié)課的全部知識，因此用作授完新課后的鞏固練習(xí)。這樣就使整堂課中的例題和練習(xí)，都不是無的放矢，而是為教學(xué)目的服務(wù)，與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，成為推進(jìn)教學(xué)的有力工具。

最后鞏固練習(xí)中，提出了燈泡的功率隨電壓變化。而電壓變化又將引起燈絲溫度變化，從而引起燈絲電阻變化。電阻變化又影響實際功率的大小，這是一道聯(lián)系已學(xué)知識的擴展加深的題。在教學(xué)中可視學(xué)生情況而定：如學(xué)生都是優(yōu)等生，可做定量計算。對一般學(xué)生可做定性說明。

這節(jié)課的難點是學(xué)生對額定電壓、額定功率與實際電壓、實際功率混淆不清，解題中需把電功率公式和歐姆定律公式反復(fù)運用，更加造成了困難。解決這一困難，一是要把有標(biāo)記的燈泡接入不同電壓的演示實驗做好，二是解題中要分步計算，把每一步的已知什么求什么講清楚。由于以后有一節(jié)課專門講計算，因此本節(jié)課的練習(xí)應(yīng)以直接用公式的簡單計算為主。

注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理課本第二冊第九章

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