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《电功率》教学设计案例

时间:2007-3-30栏目:物理论文

江西省大余中学  刘庭华

授课地点:物理实验室

授课教师:

授课时间:1课时

仪器材料:PZ220-25、PZ220-60、2.5V 0.3A、3.8V 0.3A、学生电源、开关、电压表、电流表、导线等。

【教学目标】

1.知识与技能

(1)知道电功率是表示消耗电能的快慢,理解电功率的概念;

(2)知道电功率的单位有W和KW;

(3)会用电功率的公式进行简单的计算;

(4)了解电功率的大小是仪器的主要指标之一。

2.过程与方法

(1)通过探究电功率与用电器中电流和电压的关系,进一步学习科学研究的基本方法——控制变量法,体会探究过程和科学方法的重要性;

(2)通过电器的铭牌比较它们的功率大小,培养节能意识。

3.情感、态度和价值观

(1)通过实验探究,培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神,激发学习物理知识的兴趣;

(2)通过交流讨论,使学生学会与人交流自己的见解,学会倾听别人的见解,有与他人合作的意识,认识到交流合作的重要性;

(3)通过观察铭牌,计算电功,培养节能意识。

【教学重点】

电功率的概念、公式

【教学难点】

电功率的概念,用电功率的公式进行计算。

【教学过程】


教师活动设计
学生活动设计

一、引入新课
教师:你家装修房子采购了两种不同规格的灯泡,有60W和25W的;根据需要客厅、书房的灯要亮些,卧室、厕所里的灯要暗些,如果让同学们从中选择,你会怎么选?为什么?
同学们根据已有生活经验进行判断选择:客厅、书房安装60W的灯泡;卧室、厕所里安装25W的灯泡。

原因:60W的电灯泡比25W的更亮。

二、认识电功率
教师:演示60W和25W灯泡正常工作情况;

问1:电灯泡工作时能量是如何转化的?从刚才实验看出60W的电灯泡比25W的更亮,这说明什么问题呢?



问2:怎样来比较电流做功的快慢呢?
学生观察灯泡亮度

电能转化为光能和热能;这表明相同时间内60W的电灯泡把更多的电能转化为光能和热能。(也就是说电流做功有快慢之分。)

教师类比启发:

(1)怎样比较物体运动的快慢?

(2)怎样比较力对物体做功的快慢?

(3)可以怎样来比较电流做功的快慢呢?
学生思考并回答:

(1)利用物体单位时间内通过的路程(即速度);

(2)利用物体单位时间内完成的功(即功率);

(3)单位时间电流所做的功。

教师:物理学中就引进了一个十分重要的物理量来描述电流做功的快慢,它就是电功率。从刚才的比较中得出应该怎么来描述电功率呢?
电功率就是电流在单位时间内所做的功。

如果用Ρ表示电功率,用W表示电功,用t表示通电时间,用数学公式就应该这样表示:


引导学生说出其物理意义、数值和单位

教师:但在工农业生产上的用电器,如起重机上的电动机,功率往往很大,这时就要用更大的单位千瓦(kW)来表示。1kW=1000W

如农田灌溉时用来带动水泵的电动机,功率大约在几千瓦到几十千瓦之间。
电功率在数值上等于电流在单位时间内所做的功。

当电功的单位是焦(J),时间的单位是秒(S),电功率的单位就是焦/秒(J/S),常用瓦特(W)来表示。

学生熟悉电功率的常用单位。

平常我们说40W的灯泡、150W的电视机说的就是电功率。电功率是家用电器的一项重要性能指标,在各种用电器的铭牌和说明书中都有标示,请同学们仔细观察课本图7-2-2并思考讨论:

(1)该电视机正常工作时的电功率是多少?表示什么意思?(2)看两小时电视要消耗多少电能?

教师说明:计算时只要单位配套使用即可,计算日常生活中用电时消耗的电能用此方法更简便。
学生观察后回答:(1)该电视机正常工作时的电功率是140W;表示它1s消耗电能140J

(2)由公式,可得


或:
学生了解单位的配套使用

(1)P—W,t—S,W—J;

(2)P—KW,t—h,W—KWh.

教师:请同学们利用所学知识分析一下,要节约电能可以从哪些方面着手?
学生:根据公式W=Pt,可以在不改变用电时间的情况下,尽可能的减小用电器的功率;也可以在不减小用电功率的情况下,减少用电时间,如养成随手关灯的习惯等。当然可以同时考虑。

三、探究电功率跟电流、电压的关系。1.提出问题,进行猜想与假设
教师:不同的用电器工作时其电功率一般不同,请同学们猜想一下影响电功率大小的因素可能是什么?把你的猜想写下来,然后与组员讨论,提出共同猜想的影响因素。

教师在教室里巡视,引导督促学生进行猜想,避免学生盲目猜想。
学生猜想假设:

(1)可能与两端的电压有关;

(2)可能与通过的电流有关;

(3)可能与用电器的电阻有关

…………

学生各自猜想后,与小组成员进行讨论,提出小组成员共同赞成的猜想,在班级里进行交流,每个小组选出一位代表与全班同学交流本组的猜想。

教师将学生主要提出的猜想列在黑板上。帮助学生排除掉一些不必要的因素,确定出需要探究的猜想。
学生在教师的指导下,确定出可能影响的因素。明确只需探究电功率跟电压、电流的关系。





2.设计实验,进行实验
教师:以小组为单位进行讨论,设计一个验证我们提出的猜想的实验方案,画出电路图。
学生思考讨论,设计实验方案,画出电路图,各小组内进行方案交流。

教师:每组派代表与大家交流你们小组的实验方案。

教师指导学生交流,强调研究方法---控制变量法。
学生交流讨论得出实验方案。

通过观察灯泡的亮度来判断灯泡电功率的大小,操作如下:(1)将小灯泡串联,保持电流相等,测量灯泡两端的电压;(2)将小灯泡并联,保持电压相等,测量灯泡的电流。

教师:根据实验方案,选择实验仪器,分小组进行实验。

教师巡视指导学生实验。
学生进行实验。

3.收集数据、分析论证
教师:请设计表格,记录实验数据,并且进行分析。

教师对学生进行适时指导。
学生设计表格,收集数据,进行分析,得出小组结论。

4.交流讨论
教师组织、指导学生交流讨论得出实验结果。
小组选出代表汇报实验结果,全班进行交流讨论,得到结论:(1)通过用电器的电流相同时,用电器上的电压越大,电功率越大;(2)用电器两端的电压相同时,通过用电器的电流越大,电功率越大。

5.评估
教师:实验设计有没有不合理的地方?操作中有没有失误?测量数据与所得结论是否可靠?
学生审查思考


教师:进一步实验发现:电功率等于电压与电流的乘积。

即P=UI

公式中I表示电流,单位是安(A),U表示电压,单位

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