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第六章 电功率第一节 电 功【第一课时】 【教学目标】 1知识与技能 （1）从能量转化的角度认识用电器的作用，知道电功的含义。 （2）知道电能表测电功的大小并会读数。（3）知道电流的热效应。2过程与方法 （1）通过讨论、交流日常生活中的工作，培养学生应用知识的能力，学习收集和处理信息的方法。 （2）通过一些开放性题目探究，小组的讨论与交流，课堂踊跃发言，了解电能对促进人类社会进步与发展的重要作用。 3情感、态度与价值观 （1）初步认识科学技术的进步对人类社会的发展具有巨大的促进作用。（2）培养学生对科学的求知欲，使学生乐于探究日常生产生活中所包含的物理学知识，提高学习物理的兴趣。 【教学重点】 知道电功及其单位，会用电能表测量电功， 【教学过程】一、电功1引出课题展示电费通知单,（课件展示）让学生观察并讨论，电费是怎样计算的呢？从电费通知单中得到哪些信息？学生展开积极讨论。教师提出问题：电费反映了什么？教师总结：电费多少反映了消耗国家电能的多少。你拿电费的多少不冤枉。教师提问：消耗了这么多电能到哪里去了？让同学们根据自己的家庭情况来分析。 展示各种用电器来分析能量的转化。（课件展示）电暖气把电能转化为内能；洗衣机把电能转化为机械能；给蓄电池充电把电能转化为化学能；日光灯把电能转化为光能等。 2，展示电功的概念。（课件展示）用电器消耗电能的过程，实质是电能转化为其他形式能量的过程。有多少电能转化为其他形式的能量，就说电流做了多少功。电流所做的功叫电功。3，介绍电功的符号 W，单位:焦耳J二，电能表：（课件展示）1，作用测量电功的仪表。（2）电能表的单位：kWh（度）。 1kWh=3.6106 J （3）电能表的读数：前后两次读数之差。三，展示练习题:（课件展示）四，电流的热效应 1热效应概念电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。电流通过任何导体都产生热效应。2猜想电流产生的热效应跟哪些因素有关哪？讨论交流。怎样来验证你的猜想是否正确哪？利用实验。3，设计探究实验五，课堂小结（1）电功的概念及其单位；（2）电能表；（3）电流的热效应六，布置作业：1， 设计探究实验方案，下一节分组实验。2，电热毯的启示，你想到了什么？【教学反馈】 本节学习的重点是知道电功的概念及电能表的使用。 电流做功的实质是电能转化为其他形式的能，在讲授这一内容时可用归纳演绎的教学方法。第二节 电 功 率 一、教学目标：理解电功率的概念。 了解常用家用电器的额定功率。理解用电器的额定功率和实际功率概念。会用电流表、电压表和滑动变阻器等测定小灯泡的电功率。理解用电器电压对用电器消耗的实际电功率的影响。结合本节内容的学习，继续形成重视实验、尊重事实、实事求是的科学态度。二、教学重点：电功率概念、额定功率概念、伏安法测小灯泡的电功率、电压对用电器电功率的影响。三、教学难点：实际功率和额定功率的区别和联系。四、学生知识基础：电功的含义、电功的公式及运用、机械功率的概念等。五、教学方法：类比学习法、练习法、阅读指导法、实验法、讨论法等。六、教具准备：教师用家庭电路示教板、学生电源、演示电流表、演示电压表、滑动变阻器、导线、投影片等；学生用电池组、电流表、电压表、小电灯及灯座、开关、滑动变阻器、导线组等若干组。七、教学过程：课题导入师：演示不同的电灯发光亮度不一样，为什么呢？如果我们利用电能表我们能算出在1min内电冰箱、电灯、微波炉所消耗的电能，结论会相同吗？用什么物理量来反映不同电器消耗电能的快慢呢？生：电功率。师：在机械功学习以后我们也学习了功率，大家先看一下前面我们学习的机械功率的概念，再阅读一下课本上电功率的概念，有什么相似之处？板书标题。引导学习电功率概念的学习学法选择：阅读；交流；练习阅读、交流与识记；师：分两次下表：投影下表机械功率让学生阅读，然后，在学生阅读课文后，类比下表。 类比对象类比项目机械功率电功率定义单位时间力所完成的功；单位时间内电流所做的功；物理意义反映力做功的快慢；反映电流做功的快慢；基本公式P=W/t=FS/t=FVP=W/t=UIt/t=UI基本单位机械功单位J；时间单位S；功率单位W；机械功单位J；时间单位S；功率单位W；其他单位1kW=1000W 1W=1000mW 1kW=1000W 1W=1000mW师：下面我们来做个小小的计算题，看谁能做到在解题的过程进一步理解概念。示题如下：例题1：小明家有一只电熨斗，接入220V的电路中工作时，通过的电流为4.5A，这只电熨斗的电功率多少？若熨烫一件衣服需要10min，则在这个过程中，电流做了多少功？合多少kWh？生：两位到黑板上完成上面习题的求解，其余同学在作业本上完成这个练习。师：这里有个家庭电路示教板，大家都来观察一下，家用电器工作（例如电灯发光）时，电能表记录耗电的过程； 师：根据公式W=Pt可知，1kwh电能相当于1kw电器正常工作1h所消耗的电能，那么，100w电器，工作多少时间消耗1kwh电能呢？小强家有40W日光灯5盏平均每盏灯每天工作2h，你能算出小强家一月（30天）内由于开日光灯所消耗的电能吗？生：交流计算。师：同学们家里除电熨斗以外，还有哪些家用电器，说来听听。课本上列了一些，你们熟悉吗？我们一起来看看（包括一张说明书），谁能快速说出它们大致的功率？根据功率的概念，想象一下它们分别工作10min时，要消耗多少kWh的电能？生：观察、交流、识记。小电灯的电功率的测量学法选择：设计；实验；讲解；理解与交流；师：拿一只小电灯，这只灯小巧玲珑，猜猜看，它正常发光时的电功率有多少？现在拿在手里时的电功率有多少？如果用一节电池供电和二节电池供电电灯的电功率会一样吗？生：师：为什么两个功率不同呢？其他电器也是这样吗？刚才我们看到的课本上标的电功率都是在什么条件下的功率，平时用电器一定满足这种工作条件吗？师：通过上节课的学习，我们知道，电能表正常工作的电压叫额定电压，那么家用电器正常工作时的电压叫什么？正常工作时的电流叫什么？非正常工作时的功率、电流、电压又叫什么？定值电阻的电阻阻值也会有额定和实际之分吗？师：只说不做，印象不深，下面我们一起来测量一下小电灯的实际功率和额定功率。根据公式P=UI可知，要测量小电灯的功率需要先测量出哪些量，请同学们设计一个电路图。生：设计电路图，然后交流，教师选几个典型的电路图，板画在黑板上，师生共同评价。师：我们给一种额定电压是2.5V的小电灯，下面想请同学们来测量它的实际功率和额定功率。但要做好这个实验，先要关注下面几个问题： 选择怎样的器材？例如：一节干电池还是2节干电池。怎样根据所设计的电路图，连接器材？我们先根据上面设计的电路图，用铅笔线当导线，把下图中的实物连接起来。连接线路时，开关要处于怎样的状态？滑动变阻器要处于怎样的状态？怎样才能测量到小电灯的额定功率？师：指导学生完成实验测量，要求学生把实验数据及时记录到课本上的表格里。师：大家都测量出小电灯的实际电功率和额定电功率，你们归纳一下，小电灯的电压和功率之间有什么关系？师生：共同归纳，交流和理解得到： 当U实U额时，P实P额；当U实 = U额时，P实=P额；当U实U额时，P实P额；家用电器额定条件下耗电的计算学法选择：观察；练习；讲解；师：手拿一只家用电灯（右图），大家观察一下，看你能得到几方面的信息？告诉你有一天它工作5小时，你能求出几个不同的物理量？师生：共同分析求解出：电流、电阻、消耗的电能等。课堂小结师：我们今天学习了哪些内容，同学们小结一下。生：交流互相评价对方的课堂小结。布置作业 略。第三节 焦耳定律知识目标1.知道电流的热效应. 2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.能力目标知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.情感目标通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.教学建议教材分析教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.做好实验是本节课的关键.教法建议本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.教学设计方案 提问：(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？学生回答：发烫.是电流的热效应.引入新课(1)演示实验：1、 介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.2、 三种情况：第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多. 第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.（2）焦耳定律英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律. 焦耳定律可以用下面的公式表示： Q=I2Rt公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆()，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.例题一根60的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量. 解：I=U/R=36V/60=0.6A QI2Rt(0.6A)260300s6480J 在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W. W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt，(3)总结在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.探究活动【课题】“焦耳定律”的演示【组织形式】学生分组或教师演示【活动方式】1提出问题2实验观察3讨论分析【实验方案示例】1实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒2制作方法把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为18，两线圈相距5左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示图13实验步骤（1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多（2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多（3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大这就表明：电流越大，电流产生的热量越多第四节 探究测量小灯泡的电功率教学目标知识目标进一步掌握电功率的概念，加深对额定功率、实际功率的理解.能力目标1会用伏安法测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定功率电压下的实际功率.2提高学生综合使用电流表、电压表和滑动变阻器的技能.3培养学生观察实验能力.情感目标1培养学生实事求是的科学态度和不畏艰难、勇于探索的精神.2培养学生认真严肃、一丝不苟、爱护公物的品质.教学建议本节拟采用与伏安法测小灯炮电阻的实际进行对比学习.重点难点疑点及解决办法1重点：会用伏安法测小灯泡的功率.2难点：自己设计电路测量小灯泡的功率和各种故障的排除.用电压表、电流表测量小灯泡的功率是电学中第二个要求定量测量的实验，它关系到电压表，电流表和变阻器等电学器件的正确使用和操作，所以对学生要求比较高，正确选择仪表及合理地进行实验，准确地记录及处理实验中的数据是个关键，教师应注意适当引导.教学过程提出问题1. 什么叫电功率？2. 电功率的公式.3. 什么叫额定电压和额定功率？实验：测定小灯泡的功率目的：测定小灯泡在额定电压下和不在额定电压下的功率(已知小灯泡的额定电压是2.5V)，并加以比较. 原理：根据电功率的公式：PUI. 器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干. 步骤：根据实验目的，设计电路，画出电路图. 并设计适当的表格.额定实际电压（V）2.532.2电流（A）0.400.450.35功率（W