用电器实际功率研究.doc

北京育才学校教案科目：物理 授课教师：张晓红 授课年级：初三授课题目：用电器实际功率研究教学目标：1.知识与技能：复习巩固有关电功率的基础知识2.过程与方法 ：（1）通过对电熨斗、电饭锅使用原理的研究学习过程，使学生认识到应用所学知识解释物理现象；提高分析问题和解决问题的能力。（2）通过使用自制转换开关实现串并联电路的转换，从而改变用电器的实际功率，培养学生的动手能力，体验物理学科以实验为基础的研究方法。3.情感、态度价值观：（1） 通过本节课的学习，提高学生将物理知识服务于人类日常生活的意识；同时自制实验用具，感受物理学习的乐趣，体验合作学习的益处。（2） 通过本节课的学习，使学生体会到学习的方式、方法、途径是多样的。教学重点：开关的控制作用对用电器实际功率的影响。教学难点： 应用有关电功率知识解决实际问题教具：演示实验：旋钮式电熨斗 电饭锅 实物投影 PPT演示文稿学生实验：电源（5节干电池）、自制转换开关、导线若干外形不同、额定电压相同的小灯泡两盏教法：讲授、探讨、实验教学过程：（一）复习引入：我们学习了较多的电学知识，特别是有关电功率的知识，它既是教学的重点又是教学的难点，我们首先复习一下有关知识。 1.什么是电功率？它是表示什么的物理量2.电功率的计算公式有哪些？P=W/t P=UI P=I2R P=U2/R3.什么是额定电压、额定功率？什么是实际电压、实际功率？如果用电器两端的电压变化，其电功率是否变化？4.串并联电路中电功率的分配跟电阻的关系如何？串联电路中电功率分配跟电阻成正比（P1/P2=R1/R2）；并联电路中电功率分配跟电阻成反比（P1/P2=R2/R1）。 （二）新课我们生活在科学技术日新月异的21世纪，生活中会有许多各式各样的用电器为我们服务，你能说出自己家里有哪些用电器吗？出示实物：一种电熨斗下面是一种较为常用的电熨斗：讨论课题1.某种家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调节温度的旋钮式多档开关，其电路简图如图（甲）所示，两电阻丝的阻值分别是121欧、和242欧。旋转多档开关的旋钮可以改变1、2、3、4四个接线点之间的连接情况，从而使电熨斗被加热到所需的温度，图乙给出了四个接线柱之间的一种有效的连接方式。（1）分组讨论：如果1、2、3、4四个接线点任意连接，你看能想出多少种使用电器正常工作的连接方式，电路的不同的连接方式可造成电熨斗的实际功率的差别，试分析说明该电熨斗共有几个调温档位。（2）请同学们尝试计算该电熨斗正常使用时的最小功率和最大功率。各组推举发言代表，其他学生补充，将其所想到的各种开关的连接方式，画在纸上，利用实物投影，说明每种连接方式使电路发生了怎样的变化？电流的路径是怎样的？其等效电路是怎样的？比一比看哪一组的同学合作的好。分析、讨论、总结、（学生分析说明；教师利用PPT文件总结）总结：此种电熨斗是通过改变开关的控制作用，实现电路的连接方式的变化，达到改变用电器的实际功率的目的。过渡：还有一种典型家用电器，这种家用电器许多家庭几乎做饭时都要用到它，出示实物电饭锅，演示将开关闭合的动作引入问题讨论课题2：如图所示为电饭锅的原理图,它是通过开关的闭合与断开来控制电饭锅的加热和保温状态的,试分析其使用原理。当开关闭合时电饭锅的功率为1000瓦,开关断开时电饭锅的功率为10瓦,求电热板和保温器的电阻是多大?(假设电阻器不随温度的变化而变化) 分析、总结：电饭锅也是利用开关来改变电路，实现其实际功率的变化比较：电熨斗、电饭锅使用原理的相同点和不同点：相同点：都是利用开关来控制电路，实现用电器实际功率的变化。不同点：（1）从原理上看：电熨斗：利用开关的转换电路连接方式的变化R总的变化根据P=U2/R（U不变）则P实变化电饭锅：开关的闭合和断开电路连接方式的变化UR的变化 根据P=U2/R（R不变）则P实变化（2）从电路变化来看：电熨斗的开关的控制作用，体现在可以使电路实现串联、并联、开路、局部短路的多种情况，多个档位的变化；电饭锅大多是利用开关使用电器局部短路和开路，使其加热和保温两个档位的变化。3.学生实验：做一做、想一想 算一算：学生实验：如图所示电路，电源电压恒定为6伏，小灯泡的外形不同，额定电压均为6伏,额定功率相差较大（1） 应用自制的转换开关来实现小灯泡串、并联的转换,（2）通过实验观察:每盏小灯泡明、暗的变化？并分析每盏灯实际功率的变化怎样？ （3）每盏灯额定电压相同，通过实验分析比较两灯实际功率的大小。将实验记录填入表格学生实验记录 ：实验情况记录灯的类型额定电压每盏灯在串联电路中比在并联电路中灯的亮度（亮或暗）在串联电路中L1比L2(亮或暗)在并联电路中L1比L2(亮或暗)分析比较两灯电阻的大小球形灯L16V圆柱形灯L26V由学生利用自制实验仪器，使用实物投影演示实验的过程，讲解原理、分析问题。算一算：若两灯电阻均为12欧，该电路可消耗的最大功率是多少瓦？最小功率是多少瓦？（三）小结：物理知识和人们的日常生活有紧密的联系，很多与物理有关的问题来源于生活，在我们生活中所熟悉的许多现象又需要用物理知识去解释，所以希望同学们能够重视物理知识在生活中的应用：解释简单的现象，进行简单的计算，会分析简单的实际问题。让我们从生活中走进物理，让物理通过实验走入我们的生活。（四）作业：1、可通过上网、查阅参考书、问家长等方法调查学习可调式台灯的使用原理。 2、将讨论课题中的计算题做完板书设计：课题：用电器实际功率研究一、 利用开关控制电路，改变用电器的实际功率1、 电熨斗：利用开关的转换电路连接方式的变化R总的变化根据P=U2/R（U不变）则P实变化2、 电饭锅：开关的闭合和断开电路连接方式的变化UR的变化 根据P=U2/R（R不变）则P实变化二、 实验：利用转换开关改变电路，控制小灯泡的实际功率 实验记录：1、 研究电熨斗电路的连接方式： 学生讨论记录：（注：电熨斗正常工作）开关的连接方式其它发现等效电路图电路的连接方式共有几种2、 研究电饭锅的原理：开关闭合时等效电路图： 开关断开时等效电路图： 3、学生实验记录 ：实验情况记录灯的类型额定电压每盏灯在串联电路中比在并联电路中灯的亮度（亮或暗）在串联电路中L1比L2(亮或暗)在并联电路中L1比L2(亮或暗)分析比较电阻的大小球形灯L16V圆柱形灯L26V讨论课题：讨论课题1：某种家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调节温度的旋钮式多档开关，其电路简图如图（甲）所示，两电阻丝的阻值分别是121欧、和242欧。旋转多档开关的旋钮可以改变1、2、3、4四个接线点之间的连接情况，从而使电熨斗被加热到所需的温度，图乙给出了四个接线柱之间的一种有效的连接方式。（1）分组讨论：如果1、2、3、4四个接线点任意连接，你看能想出多少种连接方式，由此分析说明该电熨斗共有几个调温档位。（2）计算该电熨斗正常使用时的最小功率和最大功率。讨论课题2：如图所示为电饭锅的原理图,它是通过开关的闭合与断开来控制电饭锅的加热和保温状态的,试分析其使用原理。当开关闭合时电饭锅的功率为1000瓦,开关断开时电饭锅的功率为10瓦,求电热板和保温器的电阻是多大?(假设电阻器不随温度的变化而变化) 3、学生实验：做一做、想一想 、 算一算：学生实验：如图所示电路，电源电压恒定为6伏，小灯泡的额定电压均为6伏,额定功率相差较大（1） 应用自制的双刀开关来实现小灯泡串、并联的转换,（2）通过实验观察:小灯泡明、暗的变化？分析每盏灯实际功率的变化怎样？ （3）两灯额定电压相同，通过实验分析比较两灯实际功率的大小。 算一算：若两灯电阻均为12欧，该电路可消耗的最大功率是多少瓦？最小功率是多少瓦？（三）反馈练习：A、基础训练1、甲、乙两盏电灯分别标有“110V 40W”和“220V 40W”字样的两只灯泡都正常发光时，比较它们的亮度可知：（ ）A、“110V 40W”的灯较亮 B、 “220V 40V”的灯较亮 C、两盏灯一样亮D、无法判断2、把标有“PZ22040”和“PZ22060”的两盏灯，串联后接在220伏的电路中，两盏灯比它们正常发光时都暗，下面说法中正确的是：（ ） A、额定电压变小了 B、额定功率变小了 C、实际电压大于额定电压 D、实际功率小于额定功率B、提高训练1、把标有“12伏 12瓦”的灯L1和“12伏 6瓦”的灯L2串联起来，接在电源电压为12伏的电路中，正确的说法是（ ）A、L1L2两灯均正常发光 B、L1L2两灯均不正常发光且L2灯较亮C、L1L2两灯均不正常发光且L1灯较亮D、把电源电压提高到24伏，L1L2