广东省高中物理第2章第5节《电功率(第1课时)》教案粤教版选修3-1

1、第五节电功率一、教学目标（一）知识与技能1 .从电能向其他形式能的转化理解电功和电功率的概念，理解电功和能量转化的关系2 .知道焦耳定律及其在生活生产中的应用3 .从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路（二）过程与方法通过分析与实验，区分电动机等非纯电阻用电器的电功和电热，体会物理学的研究方 法。（三）情感态度和价值观了解、关注电磁科学发展对生活、生产的巨大作用，培养学生将科学服务于人类的意 识。二、教学重难点1 .重点：电功和电功率、电热与热功率、纯电阻电路和非纯电阻电路的关系2 .难点：电动机等非纯电阻用电器的电功率和电热率的关系的理解和应用三、学情分析初中已

2、学焦耳定律、电功电能、电功率三节，学生已知多个电学概念，并通过实验得出焦耳定律、电功、电功率等,公式，但停留在识记阶段。中学阶段的物理学习是螺旋式上升的过程，高中对该部分的内容有了更进一步的要求，须从本质上分析问 题，如理解电流做功的实质、焦耳定律的推导等，并对实际用电器的功率进行计算。因 此，本课教学先通过提问唤醒学生初中的记忆，再层层深入，引导学生探究本质问题，最 后代入实际电路中进行计算。四、教学思路5 / 5五、教学设计教学环节教师活动学生活动设计意图新 课 导 入复习 与 引入【温故知新】实验电路图：对电阻的功率的测量（初中）复习测量功率的方法。【分组实验】研究电动机的电功率与热功率

3、的关系1、测量电h动机正常转动时的 U、I2、测量电动机不转动时的 U、I3、比一较电流的变化4、比较电功率的变化学生通过回忆已有知 识学生设计实验并完成实验学生描述实验结果,产生疑问，分析电 路电流情况复习已有 知识，为 电路计算 作铺垫设计实验 方法，提 高实验技 能设下疑 问，激发 兴趣，引 发思考问题 提出【提出问题】同一个用电器，电阻不变，在转与不转的 不同状态"电路电流有差异，可见，欧 姆定律在某个状态或某种电路中是不适用 的。如何解释这一现象？【分析】两个状态区别在哪里？从什么角度分析电路电压、电流的关系？【课题】第五节轧功率【学生分析】转动时：电能转化为 热能与动能不

4、转时：电能只转化 为热能因此，从能量转化的 角度，对/、同电路 进行分析，研究电功 率培养分类 思想，创设情 景【联系生活】生活中存在着各种各样的电器（图）：热 得快、电水壶、电炉、风扇、电吹风等。【提出问题】这些电器是怎么工作的？从学生总结用电器的共 同特点： 工作时要消耗电能， 把电能转化为不同形联系实 际，贴近 生活，培 养分析与能量转化的角度看，电器有什么共同点？式的能总结能 力。电 功电流 做功 的 实质【提出问题】电能是如何的转化？【分析】电流做功【回忆】初中已学电流做功：W=UIt【深化】高中从微观分析电流做功的实质【分析】力学中，做功通常指某个力对某 物体做功，在电路中，什段两

5、端电压为 U的导体中，自由电荷在静电力作用下沿 静电力的方向做定向移动，结果电荷的电 势能减小，其他形式的能增加。引导学生从力学做功过度到电流做功O从本质上 认识电流 做功的实 质V 电 功 率电流 做功 的 推导【推导】如何计算静电力做的功？ 已知导体两端电压为U,电流大小为 I。根据电流的定义，在时间t内，从电路左端进入的电何重为 q=It。 所以，在这个过程中，静电力对电荷做的 功是 W=Uq把q=It代入，得 W=Uq=UIt 电功的单位是J学生在老师的引导下推导电功的公式学会分 析、推 导，用电 学量的定 量关系推 导电流做 功的公式电 功 率【推导】电流做功的快慢？P=W/t=UI

6、表示电流做功的快 慢。认识电功 率电执 八、与电流 的热 效应由于能量的转化是通过做功实现的，电流 做了功，就意味着能量发生了转化。那么，电流做功的过程，电能会转化为哪种形式的能？最容易让我们感受到的就是热能的转化，为什么电流做功总会伴随着发热？ 【引导】微观解释。我们把这种电流发热的现象叫做电流的热效应。学生描述发热过程： 当电流通过有电阻的 用电器或导体时，定 向移，动的电子与金 属止离子不断碰撞， 使止离子振动加剧， 从而产生了内能，使导体温度升高认识电流 发热的本 质执 八、功率电热 与 焦耳 定律【回忆】如何计算电流发热产生的电热？ 初中学到，英国物埋学家焦耳通过精确的 实验得到，电

7、流的发热量 Q=I2Rt学生联系初中实验 图，回忆焦耳定律：Q=I2Rt以初中为 基础，唤 醒已有知 识，为进 一步深化 铺垫执 八、功率【类比】与电功相似，除了关注发热的多 少，还关注发热的快慢。【推导】定义“热功率”，描述电流发热 的快慢，定义式为：P=Q/t=I2R学生推导：2P=Q/t=I 2R通过类比 得到另一 种功率的 概念电 路 中 的引入【整理】整理电功、电热的概念【提出问题】我们定义了两种功率一一电 功率与热功率，这两者有什么关系呢？ 在/、同的电，路中，电功率与热功率的关系学生分类两类： 像电灯泡一样：电能用分类的 思想分析 问题。能量转化是不一样的（分类）【演示实验】灯泡

8、与电动机通电同样的时间（并联），灯泡温度 高，电动机转动之转化为内能 像电动机一样：电能 转化为内能和动能等 其他形式的能。纯电 阻电 路第一类：电能全部转化为内能。【推导关系】根据能量.守恒定律，电功率与热功率的关系是：UI=I2R【定义】纯电阻电路从能量守 恒的.角度 分析电学 量的定量 关系非纯 电阻 电路第二类：电能转化为内能和其他形式的 能。【推到关系】UI=I2R+P几，UI>I 2R【定义】非纯电阻电路应 用： 欧姆 定律 的适 用条 件【演示实验】电动机串联小灯泡示教板 观察风扇正常工作与卡住时，灯泡的亮度 变化，分析实验现象【实验现象】接通电源：灯泡亮、风扇转 按停风扇

9、：灯泡艾更凫【结论】电流远大于原电流【讨论】为什么电动机转与不转时，电流会不一样？【解析】纯电阻电路：ui=i2r, u=ir,I=U/R,欧姆定律适用非纯电阻电路：ui>i2r, i>u/r,欧姆定律 不适用学生猜想结果，观察 实验学生讨论、分析锻炼对物 理现象的 描述能力提高学生 的综合分 析能力， 进一步认 识欧姆定 律的适用 范围闭合电路 的功率 关系【提出问题】把部分电路放入全电路进行研究，功率符合什么关系？【推导】E=U外+U内同一电路电流相等，两边同时乘以电流I , EI=U外I +U内IP 总=pt2r回忆公式，深化理解总结从板书归纳知识要点归整，提 升第五节电功率