《第2节 电功率 第1课时》示范课教学设计【初中物理人教版九年级】

2/2第2节电功率教学设计教学目标1．理解电功率的定义和物理意义。2．知道额定电压、额定功率的概念，理解额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别。3．知道“千瓦时”的来历，掌握“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系。4．能灵活地选用电功率的定义式或决定式来解决生活中的相关问题。教学重难点教学重点电功率的概念教学难点额定电压与实际电压的区别、额定功率与实际功率的区别、灵活运用学过的知识解决简单的电功率问题教学用具一只标有“36V40W”字样的灯泡、调压器、电压表、导线、开关。相关资源图片资源等。教学过程课堂引入人骑自行车的功率约是75W，赛车在比赛时的功率约是2×105W，而火箭在升天的过程中，它的功率约是1×1010W。机械做功是有快有慢的。那么，电流通过不同的用电器做功是否也有快有慢呢？新知讲解一、电功率【演示实验】《观察电能表铝盘转动快慢》。教师指出，电流做功有快有慢。机械做功的快慢用功率来表示，那么电流做功的快慢就用一个叫电功率的物理量来表示。教师让学生回答如图所示的铭牌上红圈的物理意义。150W，这个就是这台电视机工作时的电功率。电功率定义：如果在t这么长的时间内电流做功为W，那么，电功率P等于电功与时间之比。,又因为W=UIt，则P=UI。单位：瓦特，简称瓦，符号是W。教师出示图片（电子手表、台式电脑、微波炉、计算机组），并说明一些用电器的电功率值（如下表）。一些用电器的电功率电子手表约0.01mW台式电脑约200W微波炉约800W计算机组约4×106W二、“千瓦时”的来历前面我们学习电能时曾经提到“千瓦时”这个单位，现在我们可以知道它的由来了。依据公式，可得W=Pt。W是t这段时间电流通过用电器所做的功，也是用电器消耗的电能。当电功率P和时间t的单位分别是W、s时，得到的电功W的单位是J；如果电功率P和时间t的单位分别是kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：kW·h，即千瓦时（度）。三、额定电压额定功率教师提问：如图，请说出铭牌中额定电压和额定功率的含义。学生回答：由图可知，用电器正常工作时的电压为220V，正常工作时的功率为50W。教师提问：在使用用电器时，为什么需要考虑用电器工作的电压呢？下面通过实验探究，解答刚才所提到的问题，首先进行实验设计：让某一灯泡在不同的电压下工作，比较它的电功率是否有变化？实验中，我们用的白炽灯的型号是“36V40W”。大家都知道，灯泡发光时，电流做功，电能转化为光能，所以灯泡的电功率可以反映电能转化为光能的快慢。我们可以利用灯泡在不同电压下的发光情况，比较电功率的大小。实验中所需要的器材主要有：调压器，白炽灯，开关等。【演示实验】《同一用电器在不同电压下的电功率》。实验中，我们通过灯泡的亮暗程度知道了：灯泡两端的电压越大，实际电功率越大，灯泡越亮。通过大量的实验我们可以得到：在不同的电压下，同一个用电器的实际电功率不同。用电器实际的电功率随着它两端电压的改变而改变，而且用电器两端的实际电压越大，用电器实际的电功率也越大。但是用电器两端的电压不能超过它的承受程度。物理学中，我们把用电器正常工作时的电压叫做额定电压，把用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率。如：实验中白炽灯的额定电压为36V，额定功率为40W。在我们生活中有很多用电器，它们有各自的额定电压和额定功率。一般情况下，不同用电器的额定功率是不同的。比如，某电热吹风的额定功率为1000W，某节能灯的额定电压在180V到240V，额定功率为5W。根据刚才的实验过程和分析，我们知道了：当用电器的实际工作电压为额定电压时，用电器正常工作，此时用电器的实际功率等于额定功率。教师提问课后请打大家思考一下，如果用电器的实际工作电压不等于额定电压，对用电器会产生什么影响呢？实际电压偏低，用电器的功率低，不能正常工作；实际电压偏高，有可能损坏用电器。四、电功率的测量测量电功率可以使用专用的功率表。根据今天学习的内容，你能给出测量电功率的其他方法吗？总结：根据公式P=UI，只要用电流表测出通过用电器的电流，用电压表策划用电器两端的电压，就能计算出用电器的电功率。典型例题例1电视机的电功率为150W，那么，它工作1h，消耗多少电能？解：由电功率的定义得W=Pt=0.15kW×1h=0.15kW·h即消耗电能0.15kW·h。例2某文章的节选：“……我国每年总发电量为21870亿千瓦，年照明耗电则达到了3280.5亿度，相当于三峡水利发电工程年发电量的四倍左右。”文章中的表述错在哪里？解析：文章中的“发电量”是指电功的概念，它的单位是千瓦时，而文章中出现的是千瓦，千瓦是电功率的单位。这就是文章表述错误的地方，也是我们平时容易忽视的地方。答案：文章中的“发电量”是指电功的概念，它的单位是千瓦时，不是千瓦。例3甲灯标有“PZ-220V40W”，乙灯标有“PZ-220V100W”，将两盏灯并联接在220V电路中，比较两灯的亮度。解析：两盏灯并联，则实际工作电压为220V，等于额定电压，在额定电压下的电功率为额定功率，U实=U额=220V，满足正常发光条件。由此可知：额定功率大的灯泡亮。答案：乙灯的亮度大例4甲灯标有“PZ-220V40W”，乙灯标有“PZ-220V100W”，将两盏灯串联接在220V电路中，比较两灯的亮度。解析：两盏灯串联，根据串联电路的特点可知，两个灯泡的实际工作电压均小于额定电压。实际电压下的电功率小于额定功率，不满足正常发光条件。两盏灯串联，电流是相同的，哪个灯的电阻越大，哪个灯的电功率就越大，亮度越大。甲灯的电阻大，所以两灯串联在220V的电路中，甲的亮度大。答案：甲灯的亮度大课堂小结一、电功率1．定义：电流在单位时间内做的功。2．数学式：导出式：P=UI二、千瓦时的来