《第十七章电能与电功率》集体备课教案

《第十七章电能与电功率》集体备课教案主备教师：备课组长：主管领导：17.1电能与电功一、教学目标知识与技能1．能从电能转化的角度认识电功概念，会读电能表。2．知道电功可以通过电能转化为其他形式的能的多少来量度，知道电功和电能的单位是相同的，能区别电能和电功两个概念。过程与方法3．从认识功的概念过程中学习类比和逆向思维的方法。4．经历电能表的观察和相关计算活动过程，学会读计电能表。情感、态度与价值观 5．认识电能的应用价值，进而领悟人类应用能量都是通过能量转化或传递的形式实现的道理。二、教学重点：电能的概念、相关单位。三、教学难点：电能的概念、相关单位。四、课前准备：玩具电动机、直流电动机模型五、预习检测1、根据下列事例，分析电能可以转化成什么形式的能？（1）城市夜景：电能转化为_____能。（２）电取暖器，电能转化为_____能。（３）电梯：电能转化为_____能。（４）电镀：电能转化为_____能。２、在国际单体制中，电能的单位是_______，简称_____，符号是______；常用的电能单位还有___________，符号________，俗称_________。电功的单位和电能的单位是一样的。1KW·h=____________J六、展示目标知道电能的单位是焦耳，另一个单位是千瓦时。2、知道常用电器中的能量转换。3、知道电能与电功的关系。4、知道焦耳和千瓦时的换算关系。七、教学过程1、能量和电能：（1）、能量：是物质存在的一种基本形式。存在方式：热能、光能、电能、机械能、原子能等学生讨论：能量可以转化吗？教师总结：不同形式的能量是可以相互转化的。例举一些其它能→电能的例子（2）、电能：现代社会中应用最广的一种能量形式。学生讨论：电能的应用……教师总结电能的单位：千瓦时（kW·h）即“度”能量的国际单位：焦耳（焦）（J）1kW·h＝3.6×106J2、电功：电能转化为其他形式的能叫电功（做功）有多少电能发生转化，就说电流做了多少功？1）符号：W（2）单位：与能相同……焦耳。（3）W=UIt3、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能，如：内能、机械能和化学能等的过程。电功的计算公式W=UIt是电功的基本计算公式，适用于任何电路。根据W=Pt，也可以计算电功，但是，根据I=U/R推出的电功的两个计算公式：和只适用于计算将电能完全转化为内能的用电器的电功。电功的单位是焦耳，常用的电功单位是千瓦时（度）。八、课题检测、家庭电路中，直接测量电功的是（）A、电流表B、电压表C、电能表D、电阻箱213822、有一铭牌上标有“220V800W”213823、小华家电能表4月底的示数为，5月底的示数为2138221382_______元（按每度电均价0.5元计算）。九、作业：练习册：P13—15自主探究题和拓展训练题十、板书设计17.1电能与电功1、能量和电能：能量的国际单位：焦耳（焦）（J）2、电功：电能转化为其他形式的能叫电功（做功）（1）符号：W（2）单位：与能相同……焦耳，常用的电功单位是千瓦时（度）。

1kW·h＝3.6×106J（3）W=UIt3、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能小结：17．2探究灯泡的电功率一、教学目标：知识与技能1．理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算。2．能区分用电器的额定功率和实际功率。过程与方法3．经历小灯泡的电功率与哪些因素有关的分析论证过程得出结论，体验分析论证方法的意义。4．经历小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验探究过程，学习应用串并联电路知识设计电路，体验实验中如何控制变量的方法和领悟进行实验，收集证据，并通过分析得出结论的一些要领。情感、态度与价值观5．认识分析论证的意义和实验探究的价值，进而主动参与分析论证和实验探究过程，并能对分析论证和实验探究的结果发生兴奋和产生快乐感。二、教学重点：实验探究电功率与哪些因素有关三、教学难点：电功率的概念、用控制变量法设计实验并进行探究，分析实验数据，从中得出电功率与电压、电流的关系。四、教具：书上的实验装置五、教学过程：一、引入设计：从认识电器铭牌开始活动1：观察电器的铭牌在我们使用的用电器的铭牌上，都标有一些数值：铭牌上的7W、40W、1200W……有什么意义吗？通过下面的学习，我们就会对它有所认识二、电功率：活动2：认识电功率将标有“220V、15W”和“220V、100W”的两只灯泡同时接到家庭电路中，哪一只灯泡更亮？这表明，在相同时间内，不同的电器所消耗的电能多少，一般说来是不同的所以，用电器消耗电能的速度有些快，有些慢，人们在选用电器时，更加关注的是电流做功的快慢1、电功率（P）（1）物理意义：物理学中用电功率来表示电流做功的快慢。（2）定义：物理学中把电流在单位时间内所做的功叫做电功率。（3）公式：P=W/t（4）单位：W、kw（5）现在你知道电器铭牌上的25W、100W……有什么意义了吗？为什么不同电器的电功率一般不同呢？（6）P=W/t的变形公式①W=Pt该公式用来计算电功（消耗电能）的大小，用途很大②t=w/p（7）练习：例1：有一台电热水器，通电10min，电能表标有3000r/kwh，转过100圈，求电热水器的电功率？例2：有一台电热水器，装有2kg，20℃的水通电10min，水温升高402.实验探究电流做功的快慢与哪些因素有关猜想与假设：有人说：跟电压有关，电压越高，电功率越大。有人说：跟电流有关，电流越大，电功率越大。你认为呢？制定计划与设计实验：提示：研究电功率跟电流的关系时，应设法控制电压不变研究电功率跟电压的关系时，应设法控制电流不变设计实验电路：选择实验器材，画出实验电路图进行实验与收集数据：请按照你所设计的电路图进行实验，并把你收集到的数据和观察到的现象填写在表中实验一：当两盏灯的电流相同时：实验二：当两盏灯的电压相同时：制定计划与设计实验：控制变量法：

探究电功率与电流的关系探究电功率与电压的关系实验方案

保证电压相同时，应把两个规格不同的灯泡并联在电路中，观察比较通过灯泡的电流和灯泡的亮度。

保证电流相同时，应把两个规格不同的灯泡串联在电路中，观察比较灯泡两端的电压和灯泡的亮度。实验电路图

进行实验：各组同学请按电路图连接好电路，并把你们收集到的数据和观察到的现象记录在表格中。分析与论证：上面的实验表明：电功率的大小跟通过用电器的电流有关，在电压相等时，电流越大，电功率就越大；电功率跟用电器两端的电压有关，在电流相等时，电压越高，电功率就越大精确的实验表明：电功率等于电压U与电流I的乘积，即：P=UI单位：U——VI——AP——W三．这节课，你学到什么：（一）、认识电功率１、电功率是表示电流做功快慢的物理量２、定义：用电器单位时间内所做的电功。用Ｐ表示。３、公式：p=w/t=UI４、单位（１）国际单位：Ｗ（２）常用单位：ＫＷ。１ＫＷ＝１０００Ｗ(二)、影响电功率大小的因素：(1)电功率的大小跟通过灯泡的电流有关，在电压相等时，电流越大，电功率就越大。(2)电功率的大小跟灯泡两端的电压有关，在电流相等时，电压越高，电功率就越大。四．练习：1.功和电功率的说法中，正确的是（）A.电流做功越多，电功率越大B.电流做相同的功，用的时间越长，电功率越大。C.电流做功时间越短，电功率越大D.在相同时间内，电流做功越多，电功率越大。2某教室里安装有8盏40W的日光灯，这8盏日光灯在2h内消耗的电能是多少焦？多少千瓦·时？解：由P=W/t可得：W=Pt=40W×2×3600S×8=2304000J=0.64kw.h3.台收音机在6V的电压下工作时，平均工作电流是60mA，求收音机的功率为多少？解：60mA=0.06AP=UI=6V×0.06A=0.36W五．板书设计：电功率定义公式单位1kw=1000w电功率跟哪些因素有关17．3探究电流的热效应跟电阻的关一、教学目标：知识与技能1．通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。2．知道什么是电流的热效应及其电热现象的实质。了解焦耳定律。知道电热现象的应用和控制。过程与方法3．经历分析论证电热现象跟电阻之间关系的过程，体验科学思维方法，包括数学分析的方法的意义。4．经历电热现象跟电阻之间关系的验证实验设计过程，领悟实验原理、控制变量方法、实验器材的选择，实验证据的收集、步骤的安排等因素在实验设计中的作用。情感、态度与价值观5．继续培养学生分析论证和实验验证的兴趣。能从利弊两个方面认识电热现象，体验辩证的思想观点分析问题。二、教学重难点引导学生从探求中发现，在发现的基础上进一步得出电流产生的热与电阻的关系，培养学生的初步探究能力。三、教学用具

两只相同的带有三孔软木塞的玻璃容器内装有等质量的煤油，两根与电阻丝相连的铜杆接线柱两付，它们电阻丝的阻值分别为5Ω、10Ω，并分别置于两个软木塞的两个孔中，两支相同温度计分别从两个软木塞的另一孔中穿过插进煤油中。学生电源(输出电流大于2A)、导线、开关。四、教学过程一、引入新课：（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：发烫，可能是由于通电后电流使发热。教师：电流通过导体时，导体要发热，这是一种普遍的现象，如电流通过灯泡的灯丝，灯丝发热，发光，电流通过电炉丝，电炉丝要发热，各种电器工作，时间长了，电器的外部都会发热。电流通过导体时，导体总是会发热的，物理学中把这种现象叫做电流的热效应。(板书：电流的热效应)二、进行新课1、提出问题教师：大家看图17-8，并阅读图下的文字，想想能不能用前面学到的知识解释。要解释这两个值得注意的现象，就必须要探究电流的热效应跟导体的电阻到底有怎样的关系。那就让我们来探究电流产生的热与什么有关吧!2、猜想设计你们猜想电流通过导体产生的热与什么因素有关？(说明：学生猜可能与电阻有关，与电压有关，与电流有关，应鼓励学生发散思维，不要立即用课本中的内容去要求学生)。肯定学生的猜想，这节课我们只探讨电流产生的热与电阻的关系；让学生再次阅读25页的17-8图，讨论电流产生的热与电阻有什么关系(学生有认为电阻大产生热多，也有电阻大产生热少的)，怎样证明？(实验)请同学们拿出学具，参看器材边讨论边合作，探讨产生热量与电阻的关系。各组设计汇报实验方案并在讲台用实物投影交流，确定实验方案。我们要研究导体产生的热与电流关系时，一定要保持什么不变(电压及通电时间相同)？要研究导体产生的热与电压关系时，要保持什么不变？(电流及通电时间相同)导体产生的热如何知道多少？(生：被煤油吸收，再在中间插入温度计显示)为什么要放入等质量的煤油，且广口瓶还要相同？(质量相同的煤油温度升得越多，则表示吸热越多)教师和学生共同归纳：实验原理：当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高，电流产生的热量越多，温度就会上升得越高.我们可以通过比较温度的变化值来比较电流产生的热量.要研究上述两种情况电路图怎样设计？在学生讨论的基础上得出如下电路图(实物图略)。3、进行实验，收集数据请学生按照上面的这两个实验方案，连接电路，并记下容器中煤油的初温t0及通电后经过相同时间两支温度计①和②的示数，并填表，测温要三次。投影下表：Ｉ不变的实验:初温t0-----------

t1t2t3t1-t0t2-t0t3-t0R1=5Ω

R2=10Ω

U不变时的实验，初温t0-----------

t1t2t3t1-t0t2-t0t3-t0R1=5Ω

R2=10Ω

学生分组进行实验操作，合作探究，教师巡视指导。在实验中，要给学生做如下具体指导：（1）注意温度计插入的位置。（2）如实记录实验数据。实验结束后，各组分别展示探究的结果。引导学生分析，归纳结论。教师：观察第一个实验的数据，你们发现了什么规律？学生：当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量越多。教师：观察第二个实验的数据，你们发现了什么规律？学生：电压一定时，导体的电阻越大，产生的热量越小。精确的实验表明：在电流一定时，导体产生的热量跟电阻成正比；在电压一定时，导体产生的热量跟导体的电阻成反比。4、分析论证教师：我们用欧姆定律，能不能推导出电流的热效应跟电阻的关系呢？指导学生用理论推导法推导P27页的定量关系。(说明：这部分内容，对于学生来说，难度不大，可由学生自行推导)问：由推导我们可以得出电流产生的热量与电阻之间有什么定量关系。(生：电流相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟导体的电阻成正比：电压相同时，在一定时间内，导体产生的热量与导体电阻成反比(板书)。5，巩固评估用投影出题，请同学们交流看法，评估自己所学。（1）15W灯与100W灯哪个产生的热多？为什么？（2）电炉丝热的发红，而与之串联的导线并不热是什么原因？6、介绍焦耳定律及公式早在1840年，英国物理学家焦耳通过实验的方法研究得出了这个规律，人们为了纪念他的伟大发现，把这一规律命名为焦耳定律。内容：通电导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比(板书：焦耳定律)公式：Q=I2Rt单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.7、应用与控制要求学生举例说明热效应有哪些应用及家用电器是如何散热的(学生回答后，教师展示电炉等电热器)。三、巩固目标：问题1：为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”？问题2.和大功率电炉相连的电线为什么显著发热？四、小结新课1、电流通过导体时，导体总是会发热的，物理学中把这种现象叫做电流的热效应2、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这就是焦耳定律3、电流的热效应有时候要利用有时候要控制五、布置作业：P27页自我评价与作业1、2、3六、板书设计17.3探究电流热效应跟电阻的关系1、电流的热效应2、探究电流的热效应跟电阻的关系实验方法：控制变量法结论：在电流一定时，导体产生的热量跟电阻成正比；在电压一定时，导体产生的热量跟电阻成反比。3、焦耳定律：电流通过导体时，通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这就是焦耳定律。公式：Q=I2Rt5、电流热效应的应用与控制17．4怎样才能使电器正常工作一、教学目标：知识与技能1．知道电器铭牌上的标出的一些参数的意义，能区分额定电压和实际电压，能区分额定功率和实际功率。2．学会用伏安法测量电器的额定功率。过程与方法3．经历观察比较小灯泡亮度变化的实验过程，会使用滑动变阻器控制灯泡的亮度，知道同学们在判断灯泡正常发光的亮度上是有差异的原因。4．经历测量小灯泡额定功率的过程，知道什么是“伏安法”。情感、态度与价值观5．培养学生观察实验的兴趣和动手做实验的习惯，从观察实验中感悟观察实验的意义。二、教学重难点：1.用“伏安法”测小灯泡的额定功率和不在额定电压下时的实际功率；2.知道额定功率和实际功率的区别。二、教学过程（一）导入新课同学们，我们现在家中的用电器很多，例如：电视机、电冰箱、洗衣机等等，还有电灯，工作时有时很亮、有时却很暗，这样都无法很好发挥用电器的工作性能，而且还很容易损坏用电器，那么，怎样才能使用电器正常工作呢？（板书：17.4怎样使用电器正常工作）（二）讲授新课我们在前面学习17.2《探究灯泡的电功率》时，观察了电器铭牌，铭牌上标出的数值表示什么含义？1.观察小灯泡铭牌，并将铭牌值记下来:你能理解铭牌值的含义吗?接下来我们来看活动1观察灯泡的亮度变化（1）设计一个能“改变小灯泡的亮度”的电路，需要哪些器材？灯泡、电源、开关、导线、滑动变阻器；电流表、电压表（2）利用滑动变阻器改变电路图，观察灯泡的亮度变化，填入下表:通过实验及分析实验结果，归纳出相关概念。穿插练习①一个标有“220V40W”字样的灯泡，没有接入电路时，它的额定电压、额定功率各是多少？实际电压、实