沪粤版初中物理九上15.2认识电功率 教案

第二节认识电功率设计说明本节主要内容有：电功率的概念，电功率的单位，探究灯泡的电功率与哪些因素有关，电功率的计算公式。本节是在上一节学习了电功的基础上，进一步学习电功率的概念和计算公式。电功率是电学中的重要概念，是反映用电器工作性能的重要参数，在生活、生产实际中有广泛应用。教学时首先让学生观察用电器的铭牌，意识到电功率在实际中的重要意义，激发学生了解电功率的愿望。学生通过观察铭牌自然会提出问题：什么是电功率？然后通过“活动2”，启发学生从能量转化的角度思考两个灯泡亮度不同的原因，认识到：在相同时间内，不同用电器所消耗的电能通常并不相同，即电流做功有快慢，进而建立电功率概念。“活动3”进一步深入探究电功率与哪些因素有关。在此基础上学习电功率的计算公式P=UI。整节内容从生活走向物理、层层递进、逐步深化。教学目标【知识与技能】1.结合实例理解电功率。知道电功率的单位。2.知道电功率与电流、电压之间的关系，能运用电功率的公式进行简单计算。【过程与方法】1.调查常见家用电器的铭牌，比较它们的电功率。2.经历探究电功率与哪些因素有关的过程，用控制变量法设计并进行实验。【情感态度和价值观】通过了解电功率在实际中的重要应用，意识到物理知识是有用的，有学习物理的兴趣。重点难点教学重点1.电功率的概念建立过程。2.电功率的探究过程及计算公式教学难点探究电功率与哪些因素有关的实验设计教学方法实验探究、观察、讨论和分析相结合的教学方法教具、学具多媒体课件、“220V15W”“220V100W”演示灯泡各1个、灯座2个、导线、插头、家用电能表1只等。授课时数1课时教学过程导入新课【教师提问】怎样比较物体运动的快慢？【交流总结】比较物体在单位时间内通过的路程——速度。【教师提问】那么怎样比较电流做功的快慢呢？如电流通过洗衣机的电动机，通电0.5h做功180000J；电流通过公共电车的电动机，通电2s做功12000J。则①电流通过哪个电动机做功多？②电流通过哪个电动机做功快呢？【交流总结】充分让学生分析、讨论，再得出结果。分别算出电流通过洗衣机电动机、电车电动机每秒钟做功100J、6000J。【教师点拨】日常生活中，不仅要了解电流做功的多少，还需要知道电流做功的快慢。在物理学中，是用“电功率”来表示电流做功快慢的。讲授新课一、从认识用电器的铭牌开始观察用电器铭牌，7W表示这个灯的电功率、1200W表示这个电熨斗的电功率。【教师提问】什么是电功率呢？二、电功率【演示实验】演示不同的灯泡接入电路中，并引导学生观察电能表圆盘转动的情况。1.先将15W的灯泡接入电路，合上开关，灯泡发光，同学们观察电能表圆盘转动情况。2.将15W的灯泡取下，换上100W的灯泡重复第一步实验，同学们观察并比较两次电能表圆盘转动的快慢情况。3.将两个灯泡并联接入电路，合上开关，两灯泡均亮，再观察电能表圆盘的转动情况，并和前两次做比较。4.断开电源，取下两个灯泡，同学们再观察这两个灯泡，有什么发现？【交流总结】两个灯泡不一样，一个上标着“220V15W”，另一个灯泡上标着“220V100W”。【教师提问】我们已经能准确地观察电能表转动的快慢了。还记得电能表有什么作用吗？接入电路的目的是什么吗？【交流总结】电能表是用来测量用电器消耗电能的多少的，接入电路是为了使电能表转盘转动，以显示读数。【教师提问】电能表转盘转得快说明了什么？转得慢又说明了什么？【讨论交流】转得快说明用电器用的电多，消耗的电能多。【教师点拨】大家同意这种说法吗？【讨论交流】不能说“电能表转盘转动越快，用电器消耗电能越多”，而是电能表转盘转动得越快，用电器消耗电能越快；电能表转盘转动得越慢，用电器消耗电能越慢。【教师点拨】同学们分析得非常有道理，电能表转盘转动的快慢不同，表示了用电器消耗电能的快慢不同。请同学们看课本，了解在物理学中用什么物理量来表示消耗电能的快慢。【归纳总结】物理学中用“电功率”表示消耗电能的快慢，符号是“P”。国际单位是“瓦特”，简称“瓦”，单位符号是“W”；常用单位：千瓦（kW）,换算关系：1【教师提问】谁还记得上节课“电功”中，功是用什么表示的？【交流总结】功通常用字母“W”表示。【教师提问】两个“W”意思一样吗？【交流总结】两个“W”不一样。表示功的W是“Work”，是功这个物理量的符号，而刚学的W指的是“Watt”，是电功率的单位。【教师点拨】在物理学中，每一个物理量都有自己的表示符号，每一个物理量的单位也有其单位符号，同学们要根据给出的英文名称注意区分。不论是在家用电器还是工农业生产上的用电器，说明书或铭牌上都会标注用电器的电压值和电功率的值，那些就是用电器的额定电压和额定功率值。同学们再来观察我们刚才实验用的两个灯泡的铭牌，说说你的理解。【交流总结】1.“220V15W”指的是灯泡的额定电压是220V，额定功率是15W。2.“220V100W”说明这个灯泡的额定电压是220V，额定功率是100W。【教师提问】谁能说明我们演示实验中哪个灯泡是第一次接入电路的？哪一个是第二次接入电路的？为什么？【交流总结】“15W”的灯泡是第一次接入电路的，“100W”的灯泡是第二次接入电路的，因为第一次电能表转盘转得较慢，电功率小，第二次电功率大。【教师点拨】用电功率符号表示两灯的电功率分别为P=15W、P【教师提问】通过大家的努力，同学们已明白电功率是表示消耗电能快慢的物理量。请大家思考下列问题并解答。1.电流通过电风扇工作1min，消耗的电能是2400J；电流通过洗衣机工作1min时消耗的电能是6000J。哪台用电器消耗电能多？哪台用电器消耗电能快？为什么？2.上题中，如果电风扇和洗衣机都消耗4000J的电能，电风扇要工作100s，洗衣机工作40s，哪台用电器功率大？为什么？3.某台电风扇和洗衣机，电风扇通电工作半小时，消耗电能72000J；洗衣机通电工作2min，消耗电能12000J。问：哪台电器消耗的电能多？哪台电器的功率较大？为什么？【讨论交流】1.洗衣机消耗电能6000J，电风扇消耗电能2400J，所以电流通过洗衣机时，消耗电能多；它们的工作时间相同，消耗电能多的消耗电能肯定也快，所以洗衣机消耗快。2.洗衣机的功率大。因为洗衣机和电风扇消耗相同的电能，洗衣机用的时间短。3.因为电风扇工作时电流做功是72000J，而洗衣机只有12000J，所以电风扇消耗的电能多。【教师提问】那哪台电器的功率大呢？【讨论交流】1.可以算电风扇2min消耗的电能，或者求洗衣机半小时消耗的电能。2.也可以看看洗衣机如果消耗72000J电能用多少时间或者看电风扇消耗12000J电能用多长时间。3.还能比较它们各自工作1min消耗的电能。【学生活动】全体学生计算它们各自工作1s消耗的电能。并请一名学生板演。电风扇每秒消耗的电能72000J1800s【教师点拨】同学们想出的办法都很好，都可以比较出功率的大小。只是为了大家互相交流、沟通方便，我们统一用“用电器1s内消耗的电能”来表示用电器的功率。【归纳总结】1.定义：在物理学中，把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率。2.公式：P=3.单位：瓦（W）常用单位：千瓦（kW）14.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。【教师点拨】这就是电功率的定义式，一定要注意各符号的意义及单位：W——消耗的电能(电流做的功)——焦耳(J)t——消耗这些电能所用时间——秒(s)P——用电器的功率——瓦特(W)公式在使用过程中单位要统一，只有用电器在1s内消耗的电能是1J时，其电功率才是1W。(1W=1J/s)例1某用电器20min消耗的电能是1kW·h。此用电器的功率是多少？解：t=20min=1200s，W所以P=【思考】请同学们思考“kW·h”的来历，说说自己的理解。【交流总结】功率的单位还可以用千瓦(kW)，如果时间的单位取小时(h)，由公式P＝Wt变形后得到W＝Pt，这时电功W的单位就是“kW·h”；1kW·h就是功率为1kW例2某电视机的电功率是250W，每天使用3h。一个月用电多少kW·h？(按30天计算)如果时间单位用秒，1个月电能消耗多少焦耳？解：P=250W=0.25kW，由P＝Wt得W或W【教师点拨】kW和kW·h是两个不同的物理量的单位，一定要注意区分。三、探究灯泡的电功率与哪些因素有关1.猜想与假设猜想1：跟电压有关，电压越高，电功率越大。猜想2：跟电流有关，电流越大，电功率越大。【教师点拨】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。2.制订计划与设计实验（1）探究电功率与电流的关系：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。（2）探究电功率与电压的关系：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。3.进行实验与收集数据（1）研究电功率和电压的关系如图所示，两灯串联，控制电流相等，用电压表分别测出L1、L2当通过两个灯泡的电流相同时：电压U灯泡亮度(明或暗)灯泡LU灯泡LU（2）研究电功率和电流的关系如图所示，两灯并联，控制电压相等，用电流表分别测出L1、L2的电流，记录灯泡的亮度。当两个灯泡两端的电压相同时：电流I灯泡亮度(明或暗)灯泡LI灯泡LI4.分析与论证电功率的大小跟加在用电器两端的电压、通过用电器的电流有关；电流相等时，电压越大，灯越亮，消耗电能越快，说明电功率越大；电压相等时，电流越大，灯越亮，消耗电能越快，说明电功率越大。精确的实验表明：电功率等于电压U跟电流I的乘积，即P单位：U—V、I—A、P—W【思考】能运用欧姆定律将P=UI变成其他的形式吗？【讨论交流】由I=UR和例某家庭节能灯的功率为11W，使用时通过的电流是多少毫安？解：家庭电路电压U=220V，P由P=IU课堂小结一、认识用电器的铭牌二、电功率1.定义：在物理学中，把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率。2.定义式：PW——消耗的电能(电流做的功)——焦耳(J)t——消耗这些电能所用时间——秒(s)P——用电器的功率——瓦特(W)3.意义：描述电流做功快慢的物理量。三、电功率的影响因素：1.当电流相同时，电压越大，电功率就越大。当电压相同时，电流越大，电功率就越大。2.公式：P=UI当堂达标1.某家用电器的功率约为500W，则它可能是（）A.空调B.电视C.洗衣机D.电子计算机2.下列关于电功率的说法中正确的是（）A.电流做功越多，电功率越大B.电功率越大，电流做功越快C.电流做功时间越短，电功率越大D.电流做同样的功，用的时间越长，电功率越大3.甲、乙两用电器电功率之比为1∶2，通电时间之比为3∶A.1∶2B.3∶8C.4.同学们用如图所示电路探究“电功率与电压的关系”。以下说法正确的是（）A.通过两灯泡的电流相同B.两灯泡两端的电压一定相等C.实验要选取规格相同的小灯泡D.将题中串联电路