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電功率教案示例之二
電功率教案示例之二
電功率
（一）教學(xué)目的
1．掌握電功率的概念：知道電功率的意義（反映電流做功的快慢）、定義（電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功）、公式（P=UI）和單位（瓦）；能綜合運(yùn)用已學(xué)知識(shí)計(jì)算用電器（只限于一個(gè)）的電功率問(wèn)題。
2．理解額定電壓、額定功率和實(shí)際功率的意義以及它們之間的關(guān)系。
（二）教具
1．標(biāo)有不同額定電壓和不同功率的燈泡各一個(gè)。
2．45伏左右的電源一個(gè)。
3．安培計(jì)、伏特計(jì)、變阻器各一個(gè)。
4．燈座一個(gè)、導(dǎo)線若干。
（三）教學(xué)過(guò)程
1．復(fù)習(xí)提問(wèn)
（1）電功大小與什么有關(guān)？電功的公式和單位是什么？（2）電力機(jī)車(chē)上的電動(dòng)機(jī)和電扇上的電動(dòng)機(jī)。哪個(gè)做的功多？
（引導(dǎo)學(xué)生如下回答：不能確定，因?yàn)槲锤嬖V各自做功的時(shí)間。在相同時(shí)間內(nèi)，肯定電力機(jī)車(chē)做的功比電扇大得多，但如果電力機(jī)車(chē)做功時(shí)間很短，電扇工作時(shí)間很長(zhǎng)，那就不一定了。）
2．引入新課
由復(fù)習(xí)提問(wèn)自然引入：電力機(jī)車(chē)和電扇的電動(dòng)機(jī)做功大小不好比較，那末它們做功究竟有什么不同呢？
（答：做功快慢不同，電力機(jī)車(chē)在單位時(shí)間做的功多，電扇在單位時(shí)間做的功少）
為表示電流做功的快慢，引人電功率的概念。
3．講授新課
（1）電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。
這個(gè)單位時(shí)間就是1秒鐘，如果通電時(shí)間為t秒，電流所做的功為W焦，則電功率是
P=W/t
∵W=UIt
∴P=UI
即電功率等于電壓與電流的乘積。
（2）電功率的單位。第一冊(cè)中學(xué)過(guò)功率的單位是瓦，即每秒鐘做功1焦其功率為1瓦。電功的單位也是焦，所以電功率的單位也是瓦。由P=UI可知：U的單位為伏，I的單位為安，P的單位就是瓦。（以上均采用邊講邊啟發(fā)的方式得出）
電功率的單位還有千瓦
1千瓦=1000瓦。
l焦=1瓦·l秒=1瓦·秒
如P取千瓦，t取小時(shí)為單位，則得一電功的新單位：千瓦時(shí)（kw·h）
1千瓦·時(shí)=1000瓦×3600秒=3.6×106瓦·秒
=3.6×106焦
聯(lián)系上節(jié)課講的電功單位“度”，可知
1千瓦·時(shí)=1度
注意：“度”是生活中的說(shuō)法，今后一律用千瓦·時(shí)。（以上采用講授方式）
（3）例題《以下例題應(yīng)預(yù)先抄在小黑板上）。例①一只小燈泡所用的電壓是：3伏，通過(guò)的電流是0.3安。通電時(shí)間是100秒。求電流所做的功和燈泡的電功率。
解I：由W=UIt=3伏×0.5安×100秒=150焦。
P=W/t=150焦/100秒=1.5瓦。
解Ⅱ：由P=UI=3伏×0.5安=1.5瓦。
W＝P·t＝l.5瓦×100秒=150焦。
兩種解法是一樣的，但解Ⅱ在計(jì)算上簡(jiǎn)便些.
例②一只電阻絲，接在40伏電路中，通過(guò)的電流是安，電阻絲的電功率是多少瓦？如把它接在20伏的電路中，電阻絲的電功率又是多少？
解：接在40伏電路中的電功率
P=UI=40伏×5安=200瓦
接在20伏電路中的電功率
∵R=U／I=40伙/5安=8歐
I′=U／R=20伏／8歐=2.5安
∴P′=U′I′=20伏×2.5安=50瓦
可見(jiàn):同一用電器（電阻不變）所加電壓減小到原來(lái)的1／2，則電功率減小到原來(lái)的1／4，即電功率與所加電壓的平方成正比。
（例①解后應(yīng)強(qiáng)調(diào)思路和方法，例②解后應(yīng)強(qiáng)調(diào)用電器的功率隨所加電壓的變化而變化）
（4）從例②中可以看出，同一個(gè)用電器在不同電壓下，電功率是不同的�？墒菫槭裁慈粘Ｊ褂玫挠秒娖鞫加幸欢ǖ墓β手的�？
（演示課本講述額定功率的實(shí)驗(yàn)。取一標(biāo)有電壓和功率的小燈泡，分別接在標(biāo)定電壓、高于標(biāo)定電壓、低于標(biāo)定電壓的電路中，觀察發(fā)光情況。最后接入220伏的照明電路中。燈泡澆毀）
所以我們說(shuō)用電器的功率是多大時(shí)，必須指明電壓是多少。由于照明電路電壓都是200伏，所以我們說(shuō)15瓦的電燈。1000瓦的路燈，40瓦的日光燈等等，都是指在220伏電壓時(shí)的功率。但在這些用電器上必須同時(shí)標(biāo)明電壓和功率。
（出示各種用電器，讓學(xué)生認(rèn)明標(biāo)記）
不同廠家生產(chǎn)的用電器上的標(biāo)記大同小異，如40瓦電燈泡，標(biāo)記為“220伏40瓦”、“220V40W”、“PZ220梍40”等等。用電器上標(biāo)定的電壓和功率叫做額定電壓和額定功率。用電器只有在額定電壓下工作，其功率才是額定功率，只有在這種情況下使用，用電器工作才是正常的。例如電燈在額定電壓下正常發(fā)光，若電壓低于額定電壓，就發(fā)光暗淡，高于額定電壓就發(fā)光強(qiáng)烈，時(shí)間長(zhǎng)了就容易燒壞，若遠(yuǎn)高于額定電壓，就立即燒毀；因此，使用用電器時(shí)，一定不要使電壓高于額準(zhǔn)電壓。
%額定電壓和額定功率是一切用電器的重要性能指標(biāo)，一般都標(biāo)在用電器上或使用說(shuō)明書(shū)中。
（5）一些電器設(shè)備的功率。
（根據(jù)學(xué)生日常用到的電器設(shè)備舉例）
指出：
①家用電器的額定電壓均為220伏。
②小燈泡只標(biāo)有額定電壓如“1.5V”、“2.5V”、”3.8V”等。
最后指出：功率大說(shuō)明單位時(shí)間做功多，功率表示了電電器做功本領(lǐng)的大小。如電爐1500瓦比500瓦發(fā)熱快，電燈100瓦瓦比40瓦發(fā)光強(qiáng)等。
4．鞏固練習(xí)
（l）本節(jié)課文中的例題（讓學(xué)生不看書(shū)，自己解出來(lái)，然后和課本解法對(duì)照）
（2）有一標(biāo)記為“12V3W”的燈泡，接在15伏電壓的電路中：①如果燈絲電阻不變，燈泡的功率是多少？②實(shí)際上燈絲電阻是隨溫度升高而增大的。設(shè)這時(shí)燈絲電阻是正常使用時(shí)電阻的1.2倍，燈泡的實(shí)際功率是多少？
解：①燈絲額定電流I=P/U=3瓦／2伏=0.25安
燈絲電阻R=U/I=12伏/0.25安=48歐
電壓為15伏時(shí)的電流
I1=15伏／48歐=5/16安
∴．功率P1=5／16安×5伏=4.7瓦
②燈絲實(shí)際電阻R′=l.2R=1.2×48歐=57.6歐
實(shí)際通過(guò)的電流
I2=15伏／57.6歐=0.26安
實(shí)際功率是P2=15伏×0.26安=3.9瓦
說(shuō)朋：在功率的計(jì)算中一般不考慮電阻變化的影響。但在電燈的使用中，電壓不同燈泡的亮度不同，燈絲溫度差別較大，故電阻的變化亦較大。因此，使用電壓高下額定電壓時(shí)，實(shí)際功率低于計(jì)算值；反之，實(shí)際功率高于計(jì)算值。（本題第2問(wèn)，也可改為定性說(shuō)明題而不做計(jì)算，可視學(xué)生接受能力而定）
5．課外作業(yè) ：本自習(xí)題一第2、3題。
6．板一書(shū)設(shè)計(jì)
電功率
定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。
公式：P=UI或P=W／t
單位：1瓦=1伏·安=1焦／秒
l千瓦=1000瓦
電功單位：1焦=1瓦·秒
1千瓦時(shí)=1000瓦×3600秒=3.6×106=1度。
額定電壓和額定功率。
（四）設(shè)想、體會(huì)
電功率是初中教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于內(nèi)容較多，計(jì)算較復(fù)雜，要安排三節(jié)課才能完成：這一節(jié)講電功率的意義、公式及額定功率的意義及其適用條件，后繼兩節(jié)課為實(shí)驗(yàn)和計(jì)算。三節(jié)課的知識(shí)內(nèi)涵和深度是相同的、只是從不同方面來(lái)加強(qiáng)和鞏固，使學(xué)生達(dá)到對(duì)電功率的理解和掌握。
這節(jié)課從實(shí)際的大小不同的電動(dòng)機(jī)，它們工作有什么不同引入新課，這樣既突出了電功率的意義，也突出了電功率和電功的區(qū)別。
在講過(guò)電功率的公式和單位后，沒(méi)有采用課本的例題，而另編了兩道較淺的例題：例①意在使學(xué)生理解電功率和電功都有兩個(gè)式子（P=W／t=IU，W=IUt=Pt）和兩種算法；例②意在使學(xué)生理解電功率大小隨所加電壓而變，為順利過(guò)渡到額定功率的討論提供預(yù)備知識(shí)。課本的例題是聯(lián)系實(shí)際照明電路的題，計(jì)算較復(fù)雜，題的內(nèi)容也統(tǒng)包含了這節(jié)課的全部知識(shí)，因此用作授完新課后的鞏固練習(xí)。這樣就使整堂課中的例題和練習(xí)，都不是無(wú)的放矢，而是為教學(xué)目的服務(wù)，與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，成為推進(jìn)教學(xué)的有力工具。
最后鞏固練習(xí)中，提出了燈泡的功率隨電壓變化。而電壓變化又將引起燈絲溫度變化，從而引起燈絲電阻變化。電阻變化又影響實(shí)際功率的大小，這是一道聯(lián)系已學(xué)知識(shí)的擴(kuò)展加深的題。在教學(xué)中可視學(xué)生情況而定：如學(xué)生都是優(yōu)等生，可做定量計(jì)算。對(duì)一般學(xué)生可做定性說(shuō)明。
這節(jié)課的難點(diǎn)是學(xué)生對(duì)額定電壓、額定功率與實(shí)際電壓、實(shí)際功率混淆不清，解題中需把電功率公式和歐姆定律公式反復(fù)運(yùn)用，更加造成了困難。解決這一困難，一是要把有標(biāo)記的燈泡接入不同電壓的演示實(shí)驗(yàn)做好，二是解題中要分步計(jì)算，把每一步的已知什么求什么講清楚。由于以后有一節(jié)課專(zhuān)門(mén)講計(jì)算，因此本節(jié)課的練習(xí)應(yīng)以直接用公式的簡(jiǎn)單計(jì)算為主。
注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理課本第二冊(cè)第九章
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