《电功率》教学案例
———兴隆中学贾伟
学情分析:学生已经学习了功率、欧姆定律、电功等有关知识,对做功快慢、电流做功有了一定的了解,学生又在上一章做过伏安法测量小电灯电阻的实验,电路连接完全相同,这为学生学习本课打下了知识基础。
教学目标
知识与技能:
(1)理解电功率是表示电流做功快慢的物理量。
(2)能用电功率的公式进行简单的计算。
(3)能区分用电器的额定功率和实际功率。
过程与方法:
(1)让学生体验电能表转盘转动快慢和用电器电功率之间的关系。
(2)在实验中提高学生的观察能力、动手能力、分析和概括能力。
情感态度和价值观:
(1)通过实验中的观察和比较,培养学生事实求是的科学态度和良好的学习习惯。
(2)经历科学探究过程,体会合作学习的愉悦。
教学重点:
(1)理解电功率的物理含义,能用电功率公式进行简单的计算。
(2)知道额定功率和实际功率的区别和联系。
教学难点:
(1)理解电功率的物理含义。
(2)知道额定功率和实际功率的区别和联系。
教学流程:
一、实验引入:两个灯泡分别标有“15W”、“100W”字样,是什么意思?
两灯通电,电灯发光、发热,请说出能量转化形式?(学生:电能转化为内能和光能。)
两灯谁更亮?(学生:100W)
你能说出灯泡亮度与电功率的关系吗?(学生:灯泡电功率越大,灯泡亮度越大。)
总结:由此我们可以掌握判断灯泡电功率大小的简单方法:灯泡亮度。
二、上述实验现象中,100W灯泡比15W灯泡的亮,说明相同时间内,100W的灯泡消耗电能更多,电流做功更多,电流做功更快。为了更好地表示电流做功的快慢,我们引入了“电功率”。
1.电功率——表示电流做功快慢的物理量,符号:P。
提问:你如何比较电流做功快慢?
【提示:比较物体运动快慢的方法:1、相同时间比路程;2、相同路程比时间。3、如路程和
时间都不同,路程/时间(即速度)。】
(学生:1、相同时间比电功;2、相同电功比时间。)
又提问:如果电功、通电时间都不同呢?
(学生:电功/时间,即W/t.)
示例甲灯:W甲:100J,t甲:4 s ;——100J/4=25J/s
W乙:150 J ,t乙:5s ;——150J/5s=30J/s
2、电功率定义为:电流单位时间内所做的功。
电功率公式:P=W/t ( W——“J” 或 “kW·h”
t ——“s” 或 “h”
P—— “J/s”或 “kW”)
电功率的单位:瓦【W(J/s)】或千瓦【kW】 1kW=1000W
3、公式推导:P=W/t → W=Pt t= W/P (注:单位的对应)(对公式的理解)
课堂练习:
4、如一用电器以1kW的电功率工作1h,电流做功多少?
(学生:W=Pt=1kW·1h=1kW·h
或也可以:W=Pt=1000W×3600s=3.6×106J)
→1kW·h=3.6×106J
三、电功率的大小:
(一)、实验探究:电功率大小与电流和电压的关系?
1.实验器材:两个不同规格的灯泡:L1“2.5V.0.3A”、L2“3.8V.0.3A”,还需要哪些器材?
(学生:电压表、电流表、电源、开关、导线。)
2.探究方法:控制变量法。
3.探究实验:(1)、P与U的关系:控制I同;
提问:如何设计电路?(提示:设计成什么电路才能保证I相同?)
(学生:串联电路);
(2)、P与I的关系:控制U同;
提问:如何设计电路?(提示:设计成什么电路才能保证U相同?)
(学生:并联电路)
*分组完成实验,并填写P95的表格。(比一比,哪个组的同学完成得又快又好?)
*讨论,填写P95的结论。
总结:P的大小与U、I有关,且成正比关系。
进一步实验,表明:电功率等于电压与电流的乘积。
即:公式:P=UI. 推导1:U=P/I. I=P/U.
推导2:(纯电阻) P=UI → P=U2/R → R=U2/P
I=U/R U=√PR
P=UI → P=I2R → R=P/I2
U=IR I=√P/R
再结合欧姆定律公式:I=U/R →U=IR
R=U/I
要求能进行“知二求二”:
推导3: W=Pt → W=UIt
P=UI
课堂练习:P96.例1.例2. P97. 1.
四、教学反思:
电功率是初中教学的重点和难点,由于内容较多,计算较复杂,要让学生弄清楚电功率的意义、公式、单位、简单的计算,要通过实验,使学生明白电功率和电流、电压的关系,最后总结出电功率和电流、电压成正比,知道造成电流过大的原因。这部分知识的难点是探究电功率与电流、电压的关系。物理学科的鲜明特点,决定了物理教学的显著特点应该是以实验探究为主,学生们完成实验的过程是无法用其他过程替代的,实验不但能真实、形象、生动的展示知识,也很容易唤起他们的直觉兴趣,有利于培养学生的创造性和动手能力。学生在日常生活中对电功率的概念并不陌生,他们经常接触到哪个用电器省电、哪个更费电等问题,电灯的瓦数也偶尔会有一些接触,所以教学中注意联系生活实际也会激发学生对知识的认同感,利于形成较强的学习动机,也能培养关心社会实际生活,增强他们的社会责任感。由于我校是林区学校,受条件的限制,实验器材不完整,陈旧,造成实验效果差,为了解决这一困难,我是这样做的:首先让学生明白实验探究的方法是控制变量法,然后逐步实施,第一步先控制电流相等、后控制电压相等,让学生每次都画出电路图,明确实验步骤,明白实验中应注意的问题、应观察哪些内容、应记录些什么,最后师生共同完成交流评估,得出结论,学生在这一探究过程中获得了知识,提高了能力,较好的完成了教学任务。但是由于学生平时训练不够,在实验中出现了这样或那样的问题,如;连接好电路后,闭合开关,灯泡不亮等,这些有待在今后加强对学生实验探究的训练,逐步提高学生的实验效果。