初中物理-電流做功的快慢教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

【課標(biāo)分析】1、讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，能從做功快慢的角度認(rèn)識(shí)用電器的性能，從而理解電功率的概念。2、引導(dǎo)學(xué)生寫(xiě)出電功率的定義表達(dá)式P＝W／t，認(rèn)識(shí)其單位及其含義。3、結(jié)合問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電功率的決定因素，培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力。4、引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出電功率的計(jì)算式P＝UI，從而認(rèn)識(shí)其單位“瓦”的另一種由來(lái)及其含義?！窘虒W(xué)分析】

1、在運(yùn)用公式P=W/t計(jì)算電功率時(shí)，從公式可以看出，計(jì)算所得的值是做功時(shí)間內(nèi)的平均值，用公式P=UI計(jì)算電功率時(shí)，從公式中可以看出，當(dāng)電路接通后每個(gè)時(shí)刻電路中都有電壓和電流，所以這個(gè)公式計(jì)算的是每個(gè)時(shí)刻的電路中的電功率。

當(dāng)電路中的電功率恒定不變時(shí)，用上述兩個(gè)公式所算得的電功率值是相等的：當(dāng)電路中的電功率在做功的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，用公式P=W/t算得的電功率是平均值，不能反映出電路中電功率的變化情況。然而，用公式P=UI計(jì)算的電功率是每個(gè)時(shí)刻的電功率，能反映出電路中電功率的瞬時(shí)變化情況。

2、電功率常用下列三種形式表達(dá)：P=UI、P=I2R、P=W/t。要注意分清這三種形式公式的適應(yīng)范圍及它們的物理意義。當(dāng)電路是純電阻，無(wú)反電動(dòng)勢(shì)存在，那么上述各式都成立。

如果電路負(fù)載中存在反電動(dòng)勢(shì)，P=UI為整個(gè)負(fù)載的總功率，而P=I2R則僅表示負(fù)載所消耗熱的那部分功率。例如，以電路中接直流電動(dòng)機(jī)而言，如果加在電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，正常工作時(shí)通過(guò)的電流為I，則當(dāng)電樞線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)作切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，這一感生電動(dòng)勢(shì)和外加電壓的方向相反，因而得I正=（U-E反）/R（I正為正常工作電流）；所以，I正R=U-E反，U=E反+I正R，則I正U=I正E反+I2正R。

上式中的I正U為直流電動(dòng)機(jī)的總功率（輸入功率），I2正E反為克服反電動(dòng)勢(shì)所消耗的功率，即轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的功率（輸出功率），I2正R為電樞線圈中發(fā)熱而損耗的功率（損耗功率）。由此可見(jiàn)，只有在純電阻電路中，三個(gè)公式可彼此通用，而在反電動(dòng)勢(shì)的電路中（含原電路）三者不能混淆。

【學(xué)情分析】1、學(xué)生已具備的電功的基本概念，電功的單位及消耗電功的計(jì)算基本掌握。2、學(xué)生已了解在生活中同一種用電器卻分了許多不同的型號(hào)，如：燈泡有15W、25W、60W等，且不同型號(hào)的亮度一般不同的現(xiàn)象。3、學(xué)生收集或是抄寫(xiě)一些家用電器的銘牌內(nèi)容，并自備一只標(biāo)識(shí)清晰白熾燈泡，供課堂內(nèi)相互交流。學(xué)＿《電流做功的快慢》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)：1、讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，能從做功快慢的角度認(rèn)識(shí)用電器的性能，從而理解電功率的概念。2、引導(dǎo)學(xué)生寫(xiě)出電功率的定義表達(dá)式P＝W／t，認(rèn)識(shí)其單位及其含義。3、結(jié)合問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電功率的決定因素，培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力。4、引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出電功率的計(jì)算式P＝UI，從而認(rèn)識(shí)其單位“瓦”的另一種由來(lái)及其含義。二、課程資源1、學(xué)生已具備的電功的基本概念，電功的單位及消耗電功的計(jì)算基本掌握。2、學(xué)生已了解在生活中同一種用電器卻分了許多不同的型號(hào)，如：燈泡有15W、25W、60W等，且不同型號(hào)的亮度一般不同的現(xiàn)象。3、學(xué)生收集或是抄寫(xiě)一些家用電器的銘牌內(nèi)容，并自備一只標(biāo)識(shí)清晰白熾燈泡，供課堂內(nèi)相互交流。4、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材：導(dǎo)線若干、電壓表、電流表、秒表、開(kāi)關(guān)、電源各一只、小燈泡2只（不同規(guī)格）。5、教師自制教具兩個(gè)不同的直流電動(dòng)機(jī)固定在示教板上，分別提升等重的物體做功，工作電壓可由使用干電池的個(gè)數(shù)來(lái)改變。（可以完成單獨(dú)、串聯(lián)、改變電壓等工作方式）三、教學(xué)環(huán)節(jié)（一）復(fù)習(xí)鞏固：出示一只燈泡，師問(wèn)：要想知道它在某一電路中消耗了多少電能、做了多少功，你有什么辦法？生1：接入電能表測(cè)生2：根據(jù)W＝UIt,分別測(cè)燈的電壓、電流和通電時(shí)間即可算出。（既復(fù)習(xí)了上節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)，又讓學(xué)生知道了兩種不同的測(cè)電功的方法，同時(shí)也為新課的展開(kāi)作了知識(shí)上的鋪墊）（二）電功率概念的教學(xué)：1、

創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境引入：（聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際和已有的生活經(jīng)驗(yàn)過(guò)渡到本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)）讓學(xué)生觀察自備白熾燈泡，相互交流信息。教師有選擇地板書(shū)：燈泡規(guī)格：220V15W、220V25W、220V60W、師問(wèn)：在生活中我們?yōu)榱烁‰?，一般選用上述中的哪一個(gè)？生：220V15W師問(wèn)：在生活中我們?yōu)榱双@得較高的亮度，一般選用上述中的哪一個(gè)？生：220V100W師問(wèn)：在剛才的選擇中，你根據(jù)的是哪一項(xiàng)數(shù)據(jù)？生：后面的“××W”師：“××W”就是電功率，它是描述用電器性能一項(xiàng)重要數(shù)據(jù)，什么叫電功率？它的具體含義是什么？這就是我們這節(jié)課要研究的內(nèi)容。2、

電功率物理意義：演示：電動(dòng)機(jī)通電提升重物作功，讓學(xué)生觀察比較在同樣的電壓下、通電時(shí)間相同時(shí)，重物被提升的高度不同（電動(dòng)機(jī)作機(jī)械功學(xué)生都非常感興趣，也便于讓學(xué)生理解電流做功的概念）師問(wèn)：如果你要選其中的一個(gè)參加比賽，你會(huì)選哪一個(gè)？為什么？生：選升得高的，因?yàn)樗龉?。師：?duì)！它做功快在物理學(xué)里就說(shuō)它的電功率大，做功慢的就說(shuō)它的電功率小。所以為了描述用電器做功的快慢我們引入了電功率的概念。它的具體含義是用電器在單位時(shí)間內(nèi)做的功叫做電功率，與機(jī)械功率一樣它可以寫(xiě)成：P＝W／t（讓學(xué)生敘述各字母的含義）及對(duì)應(yīng)的單位并板書(shū)鞏固練習(xí)一：（1）甲電動(dòng)機(jī)在10s內(nèi)作功為120J，乙電動(dòng)機(jī)在1min內(nèi)作功為600J，誰(shuí)做功快？誰(shuí)的功率大?（2）200W的物理意義：_______________1000w的物理意義：_______________（讓學(xué)生進(jìn)一步理解電功率概念的含義：1s內(nèi)電流完成的功越多，電功率就越大。）（三）實(shí)驗(yàn)探究：電功率的決定因素（創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生合理猜想與假設(shè)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言）師：用電器消耗電能的多少與它的電壓、電流和三個(gè)因素決定，用電器消耗電能的快慢即電功率的大小與什么因素有關(guān)？你的看法是什么？依據(jù)的現(xiàn)象是什么？生1：我認(rèn)為電功率與電壓有關(guān)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)用兩塊電池比一塊電池轉(zhuǎn)得快，所以電壓越高電功率就越大。生2：我認(rèn)為電功率不一定與電壓有關(guān)，因?yàn)樵谕瑯拥碾妷合虏煌碾妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)得快慢不同，我在玩兒四驅(qū)車(chē)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，電池都是兩塊，換用不同的電動(dòng)機(jī)車(chē)跑得快慢不一樣，所以電功率可能與電動(dòng)機(jī)的電阻有關(guān)。生3：我覺(jué)得電功率也跟電流有關(guān)，因?yàn)殡娏鞔髸r(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)也會(huì)加快。生4：我還覺(jué)得電功率跟通電時(shí)間有關(guān)，因?yàn)樽龉τ玫臅r(shí)間越短就說(shuō)明它做功越快，功率就大。師：要驗(yàn)證生1觀點(diǎn)：電功率與電壓有關(guān)，應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？如何控制變量？生：同一個(gè)電動(dòng)機(jī)分別用兩塊電池和一塊電池供電，看它轉(zhuǎn)得快慢。師：其他同學(xué)有無(wú)補(bǔ)充？師：大家同意嗎？（一致掌聲通過(guò)）探究一：教師請(qǐng)這位同學(xué)上前選用教具演示，其他同學(xué)觀察，得出結(jié)論。（此實(shí)驗(yàn)操作較簡(jiǎn)單，應(yīng)給學(xué)生以表現(xiàn)的機(jī)會(huì)）師：剛才的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)說(shuō)明電功率與電壓有關(guān)。如何驗(yàn)證電功率是否與電流有關(guān)？大家有何方案？換用燈泡做實(shí)驗(yàn)試試看？（因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)不是純電阻用電器，用它在做實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多不確定因素，因此教師要有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生跳出用電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)的思維定勢(shì)，便于試驗(yàn)的進(jìn)步探究）生：用兩個(gè)不一樣的燈泡并聯(lián)，讓它們的電壓一樣電流不一樣，比較它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)做功的多少，就可以看出關(guān)系了。請(qǐng)其到黑板畫(huà)出電路圖師：其他同學(xué)有無(wú)補(bǔ)充？生：我覺(jué)得控制通電時(shí)間很簡(jiǎn)單，兩個(gè)燈同時(shí)通斷電就行了，關(guān)鍵是燈泡做的功怎么比較？生：利用電壓表、電流表分別測(cè)燈的電壓、電流，再和通電時(shí)間相乘就能算出燈泡做的功。師：大家說(shuō)得很對(duì)！下面我們就兩人1組，利用桌面上老師給你提供的實(shí)驗(yàn)器材共同來(lái)驗(yàn)證這個(gè)猜想。注意要隨時(shí)記錄觀察到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。探究二：學(xué)生探究、收集、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師巡視指導(dǎo) 全班交流與合作：1、

前后組間交流數(shù)據(jù)及結(jié)論2、

請(qǐng)一組再將數(shù)據(jù)填寫(xiě)在小黑板上，供全班分析。師：大家的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)說(shuō)明電功率與電流有關(guān)，那么在試驗(yàn)過(guò)程中和數(shù)據(jù)整理時(shí)大家有無(wú)新的發(fā)現(xiàn)或問(wèn)題？生：我發(fā)現(xiàn)用秒表測(cè)的時(shí)間沒(méi)有用，因?yàn)樗汶姽r(shí)用W＝UIt，再用P＝W／t算電功率時(shí)，時(shí)間t就被除掉了，公式變?yōu)镻＝UI了。師：你的發(fā)現(xiàn)很有價(jià)值，這個(gè)式子就是我們最常用的電功率計(jì)算式，即電功率等于電壓和電流乘積。師：誰(shuí)還有其他的發(fā)現(xiàn)或問(wèn)題？生：我發(fā)現(xiàn)燈泡越亮它的電功率越大。（一些同學(xué)紛紛表示贊同）師：你的發(fā)現(xiàn)也很有價(jià)值，實(shí)際上燈泡亮度就看它消耗的功率，消耗的功率越大燈泡亮度就越亮。（四）小結(jié)：（五）鞏固練習(xí)：（附卷）1、關(guān)于電功率的物理意義說(shuō)法正確的有（）A、做同樣的功，電功率大的用電器用的時(shí)間短B、在相同的時(shí)間內(nèi)，電功率大的用電器做功一定多C、電功率小的用電器做功一定少D、電功率小的用電器做功一定慢2、下列單位中不屬于電功率單位的有（）A、瓦特（W）B、焦／秒（J/s）C、千瓦時(shí)（KW.h）D、伏安（V.A）3、燈泡的電壓為220V，工作電流為0.3A，求它的電功率

4、電動(dòng)機(jī)的電功率為6W，工作電壓為12V，求它的工作電流

5、家庭電路中有一只燈泡正常發(fā)光，現(xiàn)給的器材有電能表、電流表、電壓表、鐘表，請(qǐng)用2種方法搞清這只燈泡此時(shí)的功率，說(shuō)明理由并寫(xiě)出計(jì)算公式

6、設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)——探究電功率與電阻的關(guān)系原始公式電功率公式及典型例題分析原始公式原始公式W=Pt 電功率公式：t原始公式W=Pt原始公式 原始公式W=PtW=Pt 原始公式 原始公式國(guó)際主單位：焦耳（J）瓦特（W）秒（s）常用單位：千瓦時(shí)（kW·h）千瓦（kW）小時(shí)（h）公式、常用于并聯(lián)電路（電壓不變時(shí)）公式、常用于串聯(lián)電路（電流不變時(shí)）【例1】一把電烙鐵接在220V的電路中，通過(guò)的電流是350mA，問(wèn)通電1h消耗了多少電能？

【分析】只需求出在1h的電功，就可知道所消耗的電能。

【解答】由電功的公式得

W=UIt=220V×0.35A×3600s=2.8×105J

答：電烙鐵1h消耗電能2.8×105J?！纠?】一定阻值的電阻，接在電壓為3V的電路上，消耗的功率為0.6W，求這個(gè)電阻的阻值，5min電流做功多少？

【分析】：可用P=U2/R求電阻，由W=Pt

求出電功。

【解答】因?yàn)镻=UI和I=U/R所以P=U2/R所以

R=U2/P=(3V)2/0.6W=15Ω

因?yàn)镻=W/t所以W=Pt=0.6W×5×60s=180J

答：這個(gè)電阻的阻值是15Ω，5min電流做的功是180J。對(duì)于此題：你還能用什么辦法？【例3】1kwh的電能能使一只“220V40W”的燈泡正常工作幾小時(shí)？

【分析】由公式P=W/t得t=W/P，即可求解。若W取kW·h，P取kW，則t的單位即為h.

【解答】由P=W/t得t=W/P=1kW·h/0.04kW=25h

[答]使電燈工作25h。不這樣算還可以怎么算？【例4】某校教學(xué)大樓有教室24間，每間教室裝有“PZ220-40”白熾燈6只。

（1）求引入大樓照明線中的電流；

（2）若平均每日用電3h，每月以30日計(jì)，每月耗電多少度？

【分析】可由P=UI及并聯(lián)電路中I=I1+I2+……求出大樓照明線中的電流I可由W=Pt求耗電量。

【解答】（1）每個(gè)教室用電的功率是

P=40×6W=240W

全樓用電的總功率P總=P×24=5.76×10３W所以I總=P總/U=5.76×10３W/220V=26.2A

（2）全樓月耗電量5.76×10３W=5.76kWW=P總t=5.76kW×3×30h=518.4kW·h=518.4度

[答]（1）照明線中電流是26.2A；（2）每月耗電518.4度。

【例5】長(zhǎng)短粗細(xì)均相等的銅絲、鐵絲、鉛絲串聯(lián)在電路中，通電后()

A.銅絲發(fā)熱多B.鐵絲發(fā)熱多.C.鋁絲發(fā)熱多D.三者相同

【分析】電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量w=Q=I2Rt，三根金屬絲串聯(lián)時(shí)，因?yàn)橥姇r(shí)間及電流強(qiáng)度均相等，且鐵絲的電阻最大，所以鐵絲發(fā)熱最多?！窘獯稹緽【例6】一只標(biāo)有“PZ220－40”和一只標(biāo)有“PZ220－100”的燈泡，若：(1)把它們并聯(lián)在220V的電源上，問(wèn)哪盞燈亮些？(2)把它們串聯(lián)在220V的電源上，哪盞燈亮些？【分析】燈泡的亮暗程度取決于實(shí)際功率的大小，因此只要求出并比較兩只燈泡的實(shí)際功率，就可以判斷它們的亮暗了?！窘獯稹?1)當(dāng)兩只燈泡并聯(lián)在220V的電源線上時(shí)，有U實(shí)=U額，所以P實(shí)=P額。因?yàn)椤癙Z220－100”的燈泡的額定功率大，所以此燈泡較亮。(2)當(dāng)兩只燈泡串聯(lián)在220V的電源線上時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，【例7】：甲、乙兩燈分別標(biāo)有“4V，2W”和“6V，3W”的字樣，將兩燈并聯(lián)在電路中，哪一個(gè)燈更亮？將兩燈串聯(lián)在電路中，哪一個(gè)燈更亮些？（所加電壓不會(huì)使燈絲熔斷）【分析】燈泡的亮度取決于它的實(shí)際消耗的電功率，消耗的電功率大些燈泡就亮些。當(dāng)燈泡兩端的電壓變化，將引起電功率的變化。而燈絲的電阻是不會(huì)隨電壓的變化而變化的。由燈泡上所標(biāo)的額定電壓和額定功率，可以求出燈絲的電阻。兩燈并聯(lián)時(shí)燈泡兩端的電壓是相等的，所以用公式。兩燈串聯(lián)時(shí)通過(guò)燈絲的電流是相同的，所以用公式?！窘獯稹肯扔?jì)算出兩燈絲的電阻兩燈并聯(lián)時(shí)電壓相等因?yàn)?lt;，所以>即甲燈亮些。兩燈串聯(lián)時(shí)電流相等因?yàn)?lt;，所以<即乙燈亮些。答：兩燈并聯(lián)接入電路時(shí)，甲燈更亮些。兩燈串聯(lián)接入電路時(shí)，乙燈更亮些?！纠?】現(xiàn)有兩個(gè)小燈泡，上面分別標(biāo)有“6V，1.2W”和“12V，6W”字樣，如果把這兩個(gè)燈泡串聯(lián)起來(lái)，為了使其中一個(gè)燈泡持續(xù)正常發(fā)光，那么加在串聯(lián)電路兩端的電壓是()A.9.4VB.10.8VC.18VD.27V【分析】要使其中一個(gè)燈泡能持續(xù)正常發(fā)光，必須先找出每盞燈正常發(fā)光時(shí)的電流，并以其中較小的電流作為兩燈串聯(lián)后的電