《第二節(jié)電流做功的快慢》教學(xué)設(shè)計(jì)(河南省市級(jí)優(yōu)課)-九年級(jí)物理教案

《電流做功的快慢》太康縣張集二中張文賢教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1、了解電功率的概念、物理意義、單位，以及影響電功率的因素。2、會(huì)用功率的計(jì)算公式P=W/t=UI進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。3、理解用電器的額定電壓、額定功率和實(shí)際電壓和實(shí)際功率的含義以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。過程與方法：1、理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程（突出收集證據(jù)、分析論證兩個(gè)環(huán)節(jié)）。通過探究活動(dòng)總結(jié)出電流做功的快慢與哪些因素有關(guān)。2、引導(dǎo)學(xué)生寫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。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、通過科學(xué)探究，使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。2、在共同完成實(shí)驗(yàn)探究的過程中，讓學(xué)生增加與他人的協(xié)同、合作能力，培養(yǎng)同學(xué)之間相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。3、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲，使學(xué)生樂于探究日常生產(chǎn)生活中所包含的物理知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣教學(xué)重點(diǎn)1、了解電功率的概念，知道電功率表示消耗電能快慢。2、會(huì)用功率的計(jì)算公式P＝W／t簡(jiǎn)單的計(jì)算。3、額定電壓、額定功率和實(shí)際電壓和實(shí)際功率的概念。教學(xué)難點(diǎn)1、理解額定功率和實(shí)際功率區(qū)別和聯(lián)系，以及相關(guān)實(shí)際功率的計(jì)算問題。教學(xué)準(zhǔn)備1、“220V100W”“220V60W”“220V25W”白熾燈泡各一只，燈頭二個(gè)，插座一個(gè)，導(dǎo)線；2、多媒體課件。教學(xué)方法：情景教學(xué)法實(shí)驗(yàn)探究法問題討論法講授引導(dǎo)法。教學(xué)過程：一、復(fù)習(xí)提問：1、師：電流做功的實(shí)質(zhì)是什么？生：將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能2、師出示一只燈泡，問：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。（提示公式應(yīng)用的注意事項(xiàng)）二、新課教學(xué)（一）、電功率1、創(chuàng)設(shè)問題情境引入：讓學(xué)生觀察白熾燈泡，相互交流信息。師問：這些白熾燈泡有什么相同的地方？教師板書燈泡規(guī)格：“220V100W”、“220V60W”師問：老師這里有兩只燈炮，知道它分別是100W和60W，可是標(biāo)簽看不清楚了，你們誰有辦法為老師辨別出來嗎?生：接在家庭電路上正常工作時(shí)較亮的是100W的（正常工作）師：你們是根據(jù)什么來判斷的呢？燈泡的亮暗跟什么有關(guān)呢？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、電功率概念的教學(xué)師：電流做功不但有多有少，還有快有慢。電功率是表示電流做功快慢的物理量。通過類比的方法引入電功率的概念：師：板書（1）定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫電功率（2）物理意義：電功率是表示電流做功快慢的物理量（3）公式：P=W/t（定義式）（其中：P—電功率，單位：瓦；w—電功，單位：焦；t—時(shí)間，單位：秒。）（4）單位：瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是“w”。常用單位：千瓦，符號(hào)是“kw”。換算關(guān)系：1KW=1000W3、實(shí)驗(yàn)探究：電功率的決定因素猜想與假設(shè)教師：根據(jù)上一節(jié)探究結(jié)果，請(qǐng)你猜想一下，電功率與哪些因素有關(guān)？學(xué)生：由電功的計(jì)算公式，有部分學(xué)生很快就會(huì)想到P=W/t=UIt/t=UI與電路兩端的電壓和電路中的電流有關(guān)。制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師引導(dǎo)學(xué)生仿上一節(jié)“探究電流做功與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)”設(shè)計(jì)“探究電功率與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)”。分小組設(shè)計(jì)要測(cè)量哪些量？怎樣測(cè)量？分析：由P=UI可知需要測(cè)量P、U、I三個(gè)物理量。U、I直接用電壓表和電流表測(cè)量，而P要間接測(cè)量。而P=W/t中的t可以用停表直接測(cè)量，由于煤油增加的內(nèi)能是從電轉(zhuǎn)化來的，所以電流所做的功W只能間接測(cè)量煤油吸收的熱量得到。即W=Q=cm(t2-t1)。從而設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路和記錄表格。（先畫在小黑板上）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)提示：首先要用天平測(cè)出瓶中煤油的質(zhì)量，在閉合開關(guān)之前要讀出插入煤油中的溫度計(jì)示數(shù)t1，在閉合開關(guān)的同時(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，并讀出電流表和電壓表的示數(shù)。約2分鐘左右按表停止計(jì)時(shí)，此刻觀察溫度計(jì)，待溫度計(jì)內(nèi)的液柱不再上升時(shí)，記下溫度計(jì)的示數(shù)t2。然后多次改變電阻絲的阻值，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)過程，并收集數(shù)據(jù)。這一系列的工作均需要和同伴合作完成。分析與論證煤油吸收的熱量由Q=cm(t2-t1)計(jì)算出來，再用P=W/t=Q/t計(jì)算出電功率，比較各次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)值，看P和U、I有什么關(guān)系？建議學(xué)生用加減乘除的方法去分析研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，首先用加減法，但U、I是兩個(gè)不同的物理量，不能相加減；再用除法，由于是U/I電阻，I/U是電阻的倒數(shù)，故相除不是電功率。最后用乘法計(jì)算出UI的值，并與P進(jìn)行比較得出P=UI。實(shí)驗(yàn)結(jié)論電功率跟電壓成正比，跟電流成正比；電功率的計(jì)算公式：P=UI實(shí)驗(yàn)評(píng)估學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論后，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行反思，談?wù)劥嬖诘膯栴}和需要改進(jìn)的地方。學(xué)生由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不一定會(huì)得到P=UI的結(jié)論，教師要引導(dǎo)學(xué)生分析誤差產(chǎn)生的原因:玻璃瓶和空氣要吸收一部分熱量；實(shí)驗(yàn)儀器并非精確；電流表、電壓表、溫度計(jì)、天平讀取的數(shù)據(jù)誤差不可避免地存在。4、例題講解：例1：家庭電路中某一用電器正常工作時(shí)的電流是10A，求:(1)它的電功率是多少?(2)它連續(xù)工作1h消耗的電能是多少焦耳？合多少千瓦時(shí)？解：(1)P=UI=220V×10A=2200W(2)由有：W=Pt=2200W×3600s＝7.92×106J由于1kW·h=3.6×106J，合2.2kW·h或W=Pt=2.2kW×1h＝2.2kW·h答：電功率是2.2KW，消耗的電能是7.92×106J,合2.2度。（二）額定功率和實(shí)際功率：1、創(chuàng)設(shè)問題情境引入：220VL1L21、師：演示實(shí)驗(yàn)：出示生活中常見的兩只燈炮，L1是“220V100W”和L2是220VL1L2生：L1更亮（較多）師：把燈組成并聯(lián)電路接入家庭電路如右圖，學(xué)生觀察哪個(gè)燈亮？220VL220VL1L2學(xué)生：思考討論=1\*GB3①為什么60W的燈泡反而更亮了?=2\*GB3②“220V60W”的燈泡問：60W是什么意思?這只燈的功率永遠(yuǎn)都是60W嗎？2、科學(xué)探究學(xué)生猜想：燈炮的亮暗取決于什么？燈的功率會(huì)變嗎？V師：拿出一只標(biāo)有“2.5V0.3A”的小燈炮，下面我們用這只小燈炮做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們觀察：（投影電路圖，并觀看視頻）V=1\*GB3①介紹實(shí)驗(yàn)裝置與電路圖=2\*GB3②實(shí)驗(yàn)過程：閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使小燈炮逐漸變亮，讓學(xué)生觀察電壓表、電流表及小燈炮亮度變化=3\*GB3③問：你們看到了什么現(xiàn)象？（燈炮兩端電壓增大，通過它的電流也增大，燈不斷變亮）④在剛才的實(shí)驗(yàn)中，燈的功率怎樣變化?⑤為何燈的電功率是變化的，但上面卻常標(biāo)著電功率?=4\*GB3④歸納總結(jié)師生討論并小結(jié)：燈的實(shí)際功率是變化的，與電壓、電流大小有關(guān)；而在燈(用電器)上標(biāo)的功率是額定功率，是燈(用電器)正常工作時(shí)的功率。燈泡的亮度由實(shí)際功率決定，實(shí)際功率有無數(shù)多個(gè)，額定功率只有一個(gè)。3、額定功率和實(shí)際功率額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓。（常用U額表示）額定電流：用電器正常工作時(shí)的電流。（常用I額表示）額定功率：用電器正常工作時(shí)的功率。（用P額表示）實(shí)際電壓：用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓。（用U實(shí)表示）實(shí)際功率：用電器與實(shí)際電壓所對(duì)應(yīng)的功率。（用P實(shí)表示）P額與P實(shí)的關(guān)系：當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額，用電器正常工作；當(dāng)U實(shí)<U額時(shí)，P實(shí)<P額，用電器不能正常工作；當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，P實(shí)>P額，用電器容易被燒壞注意：每個(gè)用電器的P額只有一個(gè)，而P實(shí)有無數(shù)個(gè)，我們平常說這是一個(gè)40瓦的燈泡，指的是這個(gè)燈泡的額定功率是40瓦。燈的亮度由它實(shí)際消耗的電功率決定，燈泡越亮，表明其消耗的實(shí)際電功率越大。4、常用電器的銘牌標(biāo)志：教師出示“220V、40W”的燈泡和銘牌，讓學(xué)生觀察，介紹燈泡上的標(biāo)志和銘牌的意義；最后讓學(xué)生說出上一些電器設(shè)備的銘牌標(biāo)志的意義。如電燈泡標(biāo)有“PZ220-25”5、例題講解：例：將“PZ220-100”的燈泡分別接入220V和110V的電路中，求燈泡工作時(shí)的電阻以及對(duì)應(yīng)電壓下的實(shí)際功率。（1）由學(xué)生讀題，理解題意，弄清已知條件有哪些？待求物理量有哪些？（2） 教師引導(dǎo)學(xué)生分析怎樣求燈泡的電阻：方法一：由P額=U額I額，得I額=P額/U額求出I額，再由歐姆定律推導(dǎo)式R=U額/I額求出電阻方法二：把歐姆定律代入功率公式，由P額=U額I額=U2額/R得R=U2額/P額求出電阻（3） 教師引導(dǎo)學(xué)生分析怎樣求燈泡的實(shí)際電功率① 當(dāng)燈泡接在220V電路中時(shí)，P實(shí)1=P額=100W② 當(dāng)燈泡接在110V電路中時(shí)，假設(shè)燈絲電阻不變方法一：先根據(jù)I實(shí)2=U實(shí)2/R求出I實(shí)，再根據(jù)P實(shí)2=U實(shí)2I實(shí)2求出P實(shí)2方法二：把歐姆定律代入功率公式得：P實(shí)2=U實(shí)2I實(shí)2=U2實(shí)2/R③ 反思：用電器的實(shí)際功率由什么條件決定？為什么中要指明燈泡工作時(shí)的電阻？解題時(shí)為什么要假設(shè)燈絲的電阻不變？三、鞏固練習(xí)：１、將一盞電燈接在電壓是220伏的電路中，通過燈泡的電流是68毫安，這個(gè)燈泡的功率是多少瓦？一個(gè)月通電100小時(shí)，電流所做的功是多少焦？合多少千瓦時(shí)？四、小結(jié)1、電功率的定義、公式、單位2、額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別和聯(lián)系五、作業(yè)布置：1、P108作業(yè)1、22、分析為什么串聯(lián)接在家庭電路中60W的燈泡比100W的亮？板書設(shè)計(jì)電流做功的快慢1、電功率：（1）定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫電功率（2）物理意義：電功率是表示電流做功快慢的物理量（3）公式：P=w/t（定義式）