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第2节电功率本节利用上一节学生已了解的电能表进一步观察中间铝盘转动的快慢来引入电功率，符合学生的认知特点，激发并保持了学生的学习兴趣，通过一个演示实验进一步帮助学生建立电能表转动快慢与用电器消耗电能快慢之间的联系，从而理解电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。关于电功率的单位瓦特，教材是通过例举了生活中家用电器的电功率的一些小数据来认识的，然后又联系工、农业生产提出千瓦及瓦特间的关系，通过公式W＝Pt，来解释电能的单位“千瓦时”的来历。通过观察电器的铭牌和演示实验，引入额定功率和实际功率，了解电功率的灯泡亮度的关系。教材直接给出公式P＝UI，要求会计算电功率及电流，并且知道用电器的电压如果改变了，它消耗的功率就会改变，知道用电器额定功率与实际功率的区别，知道可以根据公式测量电功率。电功率是电学中重要的物理量，本节要让学生真正参与到课堂中来，突出了其学习的主体地位。让学生能够互相倾听别人对问题的不同解释，并主动与他人合作、交流，在相互表达与倾听中，即可多角度的理解概念，又可培养学生的团队精神。同时，本环节也有利于加强生生、师生之间的思想交流。教师在本环节要细心观察思考，及时发现学生暴露出的思维盲点、知识缺陷，以便于有效展开下一步的教学。学生已经学习了电流、欧姆定律、电能、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用伏安法测小电灯电阻的实验，电路连接完全相同，这为学生学习本课打下了基础。学生通过前面的物理学习，已有一定的探究能力，这为本课的探究顺利完成提供了能力基础，但本节课内容较多，电功率的概念、公式、额定功率与实际功率，学生在大容量的课堂上容易出现知识掌握不完整、似懂非懂的情况，教学中需及时总结和巩固。知识与技能1.理解电功率的概念，知道电功率表示消耗电能的快慢。2.知道电功率的单位是W或kW。3.理解用电器的额定功率，知道额定功率是在额定电压下工作时的功率。4.会应用功率的定义公式P＝Wt及公式P＝IU进行简单的计算。过程与方法通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系，培养学生的观察能力和分析、概括能力。重点电功率和用电器的额定功率。难点正确理解电功率、实际功率和额定功率的区分。第1课时电功率一、新课引入师：我们在上节课学过电能表后，同学们一定观察了同学家或自己家的电能表，是不是可以把观察的结果和大家交流一下呢？生1：电能表有时候转得快，有时候转得就比较慢。生2：工作的电器多的时候，电能表就转得快，工作的电器少的时候，电能表就转得慢。师：电能表转得快慢说明用电器消耗电能也是有快慢的，今天我们学习电能的快慢——电功率。二、新课教学1.什么是电功率[演示]不同的灯泡接入电路中，观察电能表转动的情况（消耗电能快慢）。（1）将15W的电灯接入电路，合上开关，灯发光，同学们观察电能表转动情况。（2）将15W的灯泡取下，换上100W的灯重复第一步实验，同学们观察并比较两次转动快慢情况。生：电能表第二次比第一次转动得快，灯也是第二次比第一次亮，说明100W灯比15W的灯消耗电能快。（3）将两只灯泡并联接入电路，合上开关，两灯均亮，再观察电能表的转动情况，并和前两次做比较。生：第三次电能表转动得比第二次还快，说明同时工作的用电器越多，电路消耗电能越快。师：（断开电源，取下两只灯泡）同学们再观察这两只灯泡，有什么发现？生：两只灯泡不一样，一只上标着“220V15W”，另一只灯泡上标着“220V100W”。师：实验中，第一盏灯亮时电能表比第二盏灯亮时转得慢。假如电能表在第一盏灯亮时，1min转10圈；在第二盏灯亮时，1min能转20圈，这段时间哪一盏灯消耗的电能多？生：第二盏灯，因为电能表都转了盘转20圈。师：那么，这段时间哪一盏消耗的电能快？生：第二盏灯，因为相同时间，第二盏灯消耗的电能多。师：注意，不能说“电能表转动越快，用电器消耗电能越多”，而是用电器消耗电能越快，电能表转动得越快；用电器消耗电能越慢，电能表转盘转动得越慢，而消耗电能的多少还要看工作时间。师：好，请同学们看书，了解在物理学中用什么物理量来表示消耗电能的快慢。生1：物理学中用“电功率”表示消耗电能的快慢，符号是“P”，单位是“瓦特”，简称“瓦”，单位符号是“W”。生2：还有一个更大的单位是千瓦（kW），1kW＝103W。师：谁还记得在上节课“电功”中，功是用什么表示的？生：功通常用字母“W”表示。师：请同学们观察教材第92页“小数据”，你能告诉大家一些什么信息呢？生1：这些都是家用电器的电功率，但有的不用接入家庭电路使用，装电池就行。生2：空调工作时，肯定比排风扇工作时电能表转得快。师：能不能说空调比排风扇消耗得能量多？生：不能，还要看工作时间的长短。师：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，接着请大家想想，如何比较两个用电器工作时消耗电能的快慢。生：如果两个用电器消耗的电能相同，那么时间短的用电器，消耗电能快；如果两个用电器工作时间相同，那么消耗的电能多的用电器，消耗电能快。师：如果消耗的电能和工作时间都不相同呢？比如，某电器甲10s的时间消耗电能100J，另一电器乙1s的时间消耗电能400J，哪个用电器消耗电能快？生：算算1秒的时间分别消耗多少电能就可了，也可以算算消耗相同的电能哪个需要的时间短。师：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。同学们，请把你刚才计算时的数字用表示它意义的符号代替。（学生板演）P＝Wt这就是功率的定义式，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）[投影]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＝1200sW＝1kW·h＝3.6×106J所以P＝Wt＝3.6×106J1200s＝3×103W＝3kW2.“千瓦时”的来历师：请同学们看教材第93页，了解“kW·h”的来历，说说自己的理解。生1：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＝接变形后得到W＝Pt，这时电功W的单位就是“kW·h”。生2：1kW·h就是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。师：那么1kW·h等于多少焦耳呢？生：1kW·h＝1000W×3600s＝3.6×106J[投影]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个月消耗电能多少焦耳？（鼓励同学们灵活应用不同的方法板演）解：P＝250W＝0.25kWt＝3h×30＝90h＝3.24×105s由P＝Wt得W＝Pt所以一个月内消耗电能是W＝Pt＝0.25kW×90h＝22.5kW·h＝8.1×107J或W＝Pt＝250W×3.24×105s＝8.1×107J＝22.5kW·h[强调]kW和kW·h是两个不同的物理量的单位，一定要注意区分。三、课内小结1.电功率的概念.2.“千瓦时”的来历3.应用电功率公式及推导式进行计算.四、作业设计见练闯考第77页课内精练例2如果电工师傅按50度的电收取丙同学家的电费，该同学家一个月前电表的示数应该是多少？说说你的想法。生：原来的表盘示数加上这一月的用电量就是现在的示数。师：现在请同学们继续关注电能表，了解几个重要参数。生：家庭电路的电压是220V，电能表一般用在家庭中。“220V”是指这种电能表的额定电压是220V，应该在220V的电压下使用。另外几个参数，学生可能不容易明白，教师应引导学生看书教材第43页，帮助了解这方面知识。●“50Hz”指电能表应在50Hz的交流电路中使用。●“10(20)A”指这个电能表的额定电流为10安培。正常情况下电路中的电流应不大于10安培，短时间应用电流允许大一些，但不能超过20安培，否则会损坏电能表。这个参数叫电能表的额定电流，不同的电能表可能不同。“600revs/(kW·h)”指电能表转盘转过600转，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h1kW·h的电能，电能表转盘转600转。“600revs/（kW·h）”指电能表转盘转过600转，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h，或者说用电器消耗1kW·h的电能，电能表转盘转600转。（出示不同参数的电能表让学生观察或投影不同参数的电能表表盘图）师：同学们通过比较，你能发现什么？生：其他的基本一样，只有额定电流有的是5（10）A；转数有的是1200revs/（kW·h），有的是1500revs/（kW·h），说明消耗1kW·h的电能，转盘转过的转数不同。例3例1中，如果甲、乙、丙三位同学的电能表上分别标出600revs/（kW·h）、1200revs/（kW·h）、1500revs/（kW·h），则这三位同学家：（1）用电器均消耗1度电的时候，电能表转过的圈数分别是多少？（2）电能表均转一圈，消耗的电能分别是多少焦耳？（3）一个月电表分别转多少圈？学生讨论、演算，三名同学板演分别计算甲、乙、丙三位同学家的情况。[解析]（1）三同学家用电器消耗1度电，电能表转过的圈数分别是600转、1200转、1500转。（2）电能表转过1圈，用电器消耗的电能分别是：甲：1kW·h600＝3.6×106J600＝6×103J乙：1kW·h1200＝3.6×106J1200＝3×103J丙：1kW·h1500＝3.6×106J1500＝2.4×103J（3）一个月三位同学家电表转过的圈数分别是：甲：600revs/（kW·h）×23kW·h＝1.38×104r乙：1200revs/（kW·h）×23.6kW·h＝2.832×104r丙：1500revs/（kW·h）×58kW·h＝8.7×104r师：通过大家的努力，同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解。现在请同学们打开教材第43页了解另外一种电能表，哪位同学能给大家介绍一下这种新式的电能表？生：IC卡中的金额用完后，电能表便能切断电源，能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象。4.电功师：在本节课的开始，同学们看到电灯发光，感觉了灯泡发热，电能转变成了光能和热能，电风扇、玩具车通电后运动，电能转变成了动能，电能的使用，都是把电能转化其他形式的能使用的。物理上，“电能转化成其他形式能的过程是电流做功的过程”。有多少能发生了转化就说电流做了多少功。或者说，用电器消耗了多少电能，电流就做了多少功。电功的符号是W，单位是焦耳（J），也可以是kW·h。例4一只电能表上标有“2000revs/（kW·h）”，如果此电能表的转盘转了1000转，则电流做了J的功。[答案]1.8×106三、课堂小结师生共同小结：电能：来源、应用、单位、测量（电能表）及电功。四、作业设计见练闯考第75页课内精练第2课时额定电压额定功率一、新课导入你观察到灯泡的标识吗？它表示什么意思？灯泡亮暗与上面的标识有关吗？二、新课教学1.额定电压额定功率演示：将“220V45W”的灯泡分别接入220V、36V电路，观察亮度。师：同学们观察到灯泡的发光有什么不同？生：接220V电压时，灯泡亮一些。师：灯泡的光能从哪里来得？灯泡亮一些，说明什么？生：灯泡的光能是消耗电能转化来的，灯泡亮，说明消耗电能快，电功率大。师：实验说明，用电器消耗电功率是随着电压改变的，我们说电功率时，必须指明电压。请大家观察教材第93页的铭牌，阅读说明书，搞清楚分别是什么含义。其中“PZ”表示普通照明。生1：220V表示额定电压，灯泡两端电压为220V时，灯泡才能正常发光。生2：25W表示额定功率。灯泡两端电压为220V时，正常发光，此时电功率为25W。师：用电器在额定电压下的功率叫额定功率，用电器消耗电功率是随着实际电压改变，实际电压越大，实际电功率越大，消耗电能越快，灯泡越亮；实际电压越小，实际电功率越小，消耗电能越慢，灯泡越暗