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课题
6.2
电功率
教学目标:
1.知识与技能
(1)知道电功率的含义。
(2)理解电功率和电压、电流的关系,并能进行简单计算。能区分用电器的额定功率和实际功率。
2.过程与方法
(1)通过讨论、交流日常生活中电流过大的原因,培养学生应用知识的能力。学习收集和处理信息的方法。
(2)通过实验探究,知道电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。通过小组的讨论与交流,或课堂的踊跃发言,了解电能对促进人类社会的进步与发展的重要作用。
3.情感态度与价值观
(1)初步认识科学的进步对人类社会的发展具有巨大的推动作用。
(2)培养学生对科学的求知欲,使学生乐于探究日常生产生活中所包含的物理知识,提高学习物理的兴趣。
教学重点:
理解电功率的概念。
教学难点:
怎样探究电功率、电压、电流三个量的关系。
教学用具:
2.5V
0.3A和3.8V
0.3A的灯泡,电池,开关,导线,电流表、电压表、多媒体课件。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
假如你家装修房子时,采购了两种不同规格的灯泡,有60W和25W的。根据需要客厅、书房的灯要亮些,卧室、厕所里的灯要暗些,如果让同学们从中选择,你会怎么选?为什么?
学生们根据已有生活经验进行判断选择:客厅、书房安装60W的灯泡;卧室、厕所里安装25W的灯泡。
原因:60W的电灯泡比25W的更亮。
二、新课讲授,师生互动
(一)认识电功率
教师演示100W和40W灯泡正常工作情况。
问1:电灯泡工作时能量是如何转化的?从刚才实验看出100W的电灯泡比40W的更亮,这说明什么问题呢?
问2:怎样来比较电流做功的快慢呢?
电能转化为光能和热能;这表明相同时间内
100W的电灯泡把更多的电能转化为光能和热能。(也就是说电流做功有快慢之分)
教师类比启发:
(1)怎样比较物体运动的快慢?
(2)怎样比较力对物体做功的快慢?
(3)可以怎样来比较电流做功的快慢呢?
学生思考并回答:
(1)利用物体单位时间内通过的路程(即速度);
(2)利用物体单位时间内完成的功(即功率);
(3)可以利用单位时间内电流所做的功。
师:物理学中引进了一个十分重要的物理量来描述电流做功的快慢,它就是电功率。从刚才的比较中得出应该怎么来描述电功率呢?
生答:电功率就是电流在单位时间内所做的功。
如果用Ρ表示电功率,用W
表示电功,用t表示通电时间,用数学公式就应该这样表示:
引导学生说出其物理意义、数值和单位。
师:但在工农业生产上的用电器,如起重机上的电动机,功率往往很大,这时就要用更大的单位千瓦(kW)来表示。
1kW=1000W
如农田灌溉时用来带动水泵的电动机,功率大约在几千瓦到几十千瓦之间。
生:电功率在数值上等于电流在单位时间内所做的功。
当电功的单位是焦(J),时间的单位是秒s),电功率的单位就是焦/秒(J/s),常用瓦特(W)来表示。
学生熟悉电功率的常用单位。
平常我们说40W的灯泡、150W的电视机说的就是电功率。电功率是家用电器的一项重要性能指标,在各种用电器的铭牌和说明书中都有标示,请同学们仔细观察教科书图7-2-2并思考讨论:
(1)该电视机正常工作时的电功率是多少?表示什么意思?(2)看两小时电视要消耗多少电能?
教师说明:计算时只要单位配套使用即可,计算日常生活中用电时消耗的电能用此方法更简便。学生观察后回答:(1)该电视机正常工作时的电功率是140W;表示它1s消耗电能140J
(2)由公式P=,可得
W=Pt=140W×2×3600s=1.008×106J
或:
W=Pt=0.14kW×2h=0.28kW?h
学生了解单位的配套使用
(1)P—W,t—s,W—J;
(2)P—kW,t—h,W—kW?h。
讨论与交流:消耗了多少电能
师:请同学们利用所学知识分析一下,要节约电能可以从哪些方面着手?
学生:根据公式
W=Pt,可以在不改变用电时间的情况下,尽可能地减小用电器的功率;也可以在不减小电功率的情况下,减少用电时间,如养成随手关灯的习惯等。当然也可以同时考虑。
(二)电功率的大小
实验探究:电功率跟电流、电压的关系
:
公式:P=UI
电功率P:单位:瓦(W)
电压U:单位:伏(V)
电流I:单位:安(A)
1瓦=1伏安
1W=1VA。
推导W=Pt=Uit。
电流在某段做的功等于这段电路两端的电压、通过的电流和通电时间的乘积。W=Uit。
三、板书设计,整合提升
四、大海扬帆,尝试远航
1.
1.
将“2.5V0.3A”和“3.8V
0.3A”两灯串联接到3V的电源上,下列说法正确的是
(
)
A.“2.5V0.3A”灯较亮
B.
通过“2.5V0.3A”灯的电流较小
C.“3.8V
0.3A”灯两端电压较大
D.
通过“3.8V0.3A”灯电流较大
2.
将“2.5V0.3A”和“3.8V
0.3A”两灯并联接到3V的电源上,下列说法正确的是
(
)
A.“2.5V0.3A”灯较亮
B.
通过“2.5V0.3A”灯的电流较小
C.“3.8V
0.3A”灯两端电压较大
D.
通过“3.8V0.3A”灯电流较大
3.
将“2.5V0.3A”和“3.8V
0.3A”两灯并联接到3V的电源上,下列说法错误的是
(
)
A.
并联控制两灯的两端电压相等
B.
通过“2.5V0.3A”灯的电流较大,较亮
C.“3.8V
0.3A”灯电阻较大,较亮
D.
通过“3.8V0.3A”灯的电流较小,较暗
4.1千瓦时的电可供“220V
40W”的日光灯正常工作
(
)
A.
10h
B.
20h
C.
25h
D.
30h
5.
某家用电器1min消耗电能为6000J,这个用电器的功率为(
)
A.
10W
B.
100W
C.
60W
D.
6000W
6.
标有220V
880W”的电炉正常工作时的电流是(
)
A.
2A
B.
4A
C.
5A
D.
6A
7.“标有220V
440W”的电炉正常工作时的电阻是(
)
A.
55Ω
B.
110Ω
C.
220Ω
D.
440Ω
8.“标有220V
100W”的电炉正常工作1小时消耗的电能是(
)
A.
360000J
B.
3600J
C.
1000J
D.
60000J
参考答案:1.C;2.A;3.C;4.C;5.B;6.B;7.B;8.A。
五、作业P93T1
、T2
家庭作业
走向社会
做一个家庭电器的调查
教学反思
电功率的概念是本节内容重点和难点之一,要巧妙地利用前面所学“速度”和“功率”的概念进行类比,使概念的得出水到渠成。探究电功率跟电压和电流关系的实验,是一个完整的探究活动,要让学生在前面实验探究基础上进一步体会探究的各个环节,让学生在科学探究的过程中体会科学思想和科学方法,培养学生的科学探究能力。本课要根据实际情境设计问题让学生解答,在解题中激发兴趣。
提出问题
进行实验
分析论证
怎样探究电功率跟电流、电压有什么关系?
设计实验
通过灯泡的亮度判断电功率的大小,保持电流(或电压)相等,测量灯泡的电压(或电流)——等效替代、控制变量。
如图7-2-3连接电路,“2.5V
0.3A”和“3.8V
0.3A”小灯泡串联。比较两灯发光情况,并用电压表测量两灯两端的电压,分析电压与电功率的关系。
发光情况
电压/V
“2.5V
0.3A”灯泡
“3.8V
0.3A”灯泡
分析论证:通过用电器的电流相同时,用电器上的电压越大,电功率
。
如图7-2-4连接电路,“2.5V
0.3A”和“3.8V
0.3A”小灯泡并联。比较两灯发光情况,并用电流表测量通过两灯的电压流,分析电流与电功率的关系。
发光情况
电流/A
“2.5V
0.3A”灯泡
“3.8V
0.3A”灯泡
分析论证:通过用电器的电压相同时,用电器上的电流越大,电功率
。
电功率等于电压与电流的乘积。
电功率
一、认识电功率
电功率——表示电流做功快慢(消耗电能快慢)。
定义:电功率:所消耗电能与时间的比。
公式:P=
P——电功率——瓦(W)、千瓦(kW)。1
kW=1000W。
W——电功——焦(J)
t——时间——秒(s)1瓦=1焦/秒
1W=1J/s
二、电功率的大小
实验结论:电功率等于电压与电流的乘积。
公式:P=UI
P——电功率——瓦(W)
U——电压——?伏(V)
I——电流——安(A)
1瓦=1伏安
1W=1VA
电功:W=Pt=UIt(电功=电压×电流×时间)。
1千瓦时(kW?h)是功率为1kW的用电器1h消耗的电能。
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6.2
电功率
教科版
九年级上册
作者
高文超
教学目标
1.知识与技能
知道电功率的含义;理解电功率和电流、电压的关系,并能进行简单的计算。
2.过程与方法
通过谈论交流日常生活电路电流过大的原因,培养学生应用知识的能力,学习收集和处理信息的方法。通过实验探究,知道电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。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,提高学生观察、动手、分析和概括能力。
教学目标
3.情感、态度与价值观
初步了解电能对促进人类社会进步与发展的重要作用。培养学生对科学的求知欲,使学生乐于探究日常生产生活中所包含的物理知识,提高学习物理的兴趣。
教学重点:
理解电功率。
教学难点:
怎样探究电功率、电压、电流三个量的关系。
新知导入
百龙天梯垂直高差335米,运行高度326米
。其运行速度高达5.25米/秒,66秒
直达顶峰!目前以“最高户外电梯”荣誉被载入吉尼斯世界纪录
,是自然美景和人造奇观的完美结合。当电梯从山体中蹦出的一霎那,张家界山间美景一览无余!
新知导入
用电器通过的电流有大小,做功有快慢
新知导入
用电器通过的电流有大小,做功有快慢
新知导入
在正常发光的情况下,100W的电灯泡和40W的电灯泡哪个亮?
当然是100W的电灯泡亮。
100W是什么意思呢?
新知讲解
家庭照明中,100W的电灯泡比40W的电灯泡亮,这表明相同时间里,100W的电灯泡把较多的电能转化为光和热,也就是说,电能的消耗,电流做功有快慢之分。
40W
新知讲解
P
表示电功率,单位是:瓦特(W);
W
表示电功,单位是:焦耳(J);
t
表示时间,单位是:秒(
s)。
在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢。如果用电器在时间t
内消耗的电能为W,则所消耗的电能与时间的比,定义为这个用电器的电功率(electric
power)。用公式表示就是
新知讲解
电功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。平常我们说“40W的灯泡”、“150W的电视机”,指的就是电功率。电功率是家用电器的一项重要性能指标,在各种用电器的铭牌和说明书中都有标示。
新知讲解
电功率是家用电器的一项重要性能指标,在各种用电器的铭牌和说明书中都有标示。
新知讲解
根据电视机的铭牌,你能算出两小时电视机消耗的电能吗?
新知讲解
已知:P=140W,t=7200s。
求:W=?
新知讲解
已知:P=0.14kW,t=2h。
求:W=?
新知讲解
制订计划与设计实验
怎样探究电功率、电压、电流三个量的关系呢?
可以通过电灯泡的亮度判断灯泡的电功率的大小,保持电流(或电压)相等,测量灯泡的电压(或电流)。
新知讲解
制订计划与设计实验
串联电路各处电流相等,两灯泡串联,用电压表分别测量电压,观察灯泡亮度。
并联支路电压相等,两灯泡并联,用电流表分别测量电流,观察灯泡的亮度。
新知讲解
进行实验,收集证据
按照如图所示连接电路,将“2.5V
03A”和“3.8V0.3A”的小灯泡串联。比较两灯的发光情况,并用电压表测量各只小灯泡两端的电压,分析电压与电功率的关系。
新知讲解
进行实验,收集证据
材料
2.5V0.3A灯泡1只
3.8V0.3A灯泡1只
电压表1只
电流表1只
干电池3节
开关1个
导线若干
新知讲解
进行实验,收集证据
2.5V
3.8V
按电路图将器材摆好。
新知讲解
进行实验,收集证据
2.5V
3.8V
按电路图将器材连成电路。
U1=2.0V
新知讲解
进行实验,收集证据
2.5V
3.8V
按电路图将器材连成电路。
U2=2.4V
新知讲解
进行实验,收集证据
发光情况
电压/V
“2.5V0.3A”灯泡
“3.8V0.3A”灯泡
较暗
2.0
较亮
2.4
结论:通过用电器的电流相同时,用电器两端的电压越大,电功率
。
越大
新知讲解
进行实验,收集证据
按照如图所示连接电路,将“2.5V
03A”和“3.8V0.3A”的小灯泡并联。比较两灯的发光情况,并用电流表测量各只小灯泡的电流,分析电流与电功率的关系。
新知讲解
进行实验,收集证据
材料
2.5V0.3A灯泡1只
3.8V0.3A灯泡1只
电压表1只
电流表1只
干电池3节
开关1个
导线若干
2.5V
3.8V
新知讲解
进行实验,收集证据
2.5V
3.8V
按电路图将器材连成电路。
I1=0.32A
新知讲解
进行实验,收集证据
2.5V
3.8V
按电路图将器材连成电路。
I2=0.2A
新知讲解
进行实验,收集证据
发光情况
电流/A
“2.5V0.3A”灯泡
“3.8V0.3A”灯泡
较亮
0.32
较暗
0.20
结论:用电器两端的电压相同时,通过用电器的电流越大,电功率
。
越大
新知讲解
根据进一步的实验,可得:电功率等于电压与电流的乘积。即
P
=UI
电功率P的单位是瓦特(W)
电压U的单位是伏特(V)
电流I的单位是安培(A)
1瓦=1伏?安
1W=1V?A
新知讲解
电流在某段电路上所做的功,跟这段电路两端电压、电路中电流和通电时间成正比,即
W
=UIt
电功W的单位是焦耳(J)
电压U的单位是伏特(V)
电流I的单位是安培(A)
时间t的单位是秒(s)
1焦=1伏?安?秒
1J=1V?A?s
新知讲解
例题1
标有“220V
100W”的灯泡,在正常工作时,通过它的电流是多少?正常发光时的电阻是多少?
新知讲解
例题2
教室并联着10只“220V
40W”的日光灯,这些灯全部发光时,总电流等于多少?
新知讲解
接入电路的用电器越多,总功率就越大,电路中的总电流也就越大,可能超过电路的容许负载,容易引起火灾。
请从理论上来说明其中的道理。
新知讲解
接入电路的用电器越多,总功率就越大,电路中的总电流也就越大,可能超过电路的容许负载,容易引起火灾。
这是央视《是真的吗?》实验,先调节变阻箱的功率,在达到2500瓦的额定功率时,插线板没有出现明显的异常现象。继续加大功率,当接入功率达到约20千瓦的时候,接线板的一段电线开始冒烟。
课堂练习
1.将“2.5V0.3A”和“3.8V
0.3A”两灯串联接到3V的电源上,下列说法正确的是
(
)
A.“2.5V0.3A”灯较亮
B.
通过“2.5V0.3A”灯的电流较小
C.“3.8V
0.3A”灯两端电压较大
D.
通过“3.8V0.3A”灯电流较大
C
课堂练习
2.将“2.5V0.3A”和“3.8V
0.3A”两灯并联接到3V的电源上,下列说法正确的是
(
)
A.“2.5V0.3A”灯较亮
B.
通过“2.5V0.3A”灯的电流较小
C.“3.8V
0.3A”灯两端电压较大
D.
通过“3.8V0.3A”灯电流较大
A
课堂练习
3.将“2.5V0.3A”和“3.8V
0.3A”两灯并联接到3V的电源上,下列说法错误的是
(
)
A.
并联控制两灯的两端电压相等
B.
通过“2.5V0.3A”灯的电流较大,较亮
C.“3.8V
0.3A”灯电阻较大,较亮
D.
通过“3.8V0.3A”灯的电流较小,较暗
C
课堂练习
4.
1千瓦时的电可供“220V
40W”的日光灯正常工作
(
)
A.
10h
B.
20h
C.
25h
D.
30h
C
课堂练习
5.
某家用电器1min消耗电能为6000J,这个用电器的功率为(
)
A.
10W
B.
100W
C.
60W
D.
6000W
B
课堂练习
6.“标有220V
880W”的电炉正常工作时的电流是(
)
A.
2A
B.
4A
C.
5A
D.
6A
B
课堂练习
7.“标有220V
440W”的电炉正常工作时的电阻是(
)
A.
55Ω
B.
110Ω
C.
220Ω
D.
440Ω
B
课堂练习
8.“标有220V
100W”的电炉正常工作1小时消耗的电能是(
)
A.
360000J
B.
3600J
C.
1000J
D.
60000J
A
课堂总结
板书设计
作业布置
1.
P93T1、T2
2.课外作业:P93
走向社会
做一个家庭电路的调查
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第六章
电功率
6.2
电功率
导学目标:
知道电功率的含义;并能进行简单的计算。
重点:电功率概念
难点:电功率公式的应用
导学方法:实验探究法、讨论法
课
时:1课时
导学过程
课前导学
1.物理学中用
表示消耗电能的快慢。消耗
与
之比叫用电器的电功率。
2.电功率的公式______
__。单位:
电功(W)单位是
,符号是
;或千瓦时(kW?h)。时间(t)单位是
,符号是
;或小时(h)。电功率(P)单位是
,符号是
;或千瓦(kW
)。
3.电功率公式的应用:(1)
求电功率;(2)
求电功;
(3)
求时间。
4.1kW=
W。
5.电功率等于电流与电压的
。P=
。
课堂导学
1.物理学中用
表示消耗电能的快慢。消耗
与
之比叫用电器的电功率。
2.电功率的公式______
__。单位:
电功(W)单位是
,符号是
;或千瓦时(kW?h)。时间(t)单位是
,符号是
;或小时(h)。电功率(P)单位是
,符号是
;或千瓦(kW
)。
3.电功率公式的应用:(1)
求电功率;(2)
求电功;
(3)
求时间。
4.1kW=
W。电功率100W的意义是
。
5.实验探究:电功率跟电流、电压的关系中,
电路控制电流相等,
电路控制电压相等。
6.电功率等于
与
的乘积。P=
。1W
=
VA
。
7.电流在某段电路上所做功,跟这段电路两端的
,电路中的
和通
电成正比。即W=
。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1.
将“2.5V0.3A”和“3.8V
0.3A”两灯串联接到3V的电源上,下列说法正确的是
(
)
A.“2.5V0.3A”灯较亮
B.
通过“2.5V0.3A”灯的电流较小
C.“3.8V
0.3A”灯两端电压较大
D.
通过“3.8V0.3A”灯电流较大
2.
将“2.5V0.3A”和“3.8V
0.3A”两灯并联接到3V的电源上,下列说法正确的是
(
)
A.“2.5V0.3A”灯较亮
B.
通过“2.5V0.3A”灯的电流较小
C.“3.8V
0.3A”灯两端电压较大
D.
通过“3.8V0.3A”灯电流较大
3.
将“2.5V0.3A”和“3.8V
0.3A”两灯并联接到3V的电源上,下列说法错误的是
(
)
A.
并联控制两灯的两端电压相等
B.
通过“2.5V0.3A”灯的电流较大,较亮
C.“3.8V
0.3A”灯电阻较大,较亮
D.
通过“3.8V0.3A”灯的电流较小,较暗
4.1千瓦时的电可供“220V
40W”的日光灯正常工作
(
)
A.
10h
B.
20h
C.
25h
D.
30h
5.
某家用电器1min消耗电能为6000J,这个用电器的功率为(
)
A.
10W
B.
100W
C.
60W
D.
6000W
6.
标有“220V
880W”的电炉正常工作时的电流是(
)
A.
2A
B.
4A
C.
5A
D.
6A
7.“标有220V
440W”的电炉正常工作时的电阻是(
)
A.
55Ω
B.
110Ω
C.
220Ω
D.
440Ω
8.“标有220V
100W”的电炉正常工作1小时消耗的电能是(
)
A.
360000J
B.
3600J
C.
1000J
D.
60000J
课后反思
参考答案:
课前导学:
1.电功率、电能、时间。2.、焦、J;秒、s;瓦、W。3.
、W=Pt、。
4.1000。5.乘积、UI。
课堂导学
1.电功率、电能、时间。2.、焦、J;秒、s;瓦、W。3.
、W=Pt、。
4.1000。每秒消耗的电能是100J。5.串联、并联。6.电压、电流、UI、1。
7.电压、电流、时间、UIt
。
课堂练习:
1.
C;2.A;3.C;4.C;5.B;6.B;7.B;8.A。
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精品试卷·第
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