电流做功的快慢

埭南中学物理公开课教学设计
15.2 电流做功的快慢
授课教师：王伟峰
授课班级：901班
授课时间：2008年11月26日下午第二节
教学目标:
1、 理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单的计算，能区别用电器的额定功率和实际功率。
2、 在实验探究的过程中，培养学生设计实验、收集证据、分析论证等科学探究能力。
重点、难点：
实验探究电功率与那些因素有关是本节的重点、难点；实际功率的计算也是本节的难点。
教学准备：
实验器材：学生电源、电流表、电压表、电阻丝（2Ω）、导线、开关、温度计、广口瓶、煤油、停表。
教学设计：
教师活动 学生活动 说明
复习引入：怎样比较物体运动的快慢？2、怎样比较物体做功的快慢？怎样比较电流做功的快慢呢？电流做功的快慢仅从做功的多少来考虑是不行的，必须看它们在相同时间里哪个做的功多。思考讨论：电流通过电扇电动机，通电半小时，电流做功7200J：电流通过起重机电动机，通电2秒钟做工4000J。问①电流通过哪一个电动机做功多？②电流通过哪一个电动机做功快？新课教学：电功率：师板书出： 1、意义。2、定义。3、公式。4、单位。 让学生看书后逐项明确。根据上节的探究结果（W=UIT），让学生猜 想电功率与哪些因素有关。学生猜想后，帮助学生理解实验设计方案 板书：Q=W 而Q吸=cm(t2-t1) P=W/t=Q/t进行实验与收集证据分析与论证：根据记录的实验数据，进行分析与论证。引导学生算出煤油在时间 t 内吸收的热量，根据能量转化的观点，确定出电流做的功W，由P=W/t计算出电功率。引导学生确认P与U、I的关系。（进行误差分析）额定功率引导学生学习额定功率部分，弄清额定电压、额定电流、额定功率的概念。出示实物和投影图片，使学生辨认几种用电器的额定功率。导出电功的另一个单位：kw·h。实际功率明确概念例题讲解：投影例题：例题：将“PZ220—60”的灯泡分别接入220V和200V的电路中，求灯泡工作时的电阻以及对应电压下的实际功率。展示目标：引导学生小结本节所学练习巩固：课外作业：课本“作业”1、2、3。 回顾“速度”和“功率”的定义，采取“比值定义法” 通过思考讨论：区分开“做功多”和“做功快”这两个概念。看课本后，归纳出：意义：表示电流做功的快慢。定义：电流在单位时间内所做的功。公式：P=W/t单位：瓦特（W）1kw=103w进行猜想，结合课本图15—5理解实验的设计思想。按图15—5（b）实物图组装器材，遵循正确的步骤进行实验并收集证据。根据记录的数据利用Q=cm(t2-t1)算出煤油吸收的热量，确定出W，由P=W/t确定出电功率，分析论证P与U、I的关系，得出P=UI。弄清额定电压、额定电流、额定功率的概念。知道加在用电器上实际电压所对应的功率叫做用电器的实际功率。听讲，掌握解答过程依标小结作题巩固。 若器材不足可以演示。
板书设计：
第二节 电流做功的快慢
1、 电功率
1 意义：表示电流做功的快慢
2 电流在单位时间内所做的功叫做功率
电功率等于电压与电流的乘积
③公式 P=W/t P=UI
④单位 W kW
2、 导出电功另一个单位——千瓦时
W=pt=1千瓦×1小时=1千瓦时
=1000瓦×3600秒=3.6×106焦
3、额定电压与额定功率 用电器正常工作时的电压叫做额定电压，
用电器在额定电压下的功率叫做额定功率。
当U实=U额时，P实=P额 用电器正常工作
当U实当U实>U额时，P实>P额 用电器容易被烧坏
教学反思
教学参考：
1、在运用公式P=W/t计算电功率时，从公式可以看出，计算所得的值是做功时间内的平均值，用公式P=UI计算电功率时，从公式中可以看出，当电路接通后每个时刻电路中都有电压和电流，所以这个公式计算的是每个时刻的电路中的电功率。
当电路中的电功率恒定不变时，用上述两个公式所算得的电功率值是相等的：当电路中的电功率在做功的时间内发生变化时，用公式P=W/t算得的电功率是平均值，不能反映出电路中电功率的变化情况。然而，用公式P=UI计算的电功率是每个时刻的电功率，能反映出电路中电功率的瞬时变化情况。
2、电功率常用下列三种形式表达：P=UI、P=I2R、P=W/t。要注意分清这三种形式公式的适应范围及它们的物理意义。当电路是纯电阻，无反电动势存在，那么上述各式都成立。
如果电路负载中存在反电动势，P=UI为整个负载的总功率，而P=I2R则仅表示负载所消耗热的那部分功率。例如，以电路中接直流电动机而言，如果加在电动机两端电压为U，正常工作时通过的电流为I，则当电枢线圈转动时作切割磁感应线运动而产生感生电动势，这一感生电动势和外加电压的方向相反，因而得I正=（U—E反）/R（I正为正常工作电流）；所以，I正R=U-E反，U=E反+I正R，则I正U=I正E反+I2正R。
上式中的I正U为直流电动机的总功率（输入功率），I2正E反为克服反电动势所消耗的功率，即转变为机械能的功率（输出功率），I2正R为电枢线圈中发热而损耗的功率（损耗功率）。由此可见，只有在纯电阻电路中，三个公式可彼此通用，而在反电动势的电路中（含原电路）三者不能混淆。
3、一些电热元件的技术数据
表1 电熨斗电热元件技术数据
型式 功率/W 电压/V 电热元件结构 电热材料Cr15Ni60/mm 冷态电阻/Ω
普通型 300500750 220220220 云母支架云母支架云母支架 0.4x0.1或Φ0.210.8x0.80.8x0.14 1488959.3
调温型 3005007501000 220220220220 云母支架管状元件Φ8x1云母支架管状元件Φ10x1 0.4x0.1或Φ0.21Φ0.450.8x0.14Φ0.27 1488959.344.5
表2 外热式电烙铁电热元件技术数据
功率/W 冷态电阻/Ω 电热丝（Cr20Ni80）线径/mm 节距/mm
305075100150200300500 158695263547631823815995 0.05~0.060.08~0.100.11~0.130.13~0.170.19~0.210.22~0.250.28~0.350.30~0.42 0.3~0.40.3~0.40.4~0.50.5~0.60.5~0.60.6~0.70.7~0.80.8~1.0
表3 日用电炉电热丝技术数据（电压220V）
型式 功率/W 线径/mm 螺旋外径/mm 密绕螺旋长度/mm 单线长度/m 冷态电阻/Ω
开启式 30060080010001200150020003000 0.350.500.600.650.70.80.91.2 3.74.55.25.35.45.65.86.9 346422470476492570602812 10.410.611.410.710.410.7510.312.12 1507556.34537.53022.515
半封闭式 300600100015002000 0.130.250.50.60.7 1.262.002.52.72.9 66493657695848 1.834.048.287.658.21 15778.547.131.423.5