沪科版必修二 物理：3.3《研究功与功率》教案

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电功 电功率教案
一．教材分析
“电功 电功率”是在对电路中电压、电流和电阻认识的基础上，从做功和能量转化的角度进一步认识电路。学生在初中阶段对电功和电功率已经有一定的了解，通过本节的学习，不仅要引导学生正确理解电功和电功率等概念，更要使学生将能量转化及守恒的思想由机械能、内能等形式的能之间的相互转化和守恒，拓展到电能、机械能、内能和化学能等多种形式的能之间的相互转化和守恒。
以图片、实验等形式创设情景，通过对问题的讨论，引入学习电功、电功率，以及额定功率、实际功率等。
在学习额定功率和实际功率时，通过演示灯泡工作时功率的变化情况，培养学生观察能力和利用实验分析和处理实际问题的能力，并结合”两纲”教育的内容，对学生进行安全意识的教育。在研究节日小彩灯的连接方式的过程中，感受“实验探究”的方法，培养学生的观察、分析、判断、推理、归纳等能力。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）理解电功、电功率。
（2）理解额定功率、实际功率。
（3）理解简单的串联、并联组合电路中的电功率。
2．过程与方法
（1）通过从能量转化和守恒角度对电功概念的深入学习过程，认识“类比”的科学方法。
（2）通过对小彩灯连接方式的研究过程，认识“实验探究”的方法。
（3）通过分析为什么用电高峰时电灯比平时暗的讨论，懂得用观察和实验处理实际问题的方法。
3．情感、态度价值观
通过对灯泡的实际功率的学习，提高安全用电意识。
三、教学重点与难点
重点：电功和电功率。
难点：（1）区别额定功率和实际功率。
（2）小彩灯的连接方式及区分两电阻大小
四、教学资源
1、器材 演示实验：
（1） 电源（6-8V）、小灯泡（3.8V、 0.3A）、伏特表、电流表、滑动变阻器（1.5A 50Ω）、电键。
（2）电源、彩灯。
2、图片：电风扇、电热水瓶、电熨斗、吸尘器、电冰箱、电灯等家用电器图片等。
五、教学设计思路
本设计内容包括三个方面：一是电功；二是电功率以及额定功率和实际功率；三是串联、并联组合电路的特点。
本设计的基本思路是：从生活中家用电器工作中的能量变化，引入电功，复习初中知识使学生忆起电功的计算公式。通过比较小灯的亮暗程度，引入电功率概念，并结合实验，学习额定功率和实际功率。从对节日小彩灯连接方式的探究中，理解串联、并联组合电路，以及电路中各用电器两端的电压和通过的电流。
本设计要突出的重点是组合电路的电功率。方法是：以实验和分析为基础，根据学生在初中和前阶段学习时已经掌握的相关知识，结合学生的亲身体会，应用实验以及对实例进行分析，理解电功率。
要突破难点是：额定功率和实际功率以及会分析用电器不同连接方式中，用电器两端的电压和通过用电器的电流与电功率之间的关系。方法是：通过小灯泡亮度变化的演示实验以及书上的示例分析，使学生理解额定功率和实际功率；通过小彩灯的演示实验，探究其连接方式，结合书上的示例分析，知道串联、并联组合电路的特点。
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用，重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与，培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力，感受“类比”、“实验探究”等科学方法，并在教学中注重挖掘”两纲”教育的内容，使之自然结合到物理课堂教学中。
六．教学流程
1.教学流程图：[来源:21世纪教育网]
[来源:21世纪教育网]
2.教学过程
（一）情景引入
展示图片中的用电器
设问1：通过第七章的学习我们知道，自然界中各种形式的能量总和是守恒的，这些家用电器不会无缘无故地自动工作的，那么驱动这些家用电器的能量来自何处？
2、导入新课
电路中的电能是怎样转化为其他形式的能的？
（二）电功
在学习机械能的时候，我们看到物体的重力势能和动能之间的相互转化是通过重力做功实现的。实验发现，不仅是重力势能与动能间的相互转化需要做功，任何其他两种不同形式的能量之间要发生相互转化都必须通过做功才能够实现。
举例说明家用电器工作时，电能转化为其他形式的能，说明有做功过程，那么是谁做的功呢？
1.定义：电流做的功简称为电功。
2.表达式：
3.单位：W —— 焦耳；U —— 伏特；I —— 安培；t —— 秒
设问2：把上述用电器按能量的转化不同来分类21世纪教育网
一类是电能全部转化成内能 （纯电阻电路）
另一类是电能转化成内能和其他能 （非纯电阻电路）
5.纯电阻电路的电功公式：W=UIt W=I2Rt W=U2/Rt
（三）电功率
演示实验1：小灯的亮暗程度发生变化引入电功率
器材：电源，小灯泡，电键，滑动变阻器，导线若干
设问3：小灯亮暗程度在初中用什么物理量描述？
1.定义：电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值，称为电功率。
2.电功率是表示电流做功快慢的物理量。
3.电功率的计算公式：P = = UI
4.单位： P —— w（瓦特）；U —— V（伏特）； I —— A（安培）。
5.纯电阻电路的电功率公式：P=I2R P=U2/R
（四） 额定功率和实际功率
出示图片的铭牌，引入额定电压和额定功率
设问4：铭牌上所标电压、功率表示什么？
为了使用电器安全、正常地工作，对用电器工作电压和功率都有规定数值。
（1）额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。
一般说来，用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，用电器功率不是额定功率，而是实际功率。
（2）实际功率 P = U I，式中U 、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。
如图的电路中，当小灯上分到的电压等于小灯上所标的电压值时，小灯正常发光，当UU额时，P>P额.就容易造成危险。看以下的报道：
2008年11月14日早晨6时10分左右，上海商学院徐汇校区一学生宿舍楼发生火灾，4名女生从6楼宿舍阳台跳下逃生，当场死亡，酿成近年来最为惨烈的校园事故。宿舍火灾初步判断缘起于寝室里使用“热得快”导致电器故障并将周围可燃物引燃。
据《新闻晨报》报道，2006年11月29日上午11时20分许，上海济光职业技术学院内一女生寝室突发火灾。室内物品几乎完全烧毁。所幸火灾并未造成人员伤亡。火灾原因疑与寝室内违规使用的电器有关，校方怀疑是拖线板或饮水机引发了火灾。
我希望我们学了今天的知识后同学们能够时刻做到安全用电。
（五）组合电路的应用
今天我们先来解决生活中的两个问题。
设问5：如果注意观察的话，我们会发现在用电高峰时电灯会比平时的暗一些，这是为什么呢？我们用以下的实验来说明
演示实验2：
器材：电源，小灯泡，导线，电键，小电阻
21世纪教育网
结论：当用电器使用越多时，干路中的电流就越大。
例题：为何下半夜的灯比上半夜的灯要亮？（ ）
A被关掉的电灯的电流流到了开着的电灯中去了21世纪教育网
B大多数家庭用电器关闭后，电路中的总电阻小了
C有人使用了大功率的用电器
D开着的灯少了，干路的总电流少了
演示实验3：探究节日小彩灯的连接方式
设问5：这串彩灯是串联还是并联的？
接通电源，大部分学生会说串联的
设问2：为何敲坏一个灯后其他灯还亮？
学生有可能会说是并联电路
设问3：敲掉几个灯以后其他灯亮度有何变化？
学生有可能想到是组合电路
设问4：哪一个电阻大？
学生讨论。
电 功
活动II
设问2
情景I
图片展示1
设问1
活动I
理论推导
总 结
活动Ⅵ
演示实验3
讨论
活动V
演示实验2
设问5
串联、并联组合电路
额定电压
额定功率
活动III
演示实验1
设问3
情景II
图片展示2
设问4
电功率
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