第6节 电能的利用
一、教学目标：
（一）、知识和技能：
知道电功率的物理意义
能复述电功和电功率的概念，并能明白两者间的关系，通过实验观察使学生推测影响电功率的因素，能区别额定功率与实际功率。
（二）、过程与方法：
1、通过对灯泡的亮度跟电功率的关系的实验探究，发展学生提出假设和实验方案的设计能力
2、通过日常生活中有关电能的应用及相关用电器的介绍使学生进一步感受科学、技术与社会的紧密关系。
（三）、科学情感、态度、价值观：
对生活中的科学有进一步的认识，感受科学发展对人类生活水平的提高的促进作用。
形成节约用电的意识和习惯。
二、教学重点：电功率的概念
教学难点：实际功率和额定功率的区分及实践意义
三、教学方法：实验观察结合谈话法（主要）
四、教学准备：1、相关课件；
2、电路演示板及相关电路元件等。
五、教学过程设计：
第一课时
、引入新课：
展示两盏灯泡，一盏亮，一盏不亮，让学生分析有何不同，产生不同的原因。
师：人类正是看中电能可以转化其他形式的能而充分利用，今天我们一起来探讨下电能的利用。
问题：下列各电器工作时，其能量是如何转变的？这种转变主要通过哪一途径来实现的？
A、脱排油烟机工作时 （电能---机械能）
B、应急灯充电时 （电能---化学能）
C、电视机工作时 （电能---光能、内能和声能）
归纳：上述用电器工作时，电能转化为各种其他形式的能。这种转变是通过电流对用电器做功来实现的，电流所做得功简称为电功。
、新课教学：
过度：展示电风扇和空调 -------电流通过电风扇和空调也能做功，使电能转化为其他形式的能。
问1： 炎炎的夏日，你会选择电风扇还是空调来凉快？为什么？（学生都是选择空调）
问2：有些人却选择了空调，你认为是为什么呢？（学生说是省电）
问3：如果电风扇工作10个小时，而空调工作1分钟，哪个更省电？
引导学生归纳：相同的时间内不同的用电器消耗的电能不同，即电流做功快慢不同。
电功率的意义、概念、单位：
通过讨论和让学生对比学过的机械功率的知识，引导学生得出电功率的知识：电功率是表示电流做功快慢的物理量。
启发：如何比较不同用电器做功的快慢呢？怎样比较物体运动的快慢？
引导学生得出：可以让时间相等，看做功多少；或者让其做功相等，看消耗时间的多少。只要说出答题意思即可，关键是让学生真正理解。
归纳：电流做功快慢，用电功率表示，电流在单位时间内所做的功叫电功率
（板书）：①定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率，用字母P来表示。
②意义：表示电流做功的快慢。
③单位：瓦、千瓦。
1瓦=1焦／秒=1伏·安 l千瓦=1000瓦。
阅读P117“ 一些电器设备的功率”：说出表中电流做功最快(相同时间内费电)与最慢的（相同的时间内省电）电器各是什么？说出电视机电功率是40瓦的含义？引导学生从电流做功和能地转化俩个角度表述40瓦的含义。
适当延伸：节约用电（如空调的使用）
澄清概念--------投影：电功率与机械功率的比较：
符号 意义 概念 定义式 单位
机械功率 P 力对物体做功的快慢 单位时间内做的功 P=W/ t 瓦（千瓦），焦/秒
电功率 P 电流做功的快慢 单位时间内做的功 P=W/ t 瓦，（千瓦）焦/秒
二、额定功率与实际功率；额定电压与实际电压：
〈出示〉：一只25瓦和一只100瓦的家庭电路中的灯泡。要求学生观察，说出相关数据。
指出：功率大说明单位时间做功多，功率表示了电电器做功本领的大小。如电灯100瓦比40瓦发光强等。
问题8：“PZ220—40 ”有何含义呢？
学生猜测，引导表达：普通照明灯泡，额定电压值为220伏，额定功率为40瓦。220表示该灯泡正常工作时所需要的电压为220伏；40表示该灯泡在220伏电压下工作时所消耗的电功率为40瓦
（板书）额定电压：一个用电器正常工作时（使用寿命最长），所需要的电压。
额定功率：用电器在额定电压下工作时，电流所功所消耗的功率。
讲述：用电器上标定的电压和功率叫做额定电压和额定功率。用电器只有在额定电压下工作，其功率才是额定功率，只有在这种情况下使用，用电器工作才是正常的。例如电灯在额定电压下正常发光，若电压低于额定电压，就发光暗淡，高于额定电压就发光强烈，时间长了就容易烧坏，若远高于额定电压，就立即烧毁；因此，使用用电器时，一定不要使电压高于额定电压。
* 额定电压和额定功率是一切用电器的重要性能指标，一般都标在用电器上或使用说明书中。额定值在该用电器出厂时，已经设置好，额定值只有一个，它与外部因素无关。
阅读P117中洗衣机铭牌，并要求学生尽已所力说出铭牌的含义：
学生阅读，尝试表达，教师矫正及补充（输入功率----电器所消耗的总电功率）。
适当延伸：如何通过铭牌，获取如何获取信息以保护用电器
三、灯泡的亮度与电功率大小的关系
创设情境：我们了解铭牌上技术指标的意义有什么用呢？例如，普通照明灯泡的额定功率有25瓦、40瓦、100瓦等，知道了它们的电功率对我们的生活有什么用呢？
学生猜想：大部分学生都会猜想灯泡的功率越大，亮度越亮，教师可以引导学生说出猜想的理由。你觉得怎样验证你的猜想？需要哪些器材？
探究实验-----“灯泡的亮度跟电功率的关系”
阅读P118的探究实验，明确任务。
说明组织形式及提供的器材：
2~4人为一小组。每小组一只低压电源，3只额定电压为6伏的小灯泡（额定功率不同），一只开关，3个灯座，导线若干。
思考与讨论：如何利用给定的器材来设计实验，达到目的。
如何联接三个灯泡，以使其都能达到额定电压？（并联）
如何判断此时实际功率的大小？（实际电压与额定电压相同，故实际功率与额定功率相同）
如何确定亮度与电功率两者间的相关性：（电功率越大者，越亮）
画出电路图：
结论：（电功率越大者，越亮）
引导学生进行交流，并完成P118中的表格：
方案的设计；
（2）结论的表达；
（3）支持结论的证据的表达。
引导解释：灯泡越亮，说明了在相同时间内电流对灯泡所做的功就越多，即电流做功就越快，所以电功率就越大。
四、知识应用
情景：照明灯泡的额定电压为220伏，额定功率有15瓦、25瓦、40瓦、60瓦、100瓦等，若你家的楼梯上要安装一盏照明路灯，你觉得选哪一种规格比较合适？书房的台灯呢？请说明你的理由。
讨论：通过讨论明确，应根据实际需要来选择功率恰当的用电器，选用功率过小的用电器可能会达不到效果，选用功率过大的用电器可能会造成不必要的浪费。
拓展：通过这节课的学习，请同学们想一想在国家节能减排的大形势下，你对如何更好的利用电能有什么想法？
讨论总结：要注意随手关灯；可以使用高效节能灯泡；尽量选择低消耗节能产品；不用电器时要切断或关掉电源不要处于待机状态；冰箱让它处于无霜状态；夏季天气不算十分炎热时，最好用扇子或电风扇代替空调，使用空调时，不要把温度调得太低，26℃左右就行了…
课后延伸：今天回家时数数看你家里有几样家用电器，请仔细阅读说明书，将它们的额定电压和额定功率分别记下来，列个清单来学校时交给老师。
五、布置作业：必做题：课本P122T1—3；《科学作业本》T：
选做题：照明电路中的灯泡，额定功率的大小与灯丝的粗细有何关系？为什么会有这种关系呢？
[板书设计]：
第6节 电能的利用
一、电功率
1、定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率，用字母P来表示。
2、意义：表示电流做功的快慢。
3、单位：瓦、千瓦。
4、1瓦表示的含义：电流每秒钟所做的功为1焦
二、额定电压与额定功率
额定电压：一个用电器正常工作时（使用寿命最长），所需要的电压。
额定功率：用电器在额定电压下工作时，电流所功所消耗的功率。
三、灯泡的亮度与电功率大小的关系
教学反思
1、作为一门科学，电功率概念的本身固然很重要，但作为教学中的科学，概念的形成则显得更为重要，因此在教学中，通过猜想，实验、讨论等方法，尽可能再现知识的发展过程，呈现科学思维，使学生受到科学的严谨性的教育。
2、用电器的功率学生在生活中是经常接触的，如灯泡的瓦数、空调的匹数及生活中关于省电、费电的术语等，中一切都是教学中不可多得的资源，但是对于省电和费电与电功和电功率的关系学生又是又误区的。通过这节课以便矫正过来。
3、“灯泡的亮度与电功率有什么关系”本想安排学生设计实验后再通过自己动手实验来探究的，可惜找不到3种额定电压为6伏（额定功率分别为5瓦、4瓦、3瓦）规格的小灯泡，只能用一只25瓦、一只100瓦和一只60瓦的家庭电路中的灯泡来进行演示实验；本想再探究决定灯泡亮度的是额定功率还是实际功率，并且准备了学生实验以提高学生动手能力，然而试上了2个班级后，感觉增加了难度，学生接受不了，所以最后又舍去了。
4、课堂中没能更好的体现学生的主体地位，如情景设计可让学生充分沟通、交流、探讨，教师再归纳。课堂中还应由所预设，如楼梯灯的选择：15W、40W、100W等都有一定的道理，从安全、节能不同角度“仁者见仁，智者见智”会有不同结论，当时我没能及时给予学生激励性的评价，甚至应该开展学生互评，这点做的不够了。学习任务单一
探究：灯泡的亮度是否取决于额定功率
提出问题：决定灯泡的亮度是额定功率吗？
建立假设：决定灯泡的亮度是额定功率。
实验器材：3～4节干电池，1只额定电压为2.5伏的小灯泡,1个滑动变阻器，1个开关，1个灯座，1个电压表，导线若干。
一、设计方案： 探究的思路和方法：要测出灯泡不同电压下的不同亮度情况下。
二、设计实验电路图
三、实验中需注意
1、为了控制小灯泡两端的电压，滑动变阻器跟小灯泡应该______________连接，电压表跟小灯泡应该______________连接。
2、按照实验电路图连接电路时，开关应该__________。滑动变阻器的哪两个接线柱如何连入电路？__________________。闭合开关前，应将变阻器的滑片放在_____________________的位置。
3、估计电路中的电压大小，选择合适的量程把电压表接入电路中。你选择的电压表的量程是_____________________。
学习任务单二
1、按照电路图连接电路，闭合开关，注意观察电压表的示数，然后缓慢移动变阻器滑片的位置，直到电压表的读书等于小灯泡的额定电压值，记录电压表的读书，观察小灯泡正常发光的亮度并记录。
2、适当改变变阻器的滑片位置，使小灯泡使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍下工作，记录电压表的读书，观察小灯泡的亮度有怎样的变化并记录。
3、再次适当改变变阻器的滑片位置，使小灯泡使小灯泡两端的电压低于额定电压下工作，记录电压表的读书，观察小灯泡的亮度有怎样的变化并记录。
4、实验数据记录表格
额定电压 次数 实际电压 小灯泡的亮度情况
某灯泡 2.5伏 1 2.5伏
2
3
5、实验结论____________________________________________________________(共22张PPT)
罗凤中学 李红叶
下列用电器工作时，电能分别转化为什么形式的能量？
脱排油烟机工作时
电能
应急灯充电时
电能
电视机
电能
机械能
化学能
光能,内能和声能
1、炎炎的夏日，你会选择电风扇还是空调？为什么？
电风扇： 1小时消耗的电能是1.44×105焦耳
立式空调：1小时消耗的电能是7.94 ×106 焦耳
电流做功是有快慢的
1、定义：电流在单位时间内做的功。
反映电流做功快慢的量
3.单位：
名称：瓦特(瓦)、千瓦
符号 ： W 、KW
1瓦表示的含义：
2、公式：
电功率：
电流每秒钟所做的功为1焦。
电器 功率 电器 功率 电器 功率
电子表 0.001 普通灯照明泡 15~60 电熨斗 100~
1500
半导体
收音机 0.06~
0.4 家用电冰箱 100~
200 电饭煲 300~
1500
47cm彩电 40 台式电脑 100~
300 家用空调 950~
2300
日光灯 3~40 吸尘器 800 家用电烤炉 450~
1500
一些电器设备的功率（单位：瓦）
额定电压：用电器正常工作时的电压。
额定功率：用电器在额定电压下消耗的功率。
4.电器的额定电压和额定功率
你能说出灯泡上铭牌的含义？
“220”: 灯泡正常工作时的电压是220V
“PZ220-25”
“25”:灯泡在额定电压下工作时的电功率是25W
“PZ”:普通照明灯泡
实验表格
电压 功率 亮度
灯泡A 220V 100瓦
灯泡B 220V 25瓦
灯泡C 220V 15瓦
结论：
决定灯泡亮度的因素是灯泡的电功率。
即：电功率越大灯越亮。
亮
较亮
暗
建立假设：
实验器材：
2节干电池，1只额定电压为2.5伏的小灯泡,1个滑动变阻器， 1个电压表， 1个开关，1个灯座，导线若干。
设计实验方案画出电路图
提出问题：
决定灯泡亮度的是额定功率吗？
决定灯泡亮度的是额定功率。
额定电压 实际电压 灯的亮度
某
灯
泡
2.5V =2.5V 0.75
= 3 V
= 2 V
较暗
较亮
正常发光
实验表格
（1）当U实=U额时，P实=P额
（2）当U实>U额时，P实>P额
（3）当U实
决定灯泡亮度的不是额定功率而是实际功率
灯的电功率
额定值在该用电器出厂时，已经设置好，额定值只有一个是不变的，它与外部因素无关。
注意事项：
A.购买电器要根据实际所需选择合适的功率。
B.使用电器时要尽量使实际电压达到额定
电压值。
实际电功率越大，说明电流做功越快，在相同的时间内电流对它所做的功就越多，所转化的电能就越多，所以灯泡就越亮。
对结论的解释：
1、灯泡的亮度决定于灯泡的 。在电路中灯泡消耗的电功率越大，灯泡的亮度就 。
实际功率
越大
2、下列规格的灯泡，正常工作时最亮的是（ ）。
A、PZ110－40； B、PZ110－100；
C、PZ220－25； D、PZ220－60。
B
通过这节课的学习，请同学们想一想在国家节能减排的大形势下，你对如何更好的利用电能有什么想法？
要注意随手关灯；可以使用高效节能灯泡；尽量选择低消耗节能产品；不用电器时要切断或关掉电源不要处于待机状态；冰箱让它处于无霜状态；夏季天气不算十分炎热时，最好用扇子或电风扇代替空调，使用空调时，不要把温度调得太低，26℃左右就行了…
提高题
将分别标有“PZ220--40”和“PZ220--100”字样的甲、乙两灯泡并联后，接到220伏的电源上工作1分钟。
问（1）哪盏灯的实际功率大？哪盏灯亮？
（2）哪盏灯电流所做的功多？哪盏灯消耗的电能多？
乙灯
这个双休日回家时数数看你家里有几样家用电器，请仔细阅读说明书，将它们的额定电压和额定功率分别记下来，列个清单来学校时交给老师。
1、电流做功的快慢用 描述，它的单位是 或 。
2、某灯泡标有“PZ220V 60W”字样，其中“PZ”表示 ，“220V”表示 ，“60W”表示 ，其意义表示 。
电功率
瓦
千瓦
普通照明灯泡
额定电压
额定功率
电流通过灯泡在1秒内做功为60焦
比较电功率与机械功率
科学量 符号 意义 定义 定义式 单位
电功率
机械功率 P 表示物体做功的快慢 物体单位时间内所做的功 P=W/t 瓦，
千瓦
焦/秒
P
电流单位时间内所做的功
表示电流做功的快慢
瓦，千瓦
焦/秒
P=W/t