九年级物理全册第十三章电功和电功率第二节电功率 教案

第十三章　电功和电功率
第二节　电功率
一、教学背景分析
本节的主要内容是通过实验，让学生理解电功率的概念，理解额定功率和实际功率。教材中通过实验观察电能表铝盘转动的快慢，比较不同用电器的电流做功的快慢，再类比功率的概念，从而引入电功率的概念。这样的呈现方式，是在“温故”的基础上“知新”，降低了学生学习新概念的难度，并且注重了过程的体验，让学生直接“看到”用电器消耗电能的快慢不一样，即电流做功有快慢之分，增加学生的感性认识，同时渗透了比较和类比的科学研究方法。教材在电功计算公式的基础上，根据电功率的定义，推导出电功率的计算公式P=UI和单位，并给出电功率的定义。这样的设置，符合学生的认知发展，体现了新课标的理念。
教材通过用电器的铭牌，认识各个参数的物理意义，从而直接引出额定功率和实际功率的概念。教材用图片展现了几种用电器的铭牌，通俗易懂，更好地呈现了科学情境，形式生动活泼，这样不仅不会使学生对电功率的概念产生畏难情绪，而且让学生体会物理与生产生活的紧密联系，同时激发学生的求知欲，还能培养学生的观察能力。
关于额定功率和实际功率有哪些区别，教材通过小实验让学生亲身体验见证。实验中让小灯泡两端的电压分别小于、等于、大于额定电压，观察小灯泡的亮暗情况，让学生认识额定功率和实际功率。本实验的设置，强调了由感官来认识物质世界的重要性，同时也渗透了实验测量小灯泡的方法和测量电路，为下一节学习奠定基础。
小资料中列出了一些常见用电器的额定电压和额定功率表，加深了学生对身边事物的感性认识，使学生感受到物理与生活、社会的紧密联系。
二、教学目标
1.理解电功率的概念。知道电功率表示消耗电能快慢。
2.知道电功率的单位，并了解一些家用电器的功率值。
3.会用电功率的公式进行简单的计算。会解决一些有关的实际问题。
4.会利用电器铭牌的有关信息解决问题。知道用电器的额定功率与实际电功率的区别。
三、教学重点和难点
重点：理解电功率、额定功率和实际功率这三个概念。
难点：理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算；能区分用电器的额定功率和实际功率。
让学生正确理解电功率，理解额定功率和实际功率的区别与联系，可以通过分组实验，让学生通过切身体会，既用到了所学过的控制变量等研究问题的方法，提高了实验探究的能力，又直接感受到用电器消耗电能的快慢不同，这样降低了学生学习新概念的难度，并且注重了过程的体验，增加了学生的感性认识。
四、教学过程
1．教学引入
将15W和100W的灯泡分别接入电路中，让学生观察灯泡的亮度和电能表铝盘的转动快慢。
问题：你观察到什么现象？这些现象说明了什么？
2.“知识点”教学
●电功率
（1）分组实验，体验不同的用电器消耗电能的快慢不同
学生分为两大组来探究两个不同规格电热水壶和两个不同规格小电动机耗电的快慢是否相同。
比较不同规格的电热水壶消耗电能的快慢的主要方案：
①将相同质量的水加热到沸腾，比较加热时间；
②将相同质量的水加热相同时间，比较水的温度变化。
比较不同规格电动机消耗电能的快慢的主要方案：
①使相同的重物升高相同高度，比较提升重物所用时间；
②在相同时间内提升相同重物，比较重物被提升的高度。
实验结束，让学生交流自己的探究结果，并分析探究结果说明了什么问题。比较得出电流通过不同的用电器做功快慢不同，或不同的用电器消耗电能的快慢不同。
提出问题：电能做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，也就是用电器消耗电能的过程；那么用电器消耗电能的快慢也就是电能做功的快慢，也就是电能转化为其他形式的能的快慢，我们该用什么物理量来描述这种快慢呢？
在引入电功率之后，对电功率物理意义、定义及定义式、单位、计算式等通过提问题的方式，让学生通过独立思考分析得出这些结论。
（2）电功率的定义、公式和单位
①定义：电流做的功与完成这些功所用时间的比叫做电功率，符号P。
②公式：。
③意义：表示电流做功的快慢。
④单位：
国际单位：瓦特，简称瓦，用W表示。
常用单位：千瓦，用kW表示。1kW＝1000W。
例题：小兰家的电视机正常工作时功率200W，若平均每天看电视2h，则小兰家每月为看电视一项应付多少电费？如果每月看电视消耗的电能用来点亮一盏40W的白炽灯，可以让白炽灯正常工作多少小时？已知白炽灯正常工作的电压为220V，那么该灯正常工作的电流为多大？（已知小兰家所在地电费为0.5元/kW·h，每月按30天计。）
额定功率和实际功率
（1）让学生观察白炽灯上的标识“PZ220-40”“PZ220-100”，并让他们猜测标识的含义。
学生有一定的生活经验，能判断出220表示电压，而40或100表示电功率，但他们往往不能意识到“额定”的含义，教师在学生回答的基础上介绍额定电压和额定功率的准确含义。
用电器正常工作时的电压叫额定电压；在额定电压条件下用电器的电功率叫额定功率。
提出问题：
①一个用电器的电功率恒定不变吗？
②220V，100W的白炽灯泡一定比220V，40W的白炽灯泡亮吗？
（2）演示：
并联
串联
在做演示前，先让学生猜测灯泡的亮度情况。因为大多数学生都想当然地认为额定功率大的灯泡始终应该比额定功率小的灯泡亮，而通过实验他们看到了矛盾，引起思维上的冲突，引入实际电压和实际功率。
（3）学生分组体会“额定电压和额定功率”与“实际电压和实际功率”
观察小灯泡在不同电压、电流下亮度的变化情况，从灯丝发红到逐渐变亮，再到正常发光，再到在超出额定电压下发光，甚至烧毁的过程来体会“额定”的和“实际”含义。
学生按要求进行实验，将数据和现象记入表格，进行数据处理。
额定电压为3.8V
电压/V
电流/A
功率/W
亮度
观察灯泡亮度的变化和对应的电功率值，教师引导学生分析，总结得出结论：用电器在高于额定电压的电压下工作时，实际功率大于额定功率，但工作不正常，使用寿命短；用电器在低于额定电压的电压下工作时，实际功率小于额定功率，工作也不正常。
例题：小明家有一个电水壶，它的铭牌如图13-2-11所示，（不考虑温度对加热电阻的影响）求：
①电水壶加热时，在额定电压下工作时的电流？
②电水壶正常工作时，加热电阻的阻值是多少？
③若小明家的实际电压为200V，则电水壶的加热时的实际功率是多少？
●学生阅读课中的“小资料”
让学生学会读取铭牌上的相关信息，了解不同电器的耗电情况，制订出相关节电措施。
3．课堂小结
（1）电功率的意义、定义、公式、单位。
（2）额定电压与额定功率，实际电压与实际功率的含义。
4．小练习
（1）用电器标有“220V
40W”的字样，这个用电器正常工作时通过它的电流是
A，用电器的电阻是??
?Ω。
（2）一个灯泡标有“12V
24W”的字样，这个灯泡电阻为　　Ω，灯泡正常工作时电流是　　A。如果接到6V电压下，电流是
A，实际功率是
W。
（3）有些电视机只要插上电源插头，处于待机状态，耗电量为6～8W。如果每天待机18ｈ，耗电功率按8
W计算，一天将耗电_____度。若能及时断开用电器电源，每月可以节约电费_____元（民用电价为0.45元/度，每月按30天计算）。
五、教学反思
本课在设计过程中有两条主线。一是通过演示实验和分组实验让学生体验电功率的概念，在此基础上，再通过实验知道额定功率与实际功率的联系与区别；二是利用学生认知结构中的已有概念，从功、功率到电功、电功率，控制条件，促进正向迁移，在“温故”的基础上“知新”。
通过分组实验，让学生经过探究过程，感受电功率的差别，进而建立起电功率的概念。也通过实验，展示矛盾，让学生意识到额定功率与实际功率的区别与联系。
在新课标的理念下，教学设计应更贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，不仅让学生学习到物理知识与技能，还应让学生经历一些科学探究过程，学习科学方法，逐步树立科学的世界观。所以在本课的设计上主要注意了两点：①注重体验，在“做中学”。②利用已有概念，温故而知新。
图13-2-2
图13-2-1
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图13-2-7
图13-2-10
图13-2-9
图13-2-11