第十六章第二节《电流做功的快慢》
【教学目标】
(一)知识与技能
1、理解电功率的物理意义以及定义。
2、理解电功率与电压、电流的关系,从而得出电功率的计算公式,并能应用公式进行简单的计算。
3、能区分用电器的额定功率和实际功率。
(二)过程与方法
1、通过实验演示法以及类比法,得到电功率的物理意义。并运用比值定义法,归纳出电功率的定义。
2、采用控制变量法设计并进行实验,探究电功的计算公式。
3、通过实验演示法以及比较法,归纳额定功率与实际功率。
(三)情感、态度与价值观
1、通过探究,使学生学习科学的探究方法,形成科学的学习态度,体验科学探究的乐趣,从而培养学生自主获取新知识的能力,分析、解决问题的能力,培养学生团队合作以及勇于创新精神。
【教学重、难点】
电功率的概念、公式以及额定功率,实际探究功率与哪些因素有关。
【实验器材】
小灯泡(额定电压2.5V或3.8V)、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器
导线若干
【教学设计思路】
本节课的设计依据“问题解决教学模式”和“探究教学模式”而设计,科学方法的渗透贯穿教学始终。教学内容包括五方面内容:
电功率计算公式、单位
【教学过程】
复习电功、电功公式
上一节课,我们学习了电流做功。电流通过用电器,把电能转化为其他形式的能,例如:电流通过电风扇,电能转换成机械能。电流通过电灯,电能转换成内能和光能。我们可以通过公式W=UIt来进行计算。1min
引入新课:(设疑解疑、引发问题)
演示实验1:用两个电动机匀速吊起相同的重物,电能转换成机械能。
师: “这里有两个电动机,电流通过电动机做功把电能转换成机械能,两个电动机吊匀速吊起起同一个重物,哪个一电动机做功快?”
生: 时间相同,做功多的做功快
演示:匀速将两重物吊起相同的高度,
师:电动机做的功相同了,哪一个电动机做功快呢?
生:电流做功相同,所用时间短的,做功快。
师:如果电流做的功和时间都不同?如何比较电流做功的快慢?
初二时,我们曾经学过机械功率,用机械功率来表示机械做功的快慢。我们同样用功率来表示电流做功的快慢,称为“电功率”,在英文中称为“electric power”,所以用英文字母P来表示。谁来说说看,我们可以怎样定义电功率呢?3min
板书一、电功率P
1、物理意义
生:把电流做的功与所用时间的比叫做电功率
师:是的,这种下定义的方法称为比值法,我们在很多定义中都有用到。比如速度、密度、比热容的定义等等。根据这个定义,我们可以写出电功率的定义式。2min
板书:2、定义
3、公式 P=W/t
(理论推导、发现问题)
在这个公式中,电功的国际单位制基本单位是焦耳,时间的基本单位是秒,所以电功率的单位是J/S,为了纪念伟大的物理学家瓦特,所以国际单位制基本单位中用瓦特作为电功率的基本单位,简称瓦,用W表示。2min
因为W=UIt。所以P=W/t= UI
4、单位
师:老师组装了一个基础电路,小灯泡亮起来了,电流做功,电能转换成小灯泡的内能和光能。如果我想测量小灯泡的电功率应该怎么做呢?需要添加哪些试验器材?
学生设计实验:根据P = UI,需要电流表和电压表,来测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流。
请学生上来加上电流表和电压表。
师:请根据设计给学案上的实物图连线3min
师:你们看,老师每一次移动滑动变阻器滑片,小灯泡两端的电压、电流就发生变化,功率也会发生变化,那究竟有几个功率呢?
生答
师:请大家观察实验篮中的小灯泡,小灯泡上标示了什么呢?
(学生活动)
观察小灯泡上的参数。
师:所有的用电器的铭牌或说明书上都会有一个标称电压,这是生产厂家为了让用电器正常工作设计的电压。如果小灯泡两端的实际电压值与这个标称电压相同,那么小灯泡就处于正常发光状态,如果小灯泡两端的实际电压小于这个标称电压,那么小灯泡的工作情况怎样;如果小灯泡两端的电压大于标称电压呢?
5min
(实验探究、解决问题)
下面请同学们利用你们设计的电路,参考学案中的实验步骤,分别测量并计算出当小灯泡两端电压小于、等于、大于标称电压时的实际功率,并观察小灯泡的工作情况。注意此时加在小灯泡两端的电压不能超过标称电压的1.2倍。
请一组学生在讲台上试验,演示。
教师巡视并给予指导,及时解决在试验过程中出现的问题。
学生实验10-12min
分析学生的实验数据,并得出实验结论。10min
对比分析实际电压、额定电压,实际功率、额定功率的概念。通过做中学,得出结论:电功率的大小随电压的改变而改变,正常工作时的电压叫做额定电压,在额定电压下的电功率叫做额定功率。
板书 二、实际电压、额定电压,实际功率、额定功率
三、同一小灯泡的亮暗取决于实际功率
5 min从物理走向生活,观察生活中常见家用电器铭牌,知道在使用过程中应当怎样才能使家用电器处于正常工作状态。
总结
学生梳理反思、评价反馈:学生根据板书,理顺知识结构
【板书设计】
&16.2 电流做功的快慢
一、电功率P
1、物理意义
2、定义
3、公式 P=W/t
P=W/t= UI
4、单位 瓦特(W)
二、实际电压、额定电压,实际功率、额定功率
三、 同一小灯泡的亮暗取决于实际功率
【教学反思】
本节课体现了物理的学科特色,由于电功率的概念较为抽象,而大多数学生的抽象思维能力又较为薄弱,因而如何将抽象问题具体化,使学生完成从具体到抽象思维的跨越是本节课的关键之一。
为加深对电功率的理解,运用科学的方法设计并进行实验,让学生从做中学⑴用两转速不停的电动机将等重的钩码提升相同的高度。比较电流做功的快慢⑵用电压表、电流表、温度计、学生电源、开关、导线等探究实际功率与额定功率关系。
在预估学生的实验时间上略有偏差,孩子们实在给我无限的惊喜,在比原来预想的时间快得多的情况下完成实验,并很好的总结出了试验结论。下次可以让课堂更高效一些,把数据分析做的更到位更深入。