第2节 电功率
【教学目标】
知识与技能
1.知道电功率的物理意义、定义、单位。
2.理解电功率的公式=UI =,并能进行简单的计算。
3.理解和区分用电器的额定功率和实际功率。
过程与方法
1、通过实验,让学生体验电功率概念的建立过程。
2、通过实验,探究在不同电压下,实际功率、额定功率的关系,使学生收集和处理信息的能力有所提高。
情感、态度、价值观
通过学习,渗透新课程标准中“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,养成学生节约用电的意识和习惯。
【教学重点】
理解电功率的概念;学习用实验探究电功率问题。
【教学难点】
1、 理解实际功率和额定功率的区别与联系。
2、 应用所学的知识解决简单的电功率问题。
【教学准备】
教师准备:多媒体课件、灯泡(不同规格2个)、电吹风机、脉冲式电能表一个等。
学生每组准备:3.8V小灯泡、电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线、等(每2生一组)
【教学过程】
主要教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
一、 创设情境,引入新课
【演示实验】:
分别把一只40 W的灯泡和800 W的电
吹风接在脉冲式电能表的电路中,观察、比较电能表脉冲指示灯闪烁的情况。
请思考:以上两种电流做功情况,存在
什么不同?这说明了什么?
【导入新课】:看来,电流做功除了有多少之别,还有快慢之分,在物理学中,用电功率表示电流做功的快慢。这节课我们一起来学习这部分内容。
板书课题:第二节 电功率
(设计意图:
观察、思考回答:
电能表脉冲指示灯闪烁的快慢不同。
说明用电器消耗电能的快慢(电流做功的快慢)不一样。
充满兴趣,进入本节课的学习。
联系生活中的实际问题,利用脉冲式电能表,直观认识做功快慢的不同,引入新课。)
二、合作学习
(一)、比较电流做功快慢的方法
1、相同时间比电流做功的多少。
2、电流做同样多的功,比所用的时间的长短。
(二)、功率
1、物理意义:
2、定义:
3、公式:
【提问引导】 :分析以上两种电流做功情况,电流通过谁做功较快?说说看,你是怎样比较电流通过它们做功快慢的?
【总结】:电流通过用电器的时间相同,比较电流通过用电器做功的多少,做功越多,做功就越快。
【再次引导】 :再来比较以下两种情况,电流通过谁做功较快呢?说出你判断的理由。
电吹风工作1分钟电能表脉冲指示灯闪烁120次;电灯工作20分钟电能表脉冲指示灯闪烁120次;
【总结】:电流通过用电器做的功相同,所用的时间越短,做功就越快。
(设计意图:让学生通过对生活中常见事例进行分析,总结得出比较电流做功快慢的方法。)
【深入探讨】:投影:“灯泡发光时,50秒消耗2500J电能,电吹风工作时,8秒消耗2400J的电能,谁消耗的电能多?谁消
耗的电能快?你是怎么比较的?
【引导总结】物理学中用电功率来表示电
流做功的快慢(边讲解变板书:1、物理
意义:…),结合刚才的分析,能否说说
什么叫做电功率吗?(学生回答的同时板
书:2、定义:…)
【过渡引导】通过八年级的学习同学们知道功率用P表示,电功率同样也用P来表示。同学们能否利用字母写出电功率的计算公式?
讨论总结:
电流通过电吹风做功较快。因为电吹风接在电路中时,在相同的时间里,电能表脉冲指示灯闪烁的次数多,说明消耗的电能多,即电流做的功多,所以电流通过电吹风做功较快。
分析比较讨论总结:
电流通过电吹风做功较快,因为电能表脉冲指示灯闪烁相同的次数,说明消耗的电能一样多,即电流做的功相同,电吹风所用的时间短,所以电流通过电吹风做功较快。
学生思考并回答:
灯泡;比较电流做功快慢的方法:利用电流所做的功除以做功所用的时间,求出电流在1s的时间所做的功,进行比较,1s内做的功越多,做功越快。
共同总结出电功率的定义:电流所做的功与做功所用时间之比。
记住电功率也用P来表示。
4、单位:
5、了解不同用电器的电功率
6、推导公式
【引导总结】公式:P=
P--电功率 W--电功 t--时间
【练中促学】同学们,试着利用公式来计
算一灯泡和电吹风的功率吧!看看究竟谁的电功率大,谁做功快?
(设计意图:学生在计算的过程中不仅可以巩固公式,同时加深学生对电功率单位J/s的认识,有助于对电功率表示意义的理解,避免死记硬背。)
【过渡】通过计算同学们发现功率的单位是什么?
【介绍总结】功率的单位除了组合单位:焦耳每秒外,在国际单位制中它还有个专门的名称叫做瓦特,简称瓦,符号是 W, 1W=1J/s 。 常用单位还有千瓦,符号是kW;毫瓦,符号是mW。
换算关系:1kW=103W
1W=103mW
【说明】 解题时对于功率的单位我们常用W,比如P=300 W。
【媒体展示】常见用电器的电功率
用电器的电功率
巨型计算机
4.04x105W
液晶电视机
约100 W
家用空调
约1000 W
排风扇
约20 W
吸尘器
约800 W
手电筒
约0.5 W
电吹风机
约500 W
计算器
约0.5m W
台式计算机
约200 W
电子表
约0.01m W
(设计意图:通过阅读资料,使学生认识
到不同用电器的电功率不同,拓宽学生的
视野,丰富学生的认识。)
【过渡】 我们已经学习了电功率的有关
知识,怎样才能做到学以致用呢?首先我
们来解决一道例题。
【例题1】:一小灯泡两端的电压为2.5V,
通过其中的电流为0.4A,通电2min,小
灯泡的电功率是多大?
解: P=W/t= UIt/t = UI= 2.5V×0.4A =1W
根据电功率的定义写出公式:P=,明确P—电功率;W—电功;t —时间。
写出公式,代入数值,进行计算:
P电灯== =100J/s
P电吹风== =300J/s
知道功率的单位:
J/s
W、1W=1J/s
kW、mW
共同总结单位间的换算关系:
1kW=103W
1W=103mW
认真阅读资料,了解不同用电器的电功率。知道电功率是用电器的一个重要标志。
和老师一起分析题目,思考解题方法,完成解题过程,注意解题格式的规范性。
(三)、“千瓦时”的来历
(四):额定电压额定功率
答:小灯泡的电功率是1W。
(设计意图:通过例题,使学生掌握解题
方法,进一步规范解题格式,提高解决计
算题的水平,更重要的是推导出公式
P=W/t= UIt/t = UI。)
【引导拓展】引导学生将所学的公式
P=W/t进行变形,得出公式: W = P t
试说出公式中各物理量的单位?
总结:1千瓦时可以看做电功率为1kW的
用电器使用1h所消耗的电能。
(设计意图:引导学生进行推导,让学生
真正理解千瓦时的来历。)
【例题2】:某电视机的电功率为150 W,
每天使用3h,一个月用电多少千瓦时?
(按30天计算)
解:W = P t
=0.15kW× 30 ×3h
=13.5 kW·h
强调:解题格式的规范性。
【过渡】经过学习,大家知道不同用电器
的电功率一般是不同的,那么同一个用电
器的电功率是否在任何情况下都相呢?
【演示实验】将小灯泡和滑动变阻器串联
接入电路中,调节滑动变阻器观察灯泡的
发光情况。
【提出问题】灯泡的发光情况是否相同?
这一现象说明了什么?
什么原因造成的?
【总结】用电器实际的电功率随着它两端
的电压而改变。因此,我们说用电器的电
功率时,要指明电压。
(设计意图:通过直观的实验现象,使学
生真正认识到用电器的功率不是固定不
变的,是会发生变化的。)
【投影展示】展示小灯泡的铭牌,如:“PZ 220-25”
提问:你知道“220--25”分别表示的是什么吗?
掌握公式:P = UI
结合上节课所学的
电功的单位J和kW·h,得出两组对应的单位:
J-----W------S以及
kW·h-----kW----- h,明确1 kW·h的意义。
分析题目,试着解决 ,进一步规范解题格式。
学生观察思考
分析总结:
小灯泡的发光情况不同
小灯泡的电功率不同,越亮电功率越大。
小灯泡两端的电压的改变。
观察认识用电器铭牌,交流讨论。
“220”是指电压为220V。
1、额定电压:
2、额定功率:
3、认识实际电压与实际功率
巩固提升
(五):电功率的测量
原理:
器材:
说明:“220V”是用电器正常工作时的电压为220V,我们称之为额定电压。
“25W”是用电器正常工作时的功率为25W,我们称之为额定功率。
总结:
额定电压:用电器正常工作时的电压(唯一)。
额定功率:用电器在额定电压下(正常)工作时的功率(唯一)。
展示交流:让学生将收集的用电器的铭牌进行展示,并进行介绍。
(设计意图:加深对额定电压及额定功率
的认识,同时了解一些常用用电器的额定
功率。)
【过渡】我们已经知道用电器的功率会随其两端电压的改变而改变,它们间存在怎样的变化关系呢?
同学们利用桌面上的器材,动手探究一下“3.8 V”小灯泡的电功率随其两端电压变化的具体情况。
温馨提示:通过调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,使电压分别为3.8V、3 V、4.2 V,,观察小灯泡的亮度,比较在不同电压下工作时的实际功率变化情况。
总结:U实=U额,, P实=P额, 正常
U实<U额 , P实<P额 较暗
U实>U额 , P实>P额 较亮
(设计意图:在实验的基础上,对比电压
表的示数与小灯泡的发光情况,降低对实
际电压与额定电压,实际功率与额定功率
的理解。)
【巩固提升】标有“6V 12W”字样的灯泡
正常工作时的电流是多少?灯泡的电阻
是多少?若将其接到3V的电路中,灯泡
的的实际功率是多少?
(设计意图:通过计算,利用数字进一步
加深对实际功率与额定功率间关系的认
识。)
【过渡】通过实验同学们知道了,小灯泡
两端的电压改变时,小灯泡的实际电功率
也会随之改变,我们能否测出小灯泡不同
电压下的电功率呢?
【问题引导】
1、 根据什么原理去测量?
2、 实验中要用到哪些器材?
“25”是指电功率为25W。
认识额定电压、额定功率,并总结定义。
展示收集的用电器的铭牌,并介绍额定电压及额定功率。
动手实验:调节小灯泡两端的电压,观察小灯泡的发光情况,比较得出:
U实=U额, P实=P额 正常
U实<U额, P实<P额 较暗
U实>U额, P实>P额 较亮
讨论交流,完成练习
解:I= P额/ =12w/6v
=2A
R=U额/ I =6V/2 A
=3Ω
P实=U2/R=(3V)2/3Ω=3W
针对老师提出的问题,结合本节课所学的知识进行思考。
电路图:
步骤:
1、 实验电路图是怎样的?
2、 连接电路时应注意哪些问题?
5、怎样测量小灯泡才的额定功率?
( (设计意图:由于下节课学生将通过实验测量小灯泡的电功率,所以本节课要在学生测电阻的基础上,进行讨论交流,明确实验原理、器材、方法等,为下节课的学习做好充分的准备。)
讨论交流,解决以上提出的问题,明确实验原理(P = UI)、
器材、电路图、步骤等。
上
三、课堂小结:
本节课你学到了什么 见附件1
学生讨论发言,梳理本节知识要点
四、课堂检测
教师巡视、讲评
完成检测题
见附件2
五、布置作业
出示思考题题目 见附件3
课后完成
【板书设计】
§18.2 电功率
一、电功率
1.物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
2、公式:P= 其中P-电功率
W-电功
t-时间
3、单位:国际单位: W,1W=1J/s
换算关系: 1kW=103W 1W=103mW
一、 千瓦时的来历
1kW·h=1 kW×1h
二、 额定电压、额定功率
额定电压:用电器正常工作时的电压(唯一)。
额定功率:用电器在额定电压下(正常)工作时的功率(唯一)。
四、电功率的测量
原理:P = UI
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1、本节的教学重点是使学生理解电功率的概念,在建立“电功率”概念时,首先结合生活中的实例,利用脉冲式电能表进行直观比较,
让学生形象认识到电流通过用电器做功快慢不同。再通过不断深入的分析,逐步得出比较电流做功快慢的方法,建立功率的概念。整个教学过程的设计,循序渐进,符合学生的认知规律,便于学生接受和理解。
2、对于额定电压与实际电压,额定功率与实际功率部分,是本节课学习的重点,首先通过演示实验,使学生认识到电功率的变化,再通过学生动手实验,具体认识电功率的变化关系,降低学生学习的难度。
二、教学中出现的问题
由于电功率概念的建立是通过比较电流做功快慢的方法,所用的时间稍长。再加上额定功率与实际功率部分的学习,设计了学生实验,而这部分的时间相对的少些,这就使得学生动手实验环节显的有些仓促。
附件1:盘点收获
§18.2 电功率
一、比较电流做功快慢的方法:
二、电功率
1.物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
2、定义:电流所做的功与做功所用时间之比。
3、公式:P= 其中P-功率 W-功 t-时间
4、单位:国际单位:瓦特,简称瓦,符号W,1W=1J/s
常用单位:千瓦,符号是kW,1kW=103W
毫瓦,符号是mW,1W=103mW
5、推导公式: P = UI
三、千瓦时的来历
1kW·h=1 kW×1h
1千瓦时可以看做电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。
四、额定电压、额定功率
额定电压:用电器正常工作时的电压(唯一)。
额定功率:用电器在额定电压下(正常)工作时的功率(唯一)。
U实=U额,, P实=P额, 正常
U实<U额 , P实<P额 较暗
U实>U额 , P实>P额 较亮
五、电功率的测量
1、实验原理
2、实验器材
3、实验电路图
4、实验注意问题
附件2:课堂检测
1.某家用电器正常工作时的功率约为300瓦,则它可能是( )
A.空调器 B 白炽灯 C 洗衣机 D 语言复读机
2.一台电动机的输出功率是100W,这表明该电动机工作时( ).
A、每秒消耗100w电能 B、每秒对外做100w C、每秒对外做100J功
3. 电功率它是反映_ ___的物理量,可以用公式____来计算。在国际单位制中它的单位是____。
4.某用电器标有“ 220V,800W”字样,其中“ 220V”表示____,“880W”表示____。
5. 一台电焊机工作半小时消耗了1.5kWh的电能,这台电焊机的电功率为____W。
6.某一用电器标有“12V,12W”的字样,把它跟另一电阻R串联后接在18伏的电源上,该用电器恰好正常工作,则电阻R上消耗的电功率是多少?
7. 标有“ 220V,40W”字样的灯泡,现将其接在110V的电路中,其实际电功率是多少?
【答案】
1、C 2、C 3、电流做功快慢 P= W
4、额定电压 额定功率 5、3000 6、6 W 7、10W
附件3:课后作业:
1、想想议议:一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约用电5000 kW·h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“我这只电吹风是500瓦的,也就是0.5千瓦,这个工厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者错在哪里?应该怎样说?
2、动手动脑:现在小明手里有一秒表和家庭电路中的电能表,结合以上我们所学的电能表的有关知识,及本节课所学的电功率的知识,同学们能否帮助小明粗测出小明家空调工作时的电功率?请说说你的看法。
【参考答案】
1、 这个记者把电功率和电能混淆了;可以说:①这个厂节省的电能可以使这只0.5千瓦的电吹风工作10000小时。②这个厂节省的电能可以使10000个这样的吹风机工作1小时。
2、
把小明家里其他的用电器都关掉,只让空调工作。然后用秒表计时,并通过电能表得出这段时间内空调消耗了多少电能。根据P=即可以粗侧出小明家空调工作时的电功率。