2019-2020年九年级物理全册 第18章 第2节 电功率教案1 （新版）新人教版.doc

2019-2020年九年级物理全册 第18章 第2节 电功率教案1 （新版）新人教版知识与技能1.理解电功率的概念，知道电功率表示消耗电能的快慢。2.知道电功率的单位是W或kW。3.理解用电器的额定功率，知道额定功率是在额定电压下工作时的功率。4.会应用功率的定义公式P及公式PIU进行简单的计算。过程与方法通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系，培养学生的观察能力和分析、概括能力。情感、态度与价值观1.通过联系生活实际培养学生实事求是的科学态度。2.通过教学活动，渗透理论联系实际的思想。重点电功率和用电器的额定功率。难点正确理解电功率、实际功率和额定功率的区分。演示法、观察法、讨论法。第1课时电功率一、新课引入师：我们在上节课学过电能表后，同学们一定观察了同学家或自己家的电能表，是不是可以把观察的结果和大家交流一下呢？生1：电能表有时候转得快，有时候转得就比较慢。生2：工作的电器多的时候，电能表就转得快，工作的电器少的时候，电能表就转得慢。师：电能表转得快慢说明用电器消耗电能也是有快慢的，今天我们学习电能的快慢电功率。二、新课教学1.什么是电功率演示不同的灯泡接入电路中，观察电能表转动的情况（消耗电能快慢）。（1）将15 W的电灯接入电路，合上开关，灯发光，同学们观察电能表转动情况。（2）将15 W的灯泡取下，换上100 W的灯重复第一步实验，同学们观察并比较两次转动快慢情况。生：电能表第二次比第一次转动得快，灯也是第二次比第一次亮，说明100 W灯比15 W的灯消耗电能快。（3）将两只灯泡并联接入电路，合上开关，两灯均亮，再观察电能表的转动情况，并和前两次做比较。生：第三次电能表转动得比第二次还快，说明同时工作的用电器越多，电路消耗电能越快。师：（断开电源，取下两只灯泡）同学们再观察这两只灯泡，有什么发现？生：两只灯泡不一样，一只上标着“220 V15 W”，另一只灯泡上标着“220 V100 W”。师：实验中，第一盏灯亮时电能表比第二盏灯亮时转得慢。假如电能表在第一盏灯亮时，1 min转10圈；在第二盏灯亮时，1 min能转20圈，这段时间哪一盏灯消耗的电能多？生：第二盏灯，因为电能表都转了盘转20圈。师：那么，这段时间哪一盏消耗的电能快？生：第二盏灯，因为相同时间，第二盏灯消耗的电能多。师：注意，不能说“电能表转动越快，用电器消耗电能越多”，而是用电器消耗电能越快，电能表转动得越快；用电器消耗电能越慢，电能表转盘转动得越慢，而消耗电能的多少还要看工作时间。师：好，请同学们看书，了解在物理学中用什么物理量来表示消耗电能的快慢。生1：物理学中用“电功率”表示消耗电能的快慢，符号是“P”，单位是“瓦特”，简称“瓦”，单位符号是“W”。生2：还有一个更大的单位是千瓦（kW），1 kW103 W。师：谁还记得在上节课“电功”中，功是用什么表示的？生：功通常用字母“W”表示。师：请同学们观察教材第92页“小数据”，你能告诉大家一些什么信息呢？生1：这些都是家用电器的电功率，但有的不用接入家庭电路使用，装电池就行。生2：空调工作时，肯定比排风扇工作时电能表转得快。师：能不能说空调比排风扇消耗得能量多？生：不能，还要看工作时间的长短。师：通过大家的努力，同学们已明白电功率是表示消耗电能快慢的物理量，接着请大家想想，如何比较两个用电器工作时消耗电能的快慢。生：如果两个用电器消耗的电能相同，那么时间短的用电器，消耗电能快；如果两个用电器工作时间相同，那么消耗的电能多的用电器，消耗电能快。师：如果消耗的电能和工作时间都不相同呢？比如，某电器甲10 s的时间消耗电能100 J，另一电器乙1 s的时间消耗电能400 J，哪个用电器消耗电能快？生：算算1秒的时间分别消耗多少电能就可了，也可以算算消耗相同的电能哪个需要的时间短。师：同学们想出的办法都很好，都可以比较出功率的大小。只是为了大家互相交流、沟通方便，我们统一用“用电器1 s内消耗的电能”来表示用电器的功率。同学们，请把你刚才计算时的数字用表示它意义的符号代替。（学生板演）P这就是功率的定义式，一定要注意各符号的意义及单位。W消耗的电能（电流做的功）焦耳（J）t消耗这些电能所用时间秒（s）P用电器的功率瓦特（W）公式在使用过程中单位要统一，只有用电器在1 s内消耗的电能是1 J时，其电功率才是1 W。（1 W1 J/s）投影例1某用电器20 min消耗的电能是1 kWh。此用电器的功率是多少？解：t20 min1200 sW1 kWh3.6106J所以P3103 W3 kW2.“千瓦时”的来历师：请同学们看教材第93页，了解“kWh”的来历，说说自己的理解。生1：功率的单位还可以用千瓦（kW），如果时间的单位取小时（h），由公式P接变形后得到WPt，这时电功W的单位就是“kWh”。生2：1 kWh就是功率为1 kW的用电器使用1 h所消耗的电能。师：那么1 kWh等于多少焦耳呢？生：1 kWh1000 W3600 s3.6106 J投影例2某电视机的电功率是250 W，每天使用3 h，一个月用电多少kWh？（按30天计算）如果时间单位用秒，1个月消耗电能多少焦耳？（鼓励同学们灵活应用不同的方法板演）解：P250 W0.25 kWt3 h3090 h3.24105 s由P得WPt所以一个月内消耗电能是WPt0.25 kW90 h22.5 kWh8.1107 J或WPt250 W3.24105 s8.1107 J22.5 kWh强调kW和kWh是两个不同的物理量的单位，一定要注意区分。三、课内小结1.电功率的概念.2.“千瓦时”的来历3.应用电功率公式及推导式进行计算.第2课时额定电压额定功率一、新课导入你观察到灯泡的标识吗？它表示什么意思？灯泡亮暗与上面的标识有关吗？二、新课教学1.额定电压额定功率演示：将“220 V45 W”的灯泡分别接入220 V、36 V电路，观察亮度。师：同学们观察到灯泡的发光有什么不同？生：接220 V电压时，灯泡亮一些。师：灯泡的光能从哪里来得？灯泡亮一些，说明什么？生：灯泡的光能是消耗电能转化来的，灯泡亮，说明消耗电能快，电功率大。师：实验说明，用电器消耗电功率是随着电压改变的，我们说电功率时，必须指明电压。请大家观察教材第93页的铭牌，阅读说明书，搞清楚分别是什么含义。其中“PZ”表示普通照明。生1：220 V表示额定电压，灯泡两端电压为220 V时，灯泡才能正常发光。生2：25 W表示额定功率。灯泡两端电压为220 V时，正常发光，此时电功率为25 W。师：用电器在额定电压下的功率叫额定功率，用电器消耗电功率是随着实际电压改变，实际电压越大，实际电功率越大，消耗电能越快，灯泡越亮；实际电压越小，实际电功率越小，消耗电能越慢，灯泡越暗。但是不能为了增加亮度而无限制增加电压，这样会导致电流过大，温度过高，减少灯泡的寿命；同样道理，电压过低，灯泡就不能正常工作。师：请考虑一下，灯泡的额定功率会不会发生变化呢？生：不会，因为额定功率是在额定电压下的功率，额定电压不会变的，所以额定功率也不会发生变化，但是实际功率会随实际电压变化。想想议议1.解析n6.11师：n取6还是7呢？生：如果取6，每个灯的电压就会超过36 V，所以应该串联7个灯。2.师：请同学们分析这位记者错在何处，你能不能给他一个建议？生1：“kWh”是电能的单位，“W”和“kW”是电功率的单位，这位记者把电功率和电能混淆了。生2：他可以说：节约的电能可以使10000个这样的电吹风同时工作1 h。师：类似这位记者的例子，同学们肯定不是第一次碰到。希望大家在今后再有这种情况时，要认真分析、思考，不迷信、不盲目崇拜，要应用自己掌握的知识，实事求是地处理问题。2.怎样测量电功率师：同学们已经掌握了电能、电功率的知识，了解了它们之间的区别和联系，在上节课中也已经知道用电能表可以来测量用电器消耗电能的多少。电功率能不能测，该如何测呢？（引导同学们从电功率的定义P考虑）生：可以测量。因为P，只要能测出电视机消耗的电能和消耗电能所用时间，就能算出它的电功率。师：具体怎么操作呢？生：先记下电能表的示数，然后让电视机工作，工作一段时间后，再记录电能表的示数，记住工作了多长时间，利用P算就可以了。师：这样操作到底可不可行，希望同学们回去自己试验，并能找出说明书，对照测量是否准确。现在我们学习另一种测量电功率的办法。同学们看教材第95页“电功率的测量”。师：这种测量方法的测量依据或者说测量原理是什么呢？生：测量原理就是公式PIU，根据公式只要用电压表测出用电器两端电压，用电流表测出流过用电器的电流，就能算出电功率。师：同学们一定要注意符号的意义和单位，公式中电流、电压、功率的单位都只能用安培、伏特和瓦特。两个公式P、PIU，都可以计算电功率，但PUI只适用“电功率”而P是功率的一般定义式，其他的功率也是适用的。师：请同学们比较计算电阻的公式R和计算电功率的公式PIU，式中的电流和电压相同吗？如果将式中的电流替换电压或用电压替换电流，看有什么结果。学生板演：PIUI2R（R）师：同学们看变形出来的公式，有什么发现吗？生：用电器的P、U、I、R之间相互联系，知道其中3个就可以求另一个物理量。师：很好，哪位同学还记得什么叫额定电压和额定功率？生：用电器能正常工作时需要的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的功率叫额定功率。师：从公式PIU看，如果用电器两端的电压改变了，它的功率会变吗？（同学们讨论）师：下节课我们将要讨论这样的问题，请同学们预习。例1某家庭节能灯的额定功率为11 W，使用时通过的电流是多少毫安？解：家庭电路电压U220 V；P11 W由PIU得I0.05 A50 mA例2有“PZ220100”、“PZ110100”、“P236100”的三个灯，并联接在100 V的电路中，试比较它们持续发光的亮度（）A.“PZ220100”最亮B.“PZ110100”最亮C.“PZ36100”最亮 D.三个灯一样亮答案B例3一只标有“36 V40 W”的电灯，接入电路中，通过的电流是1 A，则该灯的实际功率是（）A.40 W B.大于40 WC.小于40 W D.36 W解析由电灯上标有“36 V40 W”字样我们可以求出电灯的电阻R32.4 ，当通过灯泡的电流为1 A时，灯泡的实际功率是R实I2R（1 A）232.4 32.4 W，32.4 W40 W。答案C例4R1与R2并联在电路中，消耗的功率之比为43，如果把R1、R2串联起来，仍接在同一电路中，则R1、R2消耗的功率之比是（）A.43 B.34C.916 D.169解析在并联电路里，比较电功率我们可以用公式PU2/R。R1和R2并联时，消耗的功率之比为43，则说明P1P243。在串联电路里，比较电功率时我们常用公式PI2R。R1和R2串联时消耗的功率之比为P1P2I2R1I2R2R1R234答案B例5在220V电路中，串联着“220 V40 W”和“220 V60 W”的两只灯泡，这两只灯泡的实际功率之比为（）A.12 B.21C.23 D.32解析灯“220 V40 W”的电阻为：R11210 ，R2807 。串联时。答案D例6标有“220 V40 W”和“220 V100 W”的甲、乙两盏灯泡，其灯丝用相同长度的钨丝制成，则钨丝较粗的是，把它们并联在电路中较亮的是。解析本题用于考查的知识点是决定导体电阻大小的因素；并联电路中实际功率与电阻的关系。知道相同长度、相同材料的灯丝，灯丝细的电阻大，灯丝粗的电阻小；知道电灯铭牌的作用，在并联电路中，电阻大的实际电功率小。据题中给出的铭牌可求出两灯灯丝的电阻值R。由于两灯额定电压相同，甲灯额定电功率P额小，电阻大，灯丝细，乙灯的电阻丝粗。当它们并联在电路中，实际电压相同，乙灯电阻小，实际功率大，乙灯亮。本题的易错答案是错误地认为电阻大的电灯较亮。答案乙乙例7“6 V3 W”的灯L1和“6 V1 W”的灯L2串联后接在8 V的电源上，求L1的实际功率。（设灯丝电阻保持不变）解析本题用于考查的知识点是串联电路中的电功率的计算，通过额定功率求电灯的电阻，由串联电路的分压原理求出各电灯两端的电压。答案灯L1的电阻R1U额12/P额1（6 V）2/3 W12灯L2的电阻R2U额22/P额2（6 V）2/1 W36 两灯电阻之比R1R213串联时两灯电压之比，则灯L1的电压U1U/42 V，灯L2的电压U23U/46 V灯L1的实际功率P1U2/R1（2 V）2/12 0.33 W例8一个电能表的表面上每千瓦时转数的数据已模糊不清，但电表转盘在工作时能正常转动。现要利用此表测定一台家用电风扇的功率。给出的器材有：标有“220V100 W”的白炽灯一只，秒表一只，试简述测量的主要步骤和所测的数据，并写出计算电风扇功率的表述式。解析本题用于考查的知识点是利用电能表测量电功率，知道不同的用电器单独接在电能表上，只要转盘转过的圈数相同，电流做功相等。实验步骤如下：将电能表接入照明电路中，且在此表后只接入“220 V100 W”的白炽灯一盏，用秒表测出通电t秒时电能表转盘的转数n。在此表后只接入被测的电扇，记下电能表转盘转过n圈所用的时间t。由于二次转盘的转数相同，因此电流做功相同，即WW，PtPt，所以电风扇的功率为PPt/t。三、课堂小结同学们结合上节内容，完成下表：物理量及符号意义表达式单位（符号）及换算测量电功W电流做功的多少或用电器消耗能量的多少WPt焦耳（J）千瓦时（kWh）1 kWh3.6106 J电能表电功率P电流的做功的快慢或用电器消耗能量的快慢PPIU瓦特（W）千瓦（kW）1 kW103 W电能表或电流、电压表四、作业设计见练闯考第79页课内精练第2节电功率这节课内容较多、概念较多，是以后学习的关键章节，起着非常重要的作用。对电功率的理解，可以通过与速度的类比加强功率的理解，但不能耽误太长时间，让学生提及速度的概念、公式即可类比引出电功率的概念及公式。对公式、原理的理解多通过训练解决。设置课堂的习题不要太难，重在对公式的应用，并让学生熟悉公式的单位换算即可，更多的习题可以放在后面进行，对数值的设计也应以巧数为主，不涉及过难、过深的纯数学式的计算，以节约课堂时间。注意让学生多动手，在学生动手计算时发现一些共性的问题，统一解决，以提高课堂效率。