设计理念

从生活实际中用电耗能的差异性──不同用电器消耗电能的快慢不同入手,引导学生观察电能表的转动快慢不同,提出电能消耗快慢的度量问题,引入电功率的概念。让学生认识生活中的物理,从生活走向物理。通过学习电能的计算,认识节能的不同方法,可以采用功率小的用电器,也可控制用电时间,体验科学问题与技术和社会的联系,从物理走向社会。通过探究用电过程中电功率与什么因素有关,让学生经历探究认识电功率与用电器两端电压、用电器中的电流的关系的过程,体验科学探究的方法,能区分用电器的额定功率和实际功率的意义,学会认识电器上标出的功率值,提高学生的科学素质。

教学目标

知识与技能目标:知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是w或kw。会用电功率的公式 进行简单的计算。

过程和方法目标:观察体验电能表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,通过科学探究电功率与用电器中电流的关系(或与用电器电压的关系)。

情感态度与价值观目标:培养实事求是的科学态度。

教学重点

知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是w或kw。会用电功率的公式 进行简单的计算。学习用实验研究电功率问题。形成节电的意识。

教学准备

教师准备:简易家庭电路示教板:接有电能表,一个保险盒,一个开关,一个卡口式电灯泡及其灯座,一个插座,另外还有一处留有用来接电流表的接口,交流电流表(1A和5A量程)。手摇发电机。不同额定电功率的电灯泡3只。节能型电灯一只(功率1w)。

学生准备:课前收集常见家用电器的电功率值。

教学难点

区分电功率和电能的物理意义;区分电功率单位kw和电能单位kw·h;多个物理量同时出现在本节课中,对学生学习构成困难。

教学过程

一、复习电能的知识导入新课

演示实验:手摇发电机给灯泡供电,摇得越快,灯泡越亮。

提出问题:

这个实验中的电能是谁提供的?消耗什么能量能得到电能?

这个实验中灯泡工作时得到了什么能?消耗了什么能?

你还发现了什么?为什么摇得快些,灯泡更亮?从中你能提出什么问题?

老师总结:电能问题的确存在于三个不同的方面,电能的生产、消耗即转化问题,消耗的电能有多少即量度的问题,还有一个就是用电器中电能消耗的快慢问题。

二、本节课就来研究电能消耗的快慢问题。认识怎样衡量电能消耗的快慢?

1、教师设问:某家庭上月在用电管理所交费购入100元的电,约200度(按本地电价水平计算),结果40天后全部用完。同样的情况下另一家庭却用了60天。哪个家庭耗电更快?能否从电表上反映出来?

演示实验:在简易家庭电路板上接有电能表,一个开关,一个卡口式电灯泡,一个插座,另外还有一处留有用来接电流表的接口。

观察:

只接25W的家用灯泡时,电能表上的铝盘转动的快慢。

只接550W电炉时,电能表上的铝盘转动的快慢。

学生讨论:能看出谁消耗电能更快吗?你认为应该怎样衡量消耗电能的快慢?你知道25W,550W各表示什么意思吗?

2、老师和学生总结交流:电能消耗的快慢完全可以用一样长的时间内消耗电能的多少来加以区分,当然也可以用消耗一样多的电能所用时间的长短来衡量。涉及到两方面消耗的电能和用电时间。

教师板书:物理学中用电功率反映消耗电能的快慢。

电功率──就是用电器1s秒内消耗的电能。

公式:

式中W表示消耗的电能,单位焦耳,t表示用电的时间,单位是秒,P表示电功率,单位是瓦特。

单位:瓦特 简称瓦 符号W 1W=1J/s

3、学生阅读课本33页小数据,形成一般用电器电功率大小的直观印象。交流自己收集的家用电器的电功率值。

师:如果电灯泡的功率是25W表示什么意思?电炉的功率是550W又是什么意思?

生:前者表示它1s消耗电能25J,后者表示它1s消耗电能550J,的确是电炉耗电更快。

师:它们都工作1h,各自耗电多少?

生:可以用W=pt计算,W=25W×3600s=9×104J

同理 W=550W×3600s=1、818×106J。

师:J这个单位是大还是小?能否用kw·h表示所消耗的电能?那么在计算时各个量的单位如何应用呢?

生:讨论计算方法。W=Pt计算,W=0、025kw×1h=0、025kw·h,计算时只要单位配套使用即可,计算日常生活中用电时消耗的电能用此方法更简便。

三、师:从上述计算中还要看出1KW·h就可以理解为功率1KW的用电器工作1h消耗的电能。

W=Pt=1kw×1kw·h=100×3600s=3、6×106J

师:电子表的功率多大?为什么它用电池供电?从公式W=Pt中你想到了节能的办法吗?教师出示1W的节能灯。

师:请同学们利用所学知识分析一下,要节能可以从哪些方面着手?

生:根据W=Pt,可以在不改变用电时间的情况下,尽可能的减小用电器的功率,也可以在不减小用电功率的情况下,减少用电时间,如养成随手关灯的习惯,能不用空调机的情况下就不开空调机。当然可以双管齐下。

师:课本35页中的想想议议怎样理解?

生交流自己的看法:记者的错误主要是把消耗的电能与消耗电能的快慢──电功率混淆了。如果说节约的5000kw·h电能,可供10,000个电功率0、5kw的电吹风工作1h,那是完全可以的。

四、电功率与什么因素有关?怎样测量?

1、提出问题:课本中给出的电子手表的功率多大?空调机的功率多大?猜想影响功率大小的因素可能是什么?

生:可能与供电电压有关,也可能与其中的电流有关,我们已学到了一些这方面的数据。

2、设计简单的实验进行验证。

师:我们仍用550W的电炉和另一只150W的家用电灯泡进行研究。想一想现在我们如果只想研究电功率是否与电流有关,应在电路中接入哪些器材?

生:肯定要入电流表测出通过用电器的电流。

教师做演示实验:示教板上接150W的灯泡时,流过灯泡的电流多大?示教板上接550W的电炉时流过电流表的电流多大?

师:记下电流值,0、6A和2、6A(分别用1A和5A的量程测量),想一想实验能说明什么?

生:用电器的电功率与其中的电流大小有关。

师:用我们今天的实验不能探究出用电器的功率与电压有无关系,你能不能想办法进行探究呢?

生:可能要试着调整用电器两端的电压,试观察电压变化后,用电器的功率是否变化?

师:这个问题就留给同学们课后来完成。现在请计算一下,电灯和电炉中的电流与所用的电压的乘积多大?你看出了什么?

生:电功率P=IU

师:理论上给出的电功率公式是P=IU。公式中I表示电流,单位是安(A),U表示电压,单位是伏(V),P表示电功率,单位是瓦(W)、

师:根据你的经验来回答,家用空调机工作时的电流和电灯泡中的电流哪个大?能否用学到的知识来计算?

生:空调机中的电流大,因为电压相同时,用电器功率大的电流自然大。可以用公式 来分析。

师:你知道怎样测量电功率吗?

生:可以测量W,t,用定义公式计算,也可以测量I和U用公式计算。

课堂教学小结和延展

本节课中你学到了什么知识和技能?请简要列举。有哪些问题容易混淆?

本节课中你学到了什么研究问题的方法?

在情感态度价值观方面有何收获?

作业:课本36页动手动脑学物理。延展:每个家庭都需要照明的电灯,目前市场上既有白炽灯,又有电子节能灯,究竟哪一种灯更好呢?某中学的同学在课外调查中就这个问题进行了调查,了解到了如下情况:25w的白炽灯与11w的电子节能灯发光效率相当,他们选择其中的一组进行研究,收集了表中的数据。

项目额定电压/W额定功率/W寿命/h单价/元当地电费/元

白炽灯2206010001、50、52

电子节能灯22011500030、000、52

请根据表中所列的数据,说明你应选择何种电灯更经济?(要求写出所依据的物理原理和必要的文字说明)。