《电功率》的教学设计

　　一、教学目标

　　（一）知识与技能

　　1．能说出电功率的物理意义、定义和单位；

　　2．能利用电功率的公式进行相关计算；

　　3．能结合实际，说出用电器多铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义，能区别额定电压与实际电压，额定功率与实际功率；

　　4．知道千瓦时的来历，会把千瓦时和焦耳相互换算。

　　（二）过程与方法

　　会利用电流表和电压表测量用电器的功率。

　　（三）情感态度和价值观

　　了解不同用电器的额定功率，知道用电器在待机时也要消耗电能，形成节约用电的意识。

　　二、教学重难点

　　电功率是表示电流做功快慢的物理量，学生往往会误认为用电器的功率越大，做功越多，把消耗电能的快慢与消耗电能的多少相混淆，所以对电功率概念的掌握是本节教学的重点。电功率是电功与时间的比值，根据定义得出功率的计算是，结合电功的计算可以得出电功率的计算式为P=UI，还可以结合欧姆定律推导出其它几个公式，在电功率计算中要根据题意对公式进行变形，所以电功率的计算是本节的另一个重点。

　　不同的用电器有不同的电功率，用电器铭牌上所显示的是用电器的额定电压、额定功率，它是用电器的重要参数。但用电器接在不同电路中，实际电压、实际功率不同，只有当实际电压等于用电器的额定电压时，实际功率才等于额定功率。所以对于额定电压与额定功率、额定功率与实际功率的区分是学生不易理解的难点，尤其是实际功率的计算学生会感到困难。

　　重点：对电功率概念的掌握及计算。

　　难点：对额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别及灵活应用学过的知识解决简单的电功率问题。

　　三、教学策略

　　电功率是继电流、电阻、电压、电能之后学生学习的又一个重要的电学概念，它反映了电流做功快慢的，电功率的概念是建立在电功的基础上的。上节中已经对电功有了具体的了解，它是在单位时间内电流做功的多少，可以利用在电路中接入不同的用电器来观察电能表的转盘转动情况，可以发现接不同的用电器，电能表的转盘转动速度不同，说明相同时间内电流做功的多少不同，从而引入功率的概念。利用类比的方法，得出电功率的物理意义、定义和单位，利用比值定义法，结合电功的计算推导得出电功率的计算公式。为了使学生更熟悉这个物理量，体现物理与生活的紧密性，让学生观察不同用电器铭牌上的功率，因为它也是生活中用电器铭牌上一个重要的指标。了解生活中各用电器的功率，对不同用电器的功率大小形成初步印象。同时强调电流做功快慢与电流做功多少的不同，因为电能表转盘转动圈数的多少反映的是电流做功的多少，而转的快慢反映的是电流做功的快慢。所以电流做功多少与用电器的功率大小有关，还与通电时间的长短有关。为了使学生对电能知识的深化、具体化，让学生了解“千瓦时的来历”，利用W=Pt来推导出电功的单位千瓦时与焦耳的关系，强化了学生对电功与电功率的区别。

　　额定电压和额定功率是用电器的参数，它的大小是不变的，它们与实际电压和实际功率是不同的概念。学生不易区分实际电压与额定电压、实际功率与额定功率。通过改变一个灯泡两端的电压使学生认识到用电器的功率是可以变化的，此时的灯两端的电压及灯的功率就是实际电压和实际功率，只有当用电器两端的实际电压等于其额定电压时，它的实际功率才等于额定功率。通过对实验现象的分析，降低学生对额定电压与实际电压、额定功率与实际功率理解的难度。在实验中要提醒学生，当用电器两端的电压高于铭牌上的额定电压时，用电器不正常工作，容易烧杯；当用电器两端电压低于额定电压时，用电器同样不正常工作。实验后通过一个实例来加强对实际电压与额定电压、实际功率与额定功率的理解。对于用电器功率的测量，结合公式P=UI，学生很容易想到利用电压表测出用电器两端的电压，利用电流表测出用电器的电流，从而算出功率，因为下节中有详细的测小灯泡的实验，所以本节只需让学生了解测量原理、实验电路图、实验器材等初步的了解。

　　四、教学资源准备

　　校园局域网、多媒体课件整合网络、家庭电路演示板（含电能表）、功率不同的用电器（如热得快和白炽灯）、电源、开关、导线、规格已知的小灯泡、滑动变阻器等。

　　五、教学过程

　　教学环节

　　教师活动

　　学生活动

　　设计意图

　　复习提问

　　（2分钟）

　　1．电功的大小与哪些因素有关？如何计算？

　　2．家庭电路中测量电能的工具是什么？测出电能的单位是什么？

　　3．1kWh的电能给灯和空调使用，哪个用的时间可以长一些？

　　学生按要求回忆，回答。

　　为本节课作知识上的铺垫，逐步进入物理思维。

　　创设情景

　　引入新课

　　（5分钟）

　　把不同功率的用电器接入家庭电路中，观察电能表转动快慢。

　　比较：相同时间内热得快和白炽灯哪个消耗的电能多？

　　电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系？说明了什么？

　　投影出热得快的铭牌（220V1000W）和白炽灯的铭牌（220V40W），这些物理量表示的是什么意思？

　　电能表转盘转动快慢不同，说明电流做功快慢不同，可以利用电功率来表示电流做功快慢。

　　学生观察演示实验，比较不同用电器相同时间内消耗的电能哪个多？

　　学生讨论回答：

　　电能表转盘转动越快，相同时间内电路消耗的电能越多。

　　电能表转盘转动快慢与用电器的参数有关，了解不同用电器参数不同，对本节课研究的物理量有初步认识。

　　创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。

　　联系实际，引入新课

　　新课教学（28分钟）

　　电功率

　　投影：把一盏灯接在家庭电路上通电20min，消耗的电能是72000J；把热得快接在家庭电路上通电1min，消耗的电能是60000J。哪个消耗的电能多？电流在哪个用电器上做功快？

　　热得快消耗的电能多，比较电流做功快慢可以计算出相同时间内消耗的电能，相同时间内消耗的电能越多，电流做功越快。

　　通过比较做功快慢引入本节课的主要内容

　　对比力学中的功率，思考：

　　1．电功率的物理意义。

　　2．电功率的单位，单位间是如何换算的。

　　生活中常用的一些用电器的功率有多大呢？

　　思考：

　　1．电功率的定义

　　2．电功率的计算公式

　　电功可以利用W=UIt进行计算，代入电功率的计算公式可以得出:

　　例题：教室一盏日光灯的电流约为0．18A，则此日光灯的电功率约为多少？

　　学生思考回答：

　　1．电功率是表示电流做功快慢的物理量。

　　2．电功率的单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是“W”。常用单位还有“kW”和“mW”

　　1kW=103W

　　1W=103mW

　　学生阅读课本P92的小资料，了解生活中常见用电器的电功率

　　学生可以与力学功率类比：

　　1．电功率等于电功与时间之比

　　2．计算公式

　　学生利用电功率的计算公式进行计算

　　P=UI=220V×0．18A=39．6W

　　利用类比的方法引入电功率的物理意义及单位。通过了解用电器的电功率，提高学习兴趣。

　　利用比值定义法给电功率下定义

　　培养学生利用物理知识解决实际问题的能力

　　“千瓦时”的来历

　　回忆电能表测出电路中消耗电能得到的单位是什么？它的从何而来的？

　　例题：某电视机的'电功率是150W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时？（按30天算）

　　阅读课本P93的“想想议议”，相互讨论一下，该记者犯了什么错误？

　　电功的大小与用电器的功率与通电时间都有关，用电器的功率越大，通过时间越长，消耗的电能越多。

　　学生思考：

　　根据单位的组成“千瓦时”是由千瓦和小时两个单位组成的。千瓦是功率（P）的单位，小时是时间（t）的单位，千瓦时是由P、t这两个物理量相乘得到的组合单位。即它是由公式变形为W=Pt得到的。

　　学生利用电功率公式变形进行计算。

　　由得W=Pt=0．15kW×30×3h=13．5kW·h

　　学生通过讨论可以发现：

　　电功与电功率是两个不同的概念，节电5000kW·h是指少消耗的电能，而电吹风的0．5kW是指功率。

　　加强知识的联系，培养学生系统学习的能力。

　　为下面实际功率与额定功率作铺垫。

　　培养学生合作学习的能力、团队精神和交往能力。

　　额定电压额定功率

　　展示一个实验室用小灯泡，上面标有“2．5V0．5W”的字样，它表示的是什么意思呢？把它接到不同电压两端，它的功率会变化吗？

　　同一个用电器，在不同的电压下，其实际的电功率会随着它两端的电压而改变。

　　额定电压：用电器正常工作时的电压

　　额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率

　　说出一电热水器的铭牌“220V1000W”表示的意思。

　　根据此电热水器的铭牌我们可以获得哪些信息呢？

　　如果电热水器两端电压低于220V，它的功率就小于1000W，此时它的功率就是实际功率，但额定功率仍为1000W。额定电压与额定功率是用电器的参数，它的大小是不变的。实际电压、实际功率是指把用电器接在电路中用电器两端的实际电压，它的实际功率大小与实际电压有关。

　　实际功率与额定功率可能相等吗？

　　阅读课本P95“想想议议”，要串联多少个这种灯泡？

　　学生把“2．5V0．5W”的小灯泡接在2．5V、2V和1．5V的电压下，观察灯泡的亮度。发现灯泡越来越暗。说明灯泡的功率在减小。

　　220V表示此电热水器的额定电压为220V；1000W表示它的额定功率为1000W。

　　学生讨论回答：

　　1．可以算出电热水器正常工作时的电流I

　　2．可以算出电热水器的发热电阻的阻值。

　　学生讨论：

　　当用电器两端的实际电压等于额定电压时，实际功率就等于额定功率。

　　当实际电压低于额定电压时，用电器的实际功率小于额定功率，不能正常工作；当实际电压高于额定电压时，它的实际功率就高于额定功率，用电器可能会被损坏。

　　学生讨论：

　　用电器在工作时，其两端电压一般不能超过其额定电压，否则容易损坏。

　　培养学生动手实验的能力；培养学生观察、思考和归纳能力。通过实验比较直观的反映出不同电压下灯的电功率，对实际功率有感性认识。

　　培养学生知识应用能力，认识用电器的铭牌。

　　培养学生综合应用能力，熟悉电功率的计算公式，增加欧姆定律与电功率的联系。

　　培养学生合作学习的能力、团队精神和交往能力。

　　电功率的测量

　　展示一个正在发光的灯泡，提出问题：你如何测出此时灯泡的功率？

　　思考：

　　1．实验原理

　　2．需要哪些实验器材

　　3．画出此实验电路图

　　具体的测量方法在下节课我们再详细研究。

　　学生讨论后回答：

　　1．可以根据P=UI来测量

　　2．实验器材：电压表、电流表、开关、电源、导线、滑动变阻器、灯泡等。

　　3．实验原理图

　　利用物理知识解决实际问题。根据P=UI测功率。

　　总结

　　（5分钟）

　　通过这节课我们到了哪些内容呢？回忆并回答：

　　1．电功率的物理意义、定义及单位。

　　2．“千瓦时”的来历。

　　3．实际电压与额定电压，实际功率与额定的区别，用电器铭牌上标的电压和功率是什么意思。

　　4．电功率的测量原理、原理图等。

　　梳理本节课知识内容，学生根据问题逐个回忆本节课的内容，形成一个知识体系。

　　利用问题引领的方法培养学生总结归纳的能力。

　　布置作业

　　1．课本P95的“想想议议”

　　2．“动手动脑学物理”

　　3．调查了解家中用电器铭牌（至少两个）

　　学生根据作业要求按时完成。

　　巩固本课学习内容，同时增加课外调查的作业，使物理走向社会、走向生活。