九年級物理電功率教案
備課是教學的重要環節之一,而反映備課質量的最客觀的指標就是教案,因此,書寫教案是年輕老師必須掌握的教學基本功之一。下面小編為大家帶來的內容,希望對你有用。
設計:
教學準備
教學目標
一知識教學點 1.理解電功的概念,知道電功是指電場力對自由電荷所做的功。理解電功的公式,能進行有關的計算。
2.理解電功率的概念和公式,能進行有關的計算。
3.知道電功率和熱功率的區別和聯絡。
4.知道電場力對自由電荷做功的過程是電能轉化為其他形式能量的過程。
二能力訓練點 1.通過燈泡、電吹風等常用電器的介紹,培養學生理論聯絡實際的能力。
2.通過燈泡工作功率的演示,培養學生觀察能力和利用實驗分析和處理實際問題的能力。
三德育滲透點 1.設計演示實驗,強化物理學是實驗學科的觀念,同時培養學生務實求真的嚴謹的科學態度。
2.通俗地闡述電能與其他形式能的轉化和守恆規律,滲透辯證唯物主義思想教育,節約能源、節約用電的教育。 3.進行安全用電意識教育。
教學重難點
1.重點 電功、電功率和熱功率的概念的理解及有關計算。
2.難點 電路中的能量轉化關係,電功和電熱的聯絡和區別。
3.疑點 ①誤認為額定功率大的燈泡一定比額定功率小的亮。②在非純電阻電路中,電功率大於熱功率。
4.解決辦法
①通過實物介紹、幻燈片或多媒體課件展示,讓學生理解電能與其他形式能的轉化和守恆規律。
②設計演示實驗,讓學生觀察、理解用電器實際功率和額定功率的區別。
教學過程
學生活動設計
1.讓學生觀察、瞭解常用電器,會初步使用,激發學生探索電世界的興趣。
2.學生要參與設計演示實驗,要仔細觀察,認真讀數記錄,學會分析資料,會初步處理問題、歸納結論,要養成動手動腦的良好習慣。
教學步驟
一明確目標
二整體感知
本節課從電場力移送自由電荷做功來講述電功和電功率的概念,並初步闡述了能的轉化和守恆思想,同時明確了電功率和熱功率的區別和聯絡。
三重點、難點的學習與目標完成過程
[新課引入]
我們知道,不同形式的能量可以相互轉化,請同學們舉出電能轉化為其他形式能的例子。
電能→機械能,如電風扇、電吹風。
電能→內能,如電熱器、電熨斗、電飯煲。
電能→化學能,如電解槽。
能量的相互轉化是如何實現的?
能量的相互轉化是通過做功來實現的,功是能轉化的量度。
那麼電能轉化為其他形式的能,又是什麼力做功來實現的?如何來計算這種功的大小呢?
[新課教學]
1電功
在導體兩端加上電壓,導體內建立了電場,自由電子在電場力的作用下定向移動,電場力對自由電子做了功,這個功稱為電功,通常說成電流做的功。
設一段電路兩端的電壓為U,通過的電流為I,在時間t內通過這段電路任-橫截面的電荷量為q=It,這相當於在時間t內將電荷q由這段電路的一端移動到另一端。則電場力所做的功:
W=qU
即:W=UIt,就是電功的表示式。
說明:①表示式的物理意義:電流在一段電路上所做的功等於這段電路兩端電壓U、電路中的電流I和通電時間t三者的乘積。
②表示式U適用於恆定電流。
③W、U、I、t的單位分別為焦耳J、伏特V、安培A、秒S
④電能轉化為其他形式的能,是通過電功來實現的,電流做了多少功,就有多少電能轉化為其他形式的能。
2電功率:單位時間內電流所做的功。是表示電流做功快慢的物理量。
說明:①表示式的物理意義:一段電路上的電功率等於這段電路兩端的電壓和電路中電流的乘積。
②上式只適用於恆定電流。
③P、U、I的單位分別是W、V、A
提問:隨著U、I的增大,P也將增大,P是否可以無限增大呢?
首先要弄清額定功率和實際功率的概念。
額定功率:用電器在額定電壓下工作的功率,是用電器正常工作的最大功率。
實際功率:用電器在實際電壓下工作的實際的功率。
展示如圖1所示的多媒體課件或幻燈片,圖中小燈泡標有“3。8V0。3A”標記,要求學生按電路圖接好電路。
提醒學生注意伏特表、安培表的正負極及滑動變阻器的接法。
調節滑動變阻器,使伏特表讀數分別為2。0V、3。0V、3。8V,觀察燈泡亮度的變化,並在表中記下安培表的對應值,請計算這三次小燈泡的電功率P1、P2、P3
即:P1=U1I1=2。0×0。22=0。44W
P2=U2I2=3。0×0。28=0。84W
P3=U3I3=3。8×0。30=1。14W
①P1、P2、P3是小燈泡在U1=2。0V、U2=3。0V、U3=3。8V的電壓下工作的實際功率,並且P1
②小燈泡上的標記“3。8V0。3A”指的是小燈泡的額定電壓和額定電流,可是P3是這隻燈泡的額定功率,當U=3。8V時,燈泡的實際功率等於額定功率。
指出“220V100W”和"220V40W”燈泡,其中100W40W分別是它們的額定功率。知道一般家用電器的額定功率,如電吹風“220V400W”、白熾燈“220V60W”、空調"220V2馬力”、電飯煲"220V1200W”等,提醒學生節約用電、節約電能。
提問:是不是額定功率大的燈泡比額定功率小的燈泡一定亮呢?
演示:將“3。8V0。3A”燈泡接入電壓為2。0V的電路,同時將“2。5V0。3A”燈泡接入電壓為2。5V的電路,發現前燈暗後燈亮。
可見,燈泡的明亮程度由其實際功率決定,與額定功率無關。
實驗說明:加給用電器的電壓不應超過額定電壓,否則就可能使用電器損壞。
因此,在使用電器時,一定要先檢杏用電電壓是否符合額定電壓,保證用電安全。
3電功率和熱功率
提問:電路中電流對導體做的功是否等於導體內產生的熱量呢?
演示:展示如圖2所示的多媒體或幻燈片,引導學生按電路圖接好電路提醒學生注意電錶的正負極,以及滑動變阻器滑動片的初始位置,先用夾子夾住電動機"轉軸使其不能轉動,閉合電鍵,移動變阻器滑片,記下伏特表讀數U1=0。3V,電流表讀數I1=0。3A,鬆開夾子,使電動機轉軸轉動,移動變阻器滑片,使伏特表讀數U2=2。0V,電流表讀數I2=0。8A,分別記入下表,請同學們計算兩種情況下電動率P和熱功率P'。
P1=U1I1=0。09W
P'1=I12R=0。09W
P2=U2I2=1。6W
P'2=I22R=0。64W
PW
由上述分析得出:在第一種情況下電功率等於熱功率,第二種情況下電功率大於熱功率。
為什麼出現兩種結果?先介紹兩個概念。
純電阻電路--只含有電阻的電路,如電爐、白熾燈等,像演示實驗中電動機不轉動時的電路就是純電阻電路。
非純電阻電路--電路中含有電動機在轉動或有電解槽在發生化學反應的電路。
由上述演示可知,在純電阻電路中,電能只轉化為內能,這個轉化過程是通過電流做功來實現的,所示在純電阻電路中電功率的值等於熱功率的值。
在非純電阻電路中,電路中有電動機或電解槽時,電能不僅要轉化為內能,而且還有一部分要轉化為機械能或化學能,所以,電能要大於內能,即電功率大於熱功率,但是,電能總等於電動機或電解槽的機械能或化學能和電阻增加的內能之和。
練習題:
1.功率是表示物體做功________的物理量,在國際單位制中它的單位是________。
2.一個燈泡的電阻為484Ω,接到照明電路中,通過這個燈泡的電流是____A,通電 lh,這個燈泡消耗了__________J的電能。
3.一隻燈泡標有“36V,40W”的字樣,這說明燈泡的__________是36伏,燈泡的__________是40瓦。
4.將標有“220V,750W”的微波爐接在電壓為220伏的電路上,正常工作時,通過它的電流是__________安,它的電阻是__________歐,這個微波爐2分鐘共消耗的電能是__________焦。
5.一臺電焊機正常工作半小時共消耗了1.5kW·h的電能,那麼這臺電焊機的電功率為__________W。
6.以下各單位中不是電功率單位的是
A.千瓦時 B.焦/秒 C.瓦特 D.伏特o安培
7.日常生活中所說的1度電的“度”是下列哪個物理量的單位
A.電功 B.電功率 C.電流 D.電壓
8.關於電功和電功率的說法,正確的是:
A.消耗電能越多,功率越大B.消耗同樣的電能,用的時間越長,功率越大C.用電時間越短,功率越大D.相同時間內,消耗電能越多,功率越大
9.一隻標有“PZ220—100”字樣的燈泡,正常工作100小時,用幾度電?1千瓦時的電可供標有“PZ220—40”字的燈泡正常工作幾小時?