九年级物理-第二节 电流做功的快慢(第1课时)教案
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第二节 电流做功的快慢
第1课时 电功率
【教学任务分析】
教学目标 知识与技能 1.深刻理解电功率是表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是W或kW.
2.会用电功率的公式UItWP进行简单的计算.
过程与方法 通过探究影响电流做功快慢的因素,培养学生的科学探究能力.
情感态度与价值观 培养学生细心观察周围事物的能力,使学生懂得科学就在我们身边;通过有关社会实践活动,渗透新课程标准中“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念及科学·技术·社会(STS)教育.形成节约用电的意识和习惯.
重点 实验探究电功率的大小与哪些因素有关.
难点 收集和分析实验数据,得出电功率的计算式“P=UI”以及掌握实际电功率的计算.
【教学环节安排】
环
节 教 学 问 题 设 计 教学活动设计 最佳解决方案
创设情境 用一个家庭电路示教板,先接通40W灯泡,让学生观察电能表表盘是否转动?转动意味着什么?再接入100W灯泡,再让学生观察电能表表盘转动情况,问:表盘转动情况发生了什么变化?为什么会发生这样的变化?再用多媒体视频展台投影两只灯泡实物的铭牌,学生注意到“220V 100W”;“220V
40W”字样.问 这些量的物理意义是什么?它和电能表显示的耗电快慢有什么关系? 教师展示
学生观察、思考、交流
自主学习 “自主学习提纲”见学案
答案:
1、 快慢
2、 单位时间 快慢
3、 电功 时间 速度 密度
4、 瓦特 千瓦 兆瓦 教师出示导学提纲,并指导学生自主学习.
学生利用课前或课上5分钟左右的时间预习本节内容,并完成导学提纲.
知识点1:电功率
问题1:电流做功的快慢用哪个物理量表示?说出电功率的定义,并写出电功率的定义式、电功率的单位及单位间的换算关系.
小结:电功率是表示电流做功快慢的物理量;电功率是电流在单位时间内所做的功;电功率的定义公式 tWP;电功率的单位
瓦(W) 千瓦(kW);1 kW=1000 W.
师生通过讨论和让学生对比第一册学过的速度的知识,引导学生得出电功率的知识:定义、定义式、单位及单位间的换算.
合
作
共
建
问题2:从演示中我们看到,其中一只灯泡标有“PZ220-100”字样,“100”表示该灯泡正常工作时的电功率为100W,该电功率值的意义是什么?如果它工作1秒钟、1小时会消耗多少电能?如何比较两种用电器消耗电能的快慢?100W的灯泡比40W的灯泡让电能表转动的快,这是否就表示100W的灯泡比40W的灯泡消耗的电能多?
小结:PZ220-100中的100就是电功率是100W,它的意义是此灯泡在1s内消耗的电能是100J(前提 在220V的电压下),1小时消耗的电能是3.6×105J的电能.灯泡100W的比40W消耗的电能快,至于电能的多少,还要看灯泡工作时间和长短.可以说100W的灯泡比40W的灯泡在相同的时间.....内消耗的电能多.
问题3:处理例1和变式练习1
例1:【解析】
1kWh=0.025kW=25W40hWPt
变式练习1:
【解析】方法一:
P=100W=0.1kW
由WPt 得
方法二:
1kW·h=3.6×106J
由WPt 得
知识点2:影响电流做功快慢的因素
教师通过启发引导,让学生在具体的现象中抽象并形成概念.从现象中认识意义,从类比中形成定义,再通过对具体电功率的解读来理解电功率的定义和意义.不能说“电能表转动越快;用电器消耗电能越多”,而是电能表转动得越快,用电器消耗电能越快;电能表转盘转动得越慢,用电器消耗电能越慢,消耗电能的多少还要看工作时间的长短.
灵活运用公式tWP和变形公式W=Pt计算,
可以让两个同学分别用“J—W—s”和“kW·h--
kW---h”两套单位求解,比较后选择简便方法.
学生交流讨论猜想 1kWh=10h0.1kWWtP 问题1:根据上一节影响电流做功因素的探究结果,请你猜想一下,电功率与哪些因素有关?
[猜想与假设]
由电功的计算公式,有部分学生很快就会想到UItUIttWP,与电路两端的电压和电路中的电流有关.
[制定计划与设计实验]
由P=UI可知需要测量P、U、I三个物理量.U、I直接用电压表和电流表测量,而P要间接测量.而P=W/t中的t可以用停表直接测量,由于煤油增加的内能是从电能转化来的,所以电流所做的功W只能间接测量煤油吸收的热量得到.即W=Q=cm(t2-t1).从而设计出实验电路和记录表格.
[进行实验与收集证据]
首先要用天平测出瓶中煤油的质量,在闭合开关之前要读出插入煤油中的温度计示数t1,在闭合开关的同时按下停表开始计时,并读出电流表和电压表的示数.约2分钟左右按表停止计时,此刻观察温度计,待温度计内的液柱不再上升时,记下温度计的示数t2.然后多次改变电阻丝的阻值,重复以上实验过程,并收集数据.
[分析与论证]
煤油吸收的热量由Q=cm(t2-t1)计算出来,再用tQtWP计算出电功率,比较各次实验得到的数值,看P和U、I有什么关系?
[实验结论]
教师引导学生仿上一节“探究电流做功与哪些因素有关的实验”设计“探究电功率与哪些因素有关的实验”.
设计出实验电路和记录表格.
教师提示
先要测煤油的质量,煤油温度t1, t2.
然后多次改变电阻丝的阻值,重复以上实验过程,并收集数据.
教师引导学生分析
建议学生用加减乘除的方法去分析研究实验数据,首先用加减法,但U、I是两个不同的物理量,不能相加减;再用除法,由于IU是电阻,UI是电阻的倒数,故相除不是电功率.最后用乘法计算出UI的值,并与P进行比较得出P=UI
电功率跟电压成正比,跟电流成正比 ,即
P=UI.
[实验评估]
学生交流实验得到的结论后,对实验过程进行反思,谈谈存在的问题和需要改进的地方。学生由实验数据不一定会得到P=UI的结论。
问题2:处理例2变式练习2
例2:【解析】
可用计算电流做功的公式计算电功:
W=UIt=3V×0.3A×100s=90J
电功率的计算可用两种方法。
一是利用计算电功率的定义式:
二是利用计算电功率的计算式:
P=UI=3V×0.3A=0.9W
变式练习2:【解析】
因为一节干电池的电压为1.5V,所示本电路电源电压为3V,由公式P=UI可以计算出小灯泡的电功率为0.96A,所以选项A正确。
教师要引导学生分析误差产生的原因 玻璃瓶和空气要吸收一部分热量;实验仪器并非精确;电流表、电压表、温度计、天平读取的数据误差不可避免地存在等.
引导学生利用两种方法求解:
1.用公式W=UIt和tWP解.
2.用公式P=UI和W=Pt解
求电源电压是关键.
诊断评价 见“当堂达标题” 教师出示当堂达标题,学生独立完成,教师出示答案,学生自我批改.教师搜集学生做题信息,查漏补缺.
作业设计 1.电流通过电风扇的电动机,通电半小时,电流做功7200J;电流通过起重机的电动机,通电2秒钟做功4000J,试计算:
(1)电流通过哪一个电动机做功多?
(2)电流通过哪一个电动机做功快?
2.一台电焊机工作0.5h消耗了1.5kW·h的电能,这台电焊机的功率为多少?
板书设计 §16.2.1 电功率
1、 定义:
2、 意义:
3、 单位和符号:
4、 定义公式:
5、 计算公式:
90J=0.9W100sWPt 教后反思