教科版物理九年级上册第六章《电功率》教学教案.pdf

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1、教科版物理九年级上册第六章 电功率教学教案6.1 电 功教学目标1 .知道电能的来源及电能的应用。2 .知道电能的单位及换算关系。3 .能够读懂电能表上的参数信息。教学重难点【教学重点】从电能的各种来源和应用来学习电能。【教学难点】家庭电能表的使用，对电能单位的理解。教学过程一、情境导入出示如图甲、乙所示的电表，让学生从图中获取信息，说出它们的作用与使用规则；再出示如图丙所示的仪表，观察这个仪表，你对它了解多少？知道它的哪些相关信息？从学生的疑惑中导入新课。二、进行新课探究点一电能与电功1.电能活动1：生活中你见到过哪些电池？它们的作用是什么？学生交流讨论。学生交流、讨论后回答：生活中不同型号

2、的干电池、手机、数码相机中使用的锂电池，它们属于电源，是把其他形式的能转化为电能。活动2：让学生从物理走进生活，讨论、交流，生活中你见到过哪些消耗电的用电器？能否说出它们的能量转化？学生交流、讨论后回答：电风扇、白炽灯、空调、冰箱等，这些用电器是将电能转化为其他形式的能。活动3：结合以上两个问题，小组之间交流、讨论试着说出电能的概念和单位。归纳总结：（1）电能：电流所具有的能量。（2）单位：电能常用的单位是千瓦时，符号是k W h（俗 称“度”）；在物理学中电能更常用的单位是焦耳，简称焦，符号是J。它们之间的换算关系是 I k W h=3.6X106JO2.电功(1)电 功(W)概 念：电流所

3、做的功叫电功(要消耗电能)电流做功例子(学生举例)电流通过电灯：电能转化为内能、光能电流通过电炉：电能转化为内能电流通过电动机：电能转化为机械能(2)电流做功与什么因素有关系？实 验：U、t 一定，I增大，W增大。I、t 一定，U增大，W增大。U、I一定，t增大，W增大。说明电流做功跟U、I、t有关。结 论：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。(3)电功的公式：W=Ult理 解：各物理量的单位要统一。公式的变换。W=UQ,W=IRt。式中的W、U、I、t是指同一段电路(导体)(4)电功单位：焦。)，常 用：度(千 瓦 时：kW h)0 1度=1千瓦时

4、=3.6x106焦。探究点二测量电功活动1：走进生活，让学生根据你的生活经验，说出在你的家庭中是如何计量每个月消耗的电能的？你知道这些电能是通过什么单位计量？学生阐明自己的观点，师归纳总结：电能的测量工具是电能表，往往以度为单位,1度=lkW h。活动2：根据同学们的生活经验，交流讨论说一下，根据如图所示的电表，说出如何读出电能表的示数，如何计算出这个月消耗的电能？XWh 1 01EEE1I2QDD5D443电子式相电能表220V I0A SOXiiwosp/jorh O月初KWh 1 01r m n nDD5M43电子式相电茏表220V 10A SOHx1600p/K*h O棚承灯月 末根据

5、学生的交流、讨论归纳总结出：(1)电能表的示数，最后一位是小数位，单位是kWh。(2)月末的电能表示数减去月初电能表的示数，即为一个月消耗的电能。活动3:出示电能表，让学生结合课本P88的内容，说出如图所示的电能表铭牌所代表的含义。归纳总结：“220V”是说这个电能表应该接在220V的电路中使用。“10(20)A”是说这个电能表的标定电流为1 0A,额定最大电流为20A。“50Hz”是说这个电能表在50赫兹的交流电中使用。“3000r/kWh”是说，接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上转盘转过3000转。探究 点 三 节 约用电引导学生交流讨论“1度电的作用”提高学生节约能

6、源的意识。三、反思总结，布置思考题1.请学生总结本节课的主要收获，教师再作适当的补充。2.教师进一步强调本节课的重点、难点和关键点。3.课后作业：“自我评价”第1、2题。6.2 电功率教学目标一、知识与能力1.知道电功率的含义。2.理解电功率与电流、电压的关系，并能进行简单计算；能区分用电器的额定功率和实际功率。3.了解家庭电路中电流过大的原因。二、过程与方法1.通过实验探究知道，电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。2.通过讨论、交流日常生活中电路电流过大的原因，培养学生应用知识的能力，学习收集和处理信息的方法。三、情感、态度与价值观培养学生科学的求知欲，使学生乐于探究日常生产生活

7、中所包含的物理知识，感受科学就在我们生活中，提高学习物理的兴趣。教学重难点【教学重点】理解电功率的概念。【教学难点】探究电功率与电流、电压的关系。教学准备教师准备多媒体材料(一些常用电器的铭牌)、“220V 100W 和220V 4 0W 的白炽灯各1个、两端分别接有白炽灯座和插头的导线2段等。学生准备干电池3节、灯 泡2只(2.5V 0.3A 和3.8V 0.3A”)、开 关1个、电流表1只、电压表1只、导线若干条等。教学过程一、情境导入教 师：展示几个不同规格的电灯泡（如 2 2 0 V 1 0 0 W 和 2 2 0 V 4 0 W ）。学生活动：观察电灯泡的铭牌，思考各量的含义。教 师

8、：把这两个不同规格的电灯泡同时接入教室内的电路中。学生活动：（1）说明白炽灯工作过程中能量转化的情况。（电能转化为内能）判断哪个灯泡亮。（2 2 0 V 1 0 0 W）提出问题：家庭照明中，1 0 0 W 的电灯泡比40W的电灯泡亮，这表明相同时间里，1 0 0 W 的电灯泡把较多的电能转化为光和热，也就是说，电流做功有快慢之分。在物理学中，用什么物理量来描述电流做功的快慢呢？二、进行新课（一）认识电功率。师生共同交流理解下列几个问题。1 .物理意义：电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量。2 .定义：电功率等于单位时间内电流所做的功。3 .定义方法：比值定义法。4 .定义式：5 .单位：电

9、功率的国际单位为瓦特，简称瓦，符号为此1W6 o应用：由电功率的定义式：P ,还可以得出两个推导公式：及=8 和，=不学生活动：根据教材第9 0 页图6 2 2电视机的铭牌，计算看两个小时的电视消耗多少电能。参考解法：看两个小时的电视消耗的电能为：/=/Y=0.1 4 k W X 2 h=0.2 8 k W h教师：采用多媒体展示日常生活中常见用电器的铭牌。（二）电功率的大小。1.实验探究：电功率跟电流、电压的关系。提出问题：怎样探究电功率跟电流、电压的关系？为了设计出探究方案，先明确下列几个问题。问 题 1：灯泡的电功率大小如何判断？（可通过灯泡的亮度判断电功率的大小，灯泡越亮，说明它的电功

10、率越大）问题2：采用什么方法才能探究电功率跟电流、电压两个量的关系？（控制变量法）问题3：为了控制通过不同灯泡的电流相等，应将它们如何连接？（串联）问题4：为了控制不同灯泡两端的电压相等，应将它们如何连接？（并联）学生活动：参考教材图6 2 3,分组进行实验探究，记录实验数据。教师巡回指导。交流评估，总结结论：通过用电器的电流相同时，用电器上的电压越大，电功率越大。学生活动：参考教材图6 2 4,分组进行实验探究、记录实验数据。教师巡回指导。交流评估，总结结论：用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率越大。科研人员根据大量的实验得出：电功率等于电压与电流的乘积。即：P=UI.推导：

11、/勺&即 电 流 通 过 某 段 导 体 所 做 的 功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。2 .应用：有关电功率的计算。P P公式：P=UI-,推导公式：1/=了/=于学生自学：例 题 1 和例题2。反馈练习：白炽灯上标有“2 2 0 V 4 0 W”字样，则该灯正常发光时两端的电压是多少V?正常发光多少小时消耗l k W h 电能？（2 2 0 V 2 5 h）3.讨论交流：电流过大的原因。让学生结合生活经验讨论造成电流过大原因。小结电流过大的原因：（1）用电器总功率过大；（2）发生短路。三、反思总结，布置思考题1 .请学生反思自己本节课的学习情况，谈谈收获和体会。2 .

12、课后作业（1）完成教材第9 3页“自我评价”。走向社会：做一个家庭用电器的调查。【板书设计】第 2节 电 功 率（一）认识电功率1 .物理意义；2.定义；3.定义方法；4.定义式；5.单位；6.应用：P=7、W=P t 和 t=）（）电功率的大小1 .实验探究：电功率与电流、电压的关系。2 .电功率等于电压与电流的乘积。即：P=UI.p p3.应用：P=UI,U=A I=r4 .电流过大的原因有：（1）用电器总功率过大；（2）发生短路。6.3 焦耳定律教学目标一、知识与技能1.通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。2.知道什么是电流的热效应及其电热现象的实质。3.

13、了解焦耳定律，知道电热现象的应用和控制。二、过程与方法1 .通过分析论证电热现象跟电阻之间关系的过程，体验科学思维方法，包括数学分析方法的意义。2.通过电热现象跟电阻之间关系的验证实验设计过程，领悟实验原理、控制变量方法、实验器材的选择、实验证据的收集、步骤的安排等因素在实验设计中的作用。三、情感、态度与价值观1.继续培养学生分析论证和实验验证的兴趣。2.能从利弊两个方面认识电热现象，体验用辩证的思想观点分析问题。教学重点焦耳定律。教学难点电功率的概念，用电功率的公式进行计算。教学过程一、新课导入1.演示实验：灯泡接入电路中，闭合开关，灯泡发光，提出问题：(1)灯泡在工作过程中，把什么能转化为

14、什么能？学生回答：灯泡在工作过程中，把电能能转化为内能和光能。(2)在灯泡工作过程中，电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流是否相同？学生回答：相同。(3)电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流既然相同，那为什么灯泡灯丝热得发热发光，而导线几乎不发热呢？2.多媒体展示家庭电路中使用大功率用电器引起火灾的图片。指 明：1 1月9日是我国“消防日”，据有关资料表明，城市火灾中的大部分火灾是因为使用大功率用电器，使电线发热而引起的。家庭电路中使用大功率用电器为什么会引起火灾？3.进一步分析(1)电灯在工作时把电能转化为内能和光能，人们利用电灯来照明。电炉子在工作时把电能转化为内能，人们利用电炉子来烧

15、水等。(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？人们利用的是电风扇的什么能量？(3)提出问题：电流通过导体都要产生热量，有些设备是利用了电流通过导体产生热量，有些设备在工作时电流通过导体产生热量是有害的，为了更好的让电热为人类服务，又要减少电热对人类造成的危害，就要研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，它们之间存在着什么样的规律。今天我们就学习第九章第五节的内容：焦耳定律。二、进行新课1.电流产生的热量跟哪些因素有关(学生讨论)(1)引导学生根据日常生活中的现象进行分析：电 流/,电热Q、电 阻及通电时间t(先引导学生分析电流产生的热量跟电流/、电阻和通电时间f有关，使学生

16、获得感性认识，为下面的实验打下基础。)(2)用实验进行研究。学生讨论研究方法:控制变量法。，当电流/、时间 相同时，研究电热。与电阻/?的关系。当电阻/?、时 间f相同时，研究电热。与电流/的关系。当电流/、.电阻/?相同时，研究电热。与通电时间 的关系。(引导学生分析研究多变量问题的方法控制变量法，并在.实验过程中具体使用，对学生进行研究方法的教育。)(3)介绍实验器材：学生电源一个，开关.一个，导线若干，滑动变阻器一个，量热器两个(4欧一.个，1 6欧一个)温度计两只，打孔的橡胶塞两个，钟表一个。(4)实验原理：给量热器内的电阻丝通电，电阻丝通电后放出的热量被量热器内的空气吸收，量热器内的

17、空气吸收热量后温度升高，电流通过电阻丝做功放出的热量越多，量热器内空气的温度升高得越高。用温度计测量量热器内空气温度上升的多少，就可以比较电流通过电阻丝做功放出的热量的多少。(5)实验设计：电路图：通过学生讨论研究设计出实验电路如图：让 一 个 学 生 把 本 组 j ,.设.计的电路图画在黑板上，并进一步说明如何进行实验。j r实验记录：由小组共同设计实验记录表格。L典1吗实验探究：四位同学分工合作进行实验探究，并记录实验数据。必 工-_ _ _ _ _ _ _ _ _归纳实验结论：四位同学共同探讨，归纳实验结论，电流通过导体产生的热量跟那些因素有关。(6)交流探究结果：请一位同学将本组的实

18、验数据写在黑板上，并阐述本组得到的结论。电流时 间t/?大=1 6欧/?小=4欧电流 A=0.4 A2 m i n电流/2=0.8 A2 m i n 研 究 电 热0跟电阻?的关系：电流/、通电时间相同，电阻/?越大，电热0越多。研 究 电 热。跟电流/的关系：电阻/?、通电时间？相同，电流越大，电热越多。研 究 电 热0跟通电时间r的关系：电流/、电阻/?相同，通电时间越长，电热越多。2.焦耳定律焦耳简介：焦耳定律是英国，物理学家焦耳.经过无数次实验探索总结出来的。我们不仅要学习他发现的定律，而且要学习他的刻苦钻研的精神。(1)内 容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电

19、阻成正比，跟通电时间成正比。注 意：“电流产生的热量0与电流的平方，成正比”的含义是：当4=2 4时，0=4最(2)公 式：Q=fRt(3)单 位：I-安，R-欧，t一 秒，Q焦。(4)说 明：焦耳定律是从实验中总结出来的规律，它适用于任何情况下的电热的计算。3.理论推导：焦耳定律是焦耳在大量实验基础上归纳总结得出来的规律，还需要理论上的支持，我们能不能通过理论来推导出焦耳定律的数学表达式呢？学生讨论推导。电功当满足条件，电 能-内 能(电 热)时，有0=/(全部转化)且 U=IR Q=W=Ult=fRt.Q=fRt通过理论推导，同样得出了焦耳定律的数学表达式，达到理论和实践的完美的统一。最后

20、再让学生总结得出当电流通过导体做功全部转化为内能时热量的计算方法：。=必；您=Ult，Q Pt；=tRt；、=(LhR)t4.引导学生运用本节课研究的结论解决实际问题。问 题1 ：灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？问 题2:假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？(1)利用焦耳定律解决实际问题：连接电路用的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？制作电炉子用的发热体应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？制作

21、电扇电动机线圈的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？(2)再通过例题讨论可以用几种不同的方法求解电流通过导体产生的热量通过对实际问题的分析、讨论，材料的选择、及热量的不同计算方法的运用，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。进一步加深学生对物理知识的理解。在教学中注重培养学生运用物理规律解决实际问题的能力，特别是让学生通过讨论，自己得出结论。这样做可以培养学生的思维能力和分析问题的能力。三、练习设计请 完 成 全易通“题组练习”部分。四、课堂小结1.归纳研究物理问题的方法控制变量法。2.归纳物理知识：焦耳定律。3.归纳电热的计算方法。6.4 灯泡的电功率教学目标一、知

22、识与能力1.加深对电功率概念的理解，能区分用电器的额定功率与实际功率；能从说明书或铭牌中了解家用电器的额定功率。2.会比较小灯泡的亮度，掌握测定小灯泡的额定功率的方法。二、过程与方法1.经历探究实验，掌握判断灯泡亮暗程度的方法。2.能设计实验测定小灯泡电功率，并通过实验加深对额定功率和实际功率的理解。三、情感、态度与价值观培养勇于探究的精神以及合作的团队意识。教学重难点【教学重点】掌握测量小灯泡电功率的方法。【教学难点】理解额定功率和实际功率的区别。教学准备教师准备多媒体材料（用电器的铭牌）、白炽灯泡等。学生准备白炽灯泡1个、干电池3节（或学生电源）、小灯泡1只、开关1个、滑动变阻器1个、电流

23、表1只、电压表1只、导线若干条等。教学过程一、复习提问，引入新课。1.电功率是表示电流做功 的物理量，是电功率。（快 慢；用电器单位时间内所做的功）2.电功率的定义式为 常用计算式为 o,W -3.一个发电机标有380V 3kW,它的含义是；（该发电机的额定电压是380V,额定功率是3kW）一台电视机标有“220V 60W,它的含义是 0（该电视机的额定电压是220V,额定功率是60W）二、进行新课（一）额定功率。学生活动1：观察桌面上的白炽灯泡（铭牌上标有：“220V 40W）0师：观察桌面上的灯泡铭牌，你们发现了什么？生：灯泡的额定电压为2 20 V,额定功率为40Wo师：如果此灯泡两端加

24、的电压小于220V,那么灯泡的电功率还是40W吗？生：不是，可能会变小。学生活动2：学生实验探究。实验探究名称：比较小灯泡的亮度。实验目的：比较小灯泡在不同电压下的亮度。实验器材：干电池3节（或学生电源）、小灯泡1只、开 关1个、滑动变阻器1个、电压表1只、导线若干条。教师展示实验电路图（见图6 -4 -1）：S 6-4-1学生讨论实验方案，设计实验记录表格。实验次序小灯泡两端的电压U/M灯泡的亮度1等于2.5 V正常发光2略大于2.5 V强烈发光3略小于2.5 V发光较暗实验结论：同一个小灯泡，其两端的电压越大，亮度越亮。自学讨论，回答问题：什么是额定电压？什么是额定功率？额定电压：用电器正

25、常工作时，其两端的电压叫做额定电压。额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率。拓展提问：灯泡的亮度取决于哪个因素？（灯泡的实际功率）学生活动3：自学教材第9 8 页最后一自然段，完成下列表格。实际电压和实际功率和用电器工作情额定电压的关系额定功率的关系况实际电压等于额定实际功率等于额正常工作电压定功率实际电压高于额定实际功率高于额容易使用电器电压定功率损坏实际电压小于额定电压实际功率小于额定功率不能正常工作学生活动4 ：根据教材中”一些电器设备的额定功率”表，了解各种常用电器的功率大约值。学生活动5 :研究教材第1 0 0 页例题。课堂练习：当加在白炽灯两端的电压与其额定电压相比变

26、化不大时，可认为灯丝的电阻保持其正常工作时的电阻值不变。我们知道，在用电高峰期时，尤其是农村，家庭电路的白炽灯比正常发光时要暗些。请你分析发生上述现象的原因。一 个 标 有 2 2 0 V 4 0W的白炽灯泡，它正常工作时，灯丝电阻是多少？当加在这个灯泡两端实际电压为2 1 0 V 时，它的实际电功率为多少？解：（1）用电高峰期，干路中电流增大，导致线路分担电压过多，从而使得加在灯泡两端电压不足220V,灯泡的实际电功率小于额定电功率，使白炽灯比正常发光时要暗些。标 有 220V 4 0 W 的白炽灯泡，它正常工作时，灯丝电阻是：1 220V 2=-4 0 W-=1 2 1(3)当加在这个灯泡

27、两端实际电压为210V时，电阻不变，则消耗的实际电功率为:2P=1 210V-七36 4WR 1210Q(二)实验探究：测定小灯泡的电功率。实验原理：户=0。用电压表、电流表分别测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，代入电功率的公式算出结果。实验器材：干电池3 节(或学生电源)、小灯泡1 只、开 关 1 个、滑动变阻器1 个、电流表1 只、电压表1 只、导线若干条等。实验电路图(见图6-4-2)：实验记录表:次数实验要求发光情况电流(A)电压(V)电功率(W)1实际电压低于额定电压2实际电压等于额定电压3实际电压高于额定电压实验注意事项：连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应放在

28、电阻值最大的位置。(2)电流表应串联在干路上，电压表要与小灯泡并联，两电表的正、负接线柱要连接正确，并选择合适的量程。测小灯泡的功率时，小灯泡两端电压按低于额定电压0.8倍、等于额定电压、高于额定电压 1.2倍的顺序调节滑动变阻器的滑片，使操作简便，读数、记录有规律。调节小灯泡两端电压高于额定电压L 2 倍时，在看清电流表示数的前提下，所用时间越短越好，以防小灯泡损坏。归纳结论：分析比较额定电功率和实际电功率大小问题，比较灯泡的亮暗程度与电功率的关系。（1）当 实=颔 时，贝 IJ?实=尸颔，正常发光；当 实 蘸时，贝 IJP水产正 较 暗；当U实 U额时，则P*P籁，较亮。评估与交流：反思一

29、下，实验中最可能出现错误的是哪几个环节？在哪方面容易出现较大的误 差？小组间进行交流，相互找出不完善的甚至是错误的地方。对于发现的问题，大家讨论可能的解决方法。三、反思总结1.请学生反思自己本节课的学习情况，谈谈收获和体会。2.课后作业总结学习本章的收获。教材第101页 自我评价”第 1、2 题。【板书设计】第 4 节灯泡的电功率（一）额定功率实验探究名称：比较小灯泡的亮度。额定电压：用电器正常工作时其两端的电压叫做额定电压。额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率。灯泡的亮度取决于：灯泡的实际功率。（二）测定小灯泡的电功率实验原理：P=UI.实验电路图：（略）归纳结论：当 实=演时，则 实=尸做，正常发光；当 水额时，则 2 尸额，较暗；当炙 瞰 时，则。实?颠，较亮。