《電功率》教學(xué)設(shè)計(jì)案例

江西省大余中學(xué)劉庭華授課地點(diǎn)：物理實(shí)驗(yàn)室授課教師：授課時(shí)間：1課時(shí)儀器材料：PZ220-25、PZ220-60、2.5V 0.3A、3.8V 0.3A、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、導(dǎo)線等?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能 （1）知道電功率是表示消耗電能的快慢，理解電功率的概念；（2）知道電功率的單位有W和KW；（3）會(huì)用電功率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；（4）了解電功率的大小是儀器的主要指標(biāo)之一。2.過(guò)程與方法 （1）通過(guò)探究電功率與用電器中電流和電壓的關(guān)系，進(jìn)一步學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法——控制變量法，體會(huì)探究過(guò)程和科學(xué)方法的重要性；（2）通過(guò)電器的銘牌比較它們的功率大小，培養(yǎng)節(jié)能意識(shí)。3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神，激發(fā)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣；(2)通過(guò)交流討論，使學(xué)生學(xué)會(huì)與人交流自己的見(jiàn)解，學(xué)會(huì)傾聽(tīng)別人的見(jiàn)解，有與他人合作的意識(shí)，認(rèn)識(shí)到交流合作的重要性；（3）通過(guò)觀察銘牌，計(jì)算電功，培養(yǎng)節(jié)能意識(shí)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】電功率的概念、公式【教學(xué)難點(diǎn)】電功率的概念，用電功率的公式進(jìn)行計(jì)算?！窘虒W(xué)過(guò)程】 教師活動(dòng)設(shè)計(jì) 學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì) 一、引入新課 教師：你家裝修房子采購(gòu)了兩種不同規(guī)格的燈泡，有60W和25W的；根據(jù)需要客廳、書(shū)房的燈要亮些，臥室、廁所里的燈要暗些，如果讓同學(xué)們從中選擇，你會(huì)怎么選？為什么？ 同學(xué)們根據(jù)已有生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷選擇：客廳、書(shū)房安裝60W的燈泡；臥室、廁所里安裝25W的燈泡。原因：60W的電燈泡比25W的更亮。 二、認(rèn)識(shí)電功率 教師：演示60W和25W燈泡正常工作情況；問(wèn)1：電燈泡工作時(shí)能量是如何轉(zhuǎn)化的？從剛才實(shí)驗(yàn)看出60W的電燈泡比25W的更亮，這說(shuō)明什么問(wèn)題呢？ 問(wèn)2：怎樣來(lái)比較電流做功的快慢呢？ 學(xué)生觀察燈泡亮度電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能；這表明相同時(shí)間內(nèi)60W的電燈泡把更多的電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能。（也就是說(shuō)電流做功有快慢之分。） 教師類比啟發(fā)：（1）怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢？（2）怎樣比較力對(duì)物體做功的快慢？（3）可以怎樣來(lái)比較電流做功的快慢呢？ 學(xué)生思考并回答：（1）利用物體單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程（即速度）；（2）利用物體單位時(shí)間內(nèi)完成的功（即功率）；（3）單位時(shí)間電流所做的功。 教師：物理學(xué)中就引進(jìn)了一個(gè)十分重要的物理量來(lái)描述電流做功的快慢，它就是電功率。從剛才的比較中得出應(yīng)該怎么來(lái)描述電功率呢？ 電功率就是電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。 如果用Ρ表示電功率，用W表示電功，用t表示通電時(shí)間，用數(shù)學(xué)公式就應(yīng)該這樣表示：引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出其物理意義、數(shù)值和單位教師：但在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的用電器，如起重機(jī)上的電動(dòng)機(jī)，功率往往很大，這時(shí)就要用更大的單位千瓦（kW）來(lái)表示。1kW=1000W如農(nóng)田灌溉時(shí)用來(lái)帶動(dòng)水泵的電動(dòng)機(jī)，功率大約在幾千瓦到幾十千瓦之間。 電功率在數(shù)值上等于電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。當(dāng)電功的單位是焦（J），時(shí)間的單位是秒（S），電功率的單位就是焦/秒（J/S），常用瓦特（W）來(lái)表示。學(xué)生熟悉電功率的常用單位。 平常我們說(shuō)40W的燈泡、150W的電視機(jī)說(shuō)的就是電功率。電功率是家用電器的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，在各種用電器的銘牌和說(shuō)明書(shū)中都有標(biāo)示，請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察課本圖7-2-2并思考討論：（1）該電視機(jī)正常工作時(shí)的電功率是多少？表示什么意思？（2）看兩小時(shí)電視要消耗多少電能？教師說(shuō)明：計(jì)算時(shí)只要單位配套使用即可，計(jì)算日常生活中用電時(shí)消耗的電能用此方法更簡(jiǎn)便。 學(xué)生觀察后回答：（1）該電視機(jī)正常工作時(shí)的電功率是140W；表示它1s消耗電能140J（2）由公式，可得或： 學(xué)生了解單位的配套使用 （1）P—W,t—S,W—J； （2）P—KW,t—h,W—KWh. 教師：請(qǐng)同學(xué)們利用所學(xué)知識(shí)分析一下，要節(jié)約電能可以從哪些方面著手？ 學(xué)生：根據(jù)公式W=Pt，可以在不改變用電時(shí)間的情況下，盡可能的減小用電器的功率；也可以在不減小用電功率的情況下，減少用電時(shí)間，如養(yǎng)成隨手關(guān)燈的習(xí)慣等。當(dāng)然可以同時(shí)考慮。 三、探究電功率跟電流、電壓的關(guān)系。1.提出問(wèn)題，進(jìn)行猜想與假設(shè) 教師：不同的用電器工作時(shí)其電功率一般不同，請(qǐng)同學(xué)們猜想一下影響電功率大小的因素可能是什么？把你的猜想寫(xiě)下來(lái)，然后與組員討論，提出共同猜想的"影響因素。教師在教室里巡視，引導(dǎo)督促學(xué)生進(jìn)行猜想，避免學(xué)生盲目猜想。 學(xué)生猜想假設(shè)：（1）可能與兩端的電壓有關(guān)；（2）可能與通過(guò)的電流有關(guān)；（3）可能與用電器的電阻有關(guān)…………學(xué)生各自猜想后，與小組成員進(jìn)行討論，提出小組成員共同贊成的猜想，在班級(jí)里進(jìn)行交流，每個(gè)小組選出一位代表與全班同學(xué)交流本組的猜想。 教師將學(xué)生主要提出的猜想列在黑板上。幫助學(xué)生排除掉一些不必要的因素，確定出需要探究的猜想。 學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，確定出可能影響的因素。明確只需探究電功率跟電壓、電流的關(guān)系。 2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 教師：以小組為單位進(jìn)行討論，設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證我們提出的猜想的實(shí)驗(yàn)方案，畫(huà)出電路圖。 學(xué)生思考討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，畫(huà)出電路圖，各小組內(nèi)進(jìn)行方案交流。 教師：每組派代表與大家交流你們小組的實(shí)驗(yàn)方案。教師指導(dǎo)學(xué)生交流，強(qiáng)調(diào)研究方法---控制變量法。 學(xué)生交流討論得出實(shí)驗(yàn)方案。通過(guò)觀察燈泡的亮度來(lái)判斷燈泡電功率的大小，操作如下：（1）將小燈泡串聯(lián)，保持電流相等，測(cè)量燈泡兩端的電壓；（2）將小燈泡并聯(lián)，保持電壓相等，測(cè)量燈泡的電流。 教師：根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)儀器，分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師巡視指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 3.收集數(shù)據(jù)、分析論證 教師：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)表格，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行分析。教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行適時(shí)指導(dǎo)。 學(xué)生設(shè)計(jì)表格，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，得出小組結(jié)論。 4.交流討論 教師組織、指導(dǎo)學(xué)生交流討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 小組選出代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，全班進(jìn)行交流討論，得到結(jié)論：（1）通過(guò)用電器的電流相同時(shí)，用電器上的電壓越大，電功率越大；（2）用電器兩端的電壓相同時(shí)，通過(guò)用電器的電流越大，電功率越大。 5.評(píng)估 教師：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有沒(méi)有不合理的地方？操作中有沒(méi)有失誤？測(cè)量數(shù)據(jù)與所得結(jié)論是否可靠？ 學(xué)生審查思考 教師：進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電功率等于電壓與電流的乘積。即P=UI公式中I表示電流，單位是安(A)，U表示電壓，單位是伏（V），P表示電功率，單位是瓦（W）． 學(xué)生領(lǐng)會(huì)兩個(gè)計(jì)算電功率的公式：（1） （2）P=UI推導(dǎo)出公式：W=UIt. 四、例題 教師引導(dǎo)學(xué)生解答課本例1；教師：有無(wú)辦法直接由電壓和電功率求出電阻？ 學(xué)生嘗試完成例1和“自我評(píng)價(jià)”第3題。 教師引導(dǎo)學(xué)生解答課本例2并啟發(fā)學(xué)生完成討論交流----電流過(guò)大的原因。 學(xué)生嘗試完成 五、課堂小結(jié) 本節(jié)課我們探究了電功率，知道了電功率的概念、計(jì)算公式、單位；并能利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算，解決實(shí)際問(wèn)題。 六、課堂練習(xí) “發(fā)展空間”之“自我評(píng)價(jià)”剩余部分 七、課后練習(xí) 活動(dòng)手冊(cè)中的練習(xí)。 【實(shí)踐活動(dòng)】利用電能表和秒表測(cè)某家用電器的電功率。提醒學(xué)生一定要注意安全，最好在家長(zhǎng)的陪同下完成?！窘虒W(xué)反饋】電功率的概念是本節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，要巧妙地利用前面所學(xué)“速度”和“功率”的概念進(jìn)行類比，使概念的得出水到渠成。探究電功率跟電壓和電流關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，是一個(gè)完整的探究活動(dòng)，要讓學(xué)生在前面實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)上進(jìn)一步體會(huì)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中體會(huì)科學(xué)思想和科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。本課要根據(jù)實(shí)際情境設(shè)計(jì)問(wèn)題讓同學(xué)解答，在解題中激發(fā)興趣。教學(xué)的真正目的是讓學(xué)生通過(guò)知識(shí)的探索去獲得研究和思維的方法，所以在在設(shè)計(jì)本教案的時(shí)盡量通過(guò)學(xué)生的自主、合作、探究及師生交流、共同發(fā)展的互動(dòng)過(guò)程來(lái)教給學(xué)生一種研究問(wèn)題的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的能力?！菊f(shuō)明】根據(jù)家庭用電的實(shí)際情況，本課用60W、25W的燈泡代替100W和40W的燈泡。