資源簡介

第2節　電功率
知識與技能：
1．知道電功率的物理意義、定義、定義式和單位。
2．知道電能的單位千瓦時的來歷。
3．理解額定功率和額定電壓。
4．會用P＝UI進行簡單的電功率計算。
5．能綜合運用學過的知識解決簡單的電功率問題。
過程與方法：
1．觀察、體驗電能表轉盤轉動快慢跟用電器電功率的關系。
2．觀察體驗用電器的額定功率和實際功率。
3．通過學習活動，鍛煉學生初步的觀察能力。
情感、態度與價值觀：
1．培養學生勇于探索的創新意識和自主學習的能力。
2．培養實事求是的科學態度。
重點：理解電功率與電流、電壓之間的關系。
難點：能綜合運用所學知識解決簡單的電功率問題。
第1課時　電功率
多媒體課件、電能表、導線若干、電源、開關、標有“220 V　15 W”和“220 V　100 W”的燈泡各一個以及其他不同型號的小燈泡若干。
一、情景導入
教師利用準備好的實驗器材演示實驗：在電能表后分別接不同的燈泡，一只燈泡上標有“220 V　15 W”，另一只燈泡上標有“220 V　100 W”，接通電源，發現“220 V
100 W”的燈泡較亮，該燈泡工作時電能表的轉盤轉動得快，而“220 V　15 W”的燈泡比較暗，電能表的轉盤轉動得慢。
都是燈泡，為什么有的消耗電能快，有的消耗電能慢呢？為了描述用電器消耗電能時的這種差別，我們這節課引入了一個新的物理量——電功率。
八年級的時候我們學習過功率，同學們回憶一下功率的概念(學生回答：功率是用來表示物體做功快慢的物理量)。同樣，電流做功也有快有慢，為了表示電流做功的快慢，我們用什么物理量來表示呢？這節課就讓我們來學習表示電流做功快慢的物理量——電功率。
二、合作探究
　電功率
如何比較用電器消耗電能的快慢呢？(消耗電能的多少可用電能表來測量，所用時間的長短可用停表來測量)
教師演示實驗：將事先準備的導線、開關、電源連成部分電路，將不同規格的兩個小燈泡分別接入上述電路中，閉合開關，記錄電能表轉盤轉動一圈所用的時間。學生記錄表格。
小燈泡 1 2
消耗的電能/J 1 800 1 800
所用的時間/s 18 38
消耗電能的快慢 快 慢
同學們根據表格中數據交流討論，能得出什么結論？如何比較兩個小燈泡消耗電能的快慢呢？
【例】把一盞電燈接在家庭電路上通電1 h，消耗的電能是3.6×105 J，把一個電爐接在家庭電路中通電1 min消耗的電能是6×104 J，哪一個用電器消耗電能快？如何比較？
解：電燈1 s消耗的電能：＝100 J/s，電爐1 s消耗的電能：＝1 000 J/s，所以電爐消耗電能快。
(1)電功與時間之比為電功率。
(2)電功率的表達式：P＝，其中：W表示電功；t表示完成這些電功所用的時間；P表示用電器的功率。
(3)電功率的單位：瓦(W)、千瓦(kW)；換算關系：1 kW＝1 000 W。
電功率表達式P＝的推導公式：P＝＝＝UI。
　“千瓦時”的來歷
前面第1節的時候我們學習了電能的單位是“千瓦時”，那么“千瓦時”和“千瓦”有關系嗎？有什么關系呢？
教師引導學生將所學的公式P＝進行變形，得出公式：W＝Pt。并交流討論說出公式中各物理量的單位？
(1)“千瓦時”的來歷：千瓦時(度)是電能的單位。由W＝Pt可看出，1千瓦時表示：功率為1 kW的用電器使用1 h所消耗的電能。
(2)推導“1 kW·h＝3.6×106 J”：因為1 kW·h表示功率是1 kW的用電器1 h消耗的電能，而1 kW的用電器1 h消耗的電能W＝Pt＝1 000 W×3 600 s＝3.6×106 J，故1 kW·h＝3.6×106 J。
第2節　電功率
第1課時　電功率
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要想教好本節課，教師做好引導非常關鍵，教學過程中根據學生的表現和領悟情況可適當調整教學速度，切忌貪快而使學生理解不透，做題時不會，再返回頭來進行輔導，只有扎扎實實地進行教學，才能引導學生真正掌握好這一節內容。
第2課時　額定功率及電功率的計算
多媒體課件、標有“2.5 V　0.75 W”的小燈泡、電源、開關、滑動變阻器、導線若干、電流表、電壓表。
一、情景導入
教師在多媒體上展示圖片：燈泡的銘牌。
教師提問：燈泡銘牌上除了標有電功率值外，為什么還要標上電壓值？如果我們改變用電器兩端的電壓會怎么樣呢？
二、合作探究
　額定電壓、額定功率
通常我們說這個燈泡的電功率是40 W，那個電烙鐵的電功率是60 W，并沒有明確地指明電壓。在不同的電壓下，同一個用電器的電功率總是一樣大嗎？
取一個標有“2.5 V　0.75 W”的小燈泡，讓一學生根據如圖甲所示的電路圖，連接實物圖乙，連接好實物圖后，移動滑片，使小燈泡兩端的電壓為2.5 V，記下電流表的示數，觀察并記錄小燈泡的發光情況。再分別移動滑片，使電壓表的示數為2 V和3 V時，記錄電流表的示數和小燈泡的亮暗情況。
(1)從實驗所記錄的數據中，能否分析這些數據哪些是額定電壓、實際電壓、額定功率、實際功率？
(2)根據你的理解，說出什么是額定功率、額定電壓。
(3)以組為單位闡明小組的觀點，其他小組有不同意見的再加補充。
(1)額定電壓：用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓。
(2)用電器在額定電壓下工作時的功率為額定電功率。
(3)用電器實際所加的電壓為實際電壓，實際電壓下工作時的功率為實際功率。
(1)電功率的兩個推導公式：①根據歐姆定律I＝，將電流I代入電功率公式P＝UI＝U×＝；②根據歐姆定律I＝可得U＝IR，將電壓U代入電功率公式P＝UI＝IR×I＝I2R。故電功率也可以利用公式P＝＝I2R計算(但這兩個公式只適用于純電阻電路，即將電能全部轉化為熱能的用電器，如電爐、電飯鍋等均屬于純電阻電路)。
(2)根據用電器(特指純電阻用電器)正常工作時的電壓和電功率，結合公式P＝得出電阻R＝，從而計算出這類用電器的電阻。
　電功率的計算
消耗電能的多少可用電能表來測量，電功率的大小應該怎樣測量呢？
根據公式P＝UI可知，測出用電器兩端的電壓和通過用電器的電流，就可以知道用電器的實際功率。
【例】甲燈標有“6 V　6 W”字樣，乙燈標有“6 V　3 W”字樣，若將兩燈串聯接在6 V的電壓下工作，則________燈更亮，若將兩燈并聯接在同樣的電路中，________燈更亮。(假設燈泡電阻不隨溫度的改變而改變)
思考：(1)兩燈串聯時，相同的物理量是什么？兩燈并聯時，相同的物理量是什么？(答：兩燈串聯時，電流相同；兩燈并聯時，電壓相同)
(2)無論兩燈串聯還是并聯，不變的物理量是什么？(答：兩燈的電阻均不變)
分析：由題意得R甲＝＝＝6 Ω，R乙＝＝＝12 Ω。
①兩燈串聯時，電路圖如圖所示：，串聯電路中I甲＝I乙，P甲實＝IR甲，P乙實＝IR乙，因為R甲②兩燈并聯時，電路圖如圖所示：，并聯電路中U甲＝U乙，P甲實′＝，P乙實′＝，因為R甲P乙實′，即甲燈更亮。
答案：乙；甲
第2節　電功率
第2課時　額定功率及電功率的計算
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這節課的難點是學生對額定電壓、額定功率與實際電壓、實際功率的概念混淆不清，解題中需把電功率公式和歐姆定律公式反復運用，更加重了學習難度。解決這一困難，一是要把有標記的小燈泡接入不同電壓的演示實驗做好，二是解題中要分步計算，把每一步的已知量、待求量講清楚，練習應以直接用公式的簡單計算為主。這兩點注意到了，學生才能在后期的計算中循序漸進。

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