《功率》教学设计
作为一名教师,时常需要编写教学设计,教学设计是连接基础理论与实践的桥梁,对于教学理论与实践的紧密结合具有沟通作用。优秀的教学设计都具备一些什么特点呢?以下是小编为大家整理的《功率》教学设计,希望对大家有所帮助。
《功率》教学设计1
第一课时活动一:知识回顾
力对物体所做功的求解公式是什么?答:W=Fs活动二:思考与讨论
实例1:一台甲起重机在1min内把1吨的货物匀速提升到预定高度,另一台起重机乙在30s内把1吨的货物匀速提升到相同高度。
实例2:一台甲起重机在30s内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在30s内把1吨的货物匀速提高了5m。
提出问题:
1、这两个起重机对货物做的功有什么关系?
2、这两个起重机哪一个做功的快?
3、你又是怎么比较它们做功快慢的?
学生分组讨论,展示讨论的结果。
得出结论:功率是表示力对物体做功快慢的物理量。定义:功W跟完成这些功所用时间t的比值。定义式P=W/t,功率是标量。功率表示做功过程中能量转化的快慢。活动三:分组探究
提出问题:根据功率的定义,功率是平均功率,力对物体做功时有无瞬时做功的快慢——瞬时功率?说明:即使是同一个力做功,做功的功率也可能是变化的,在一段时间内力对物体做功的功率,实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。平均功率:描述一段时间内做功的.平均快慢。瞬时功率:表示在某一时刻做功的快慢。
展示成果:瞬时功率公式:P=Fv
平均功率P=Fv(V是平均速度);瞬时功率P=Fv(V是瞬时速度);一般表达式:P=Fv活动四:讨论区分机械的“额定功率和实际功率”成果展示,各小组派代表汇报组内讨论的结果。第二课时
研究性学习:机车启动过程探究
1、成立课题研究小组组内人员构成采取“异质”组合原则;各小组间保证研究实力均等,小组间实现“同质”。每组9人,各成员选出组长1名、副组长2名,负责每名同学的分工和本组研究课题的开展和管理。2、小组分工与策划
9人可分成三个小组,每组3人,第一组收集各种机械的铭牌数据,第二组研究起重机以恒定功率提升货物时,速度、牵引力、
《功率》教学设计2
【设计意图】
电功率是初中教学的重点和难点。学生从前面的学习中已经知道额定电压、额定功率,但学生对额定电压、额定功率与实际电压、实际功率混淆不清。
本节课的重点是“测量小电灯的功率”的测量和探究实验活动。实验中要求学生自行判断待测物理量并设计实验步骤,以培养学生的实验设计能力。通过活动以使学生能区分用电器的额定电压、实际电压和额定功率、实际功率,了解实际功率与额定功率大小之间的关系。培养学生的思维技能、实验操作技能以及分析概括等能力。两人一组共同实验,对实验中发现的问题能进行一定的分析与评价,既培养学生分析解决问题的能力,又促进学生之间的交流,进一步培养科学素养和合作精神。
本节课另外增加“利用家用电能表测算家用电器电功率”实验的分析与计算,有助于进行家庭实验。课外可以在家长的指导、帮助下进行实验,以注意安全,防止意外事故发生。这个实验对学生技能和能力的培养有非常重要的实际意义和应用价值,通过实验能使学生明白物理知识是与生活紧密联系的,也能进一步激发学生的学习兴趣。
适当使用多媒体手段加强视觉感受,促进实验过程方法抽象模型的建构,进一步开发物理实验的功能,促使实验教学更加高效。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)通过“测量小电灯的功率”的活动,能区分用电器的额定功率和实际功率,了解实际功率与额定功率大小之间的关系。加深对额定功率、实际功率的理解。
(2)进一步熟练电流表、电压表和滑动变阻器的使用操作技能,提高学生实验素质。
2.过程与方法
(1)经历“测量小电灯的功率”的探究实验活动,能区分用电器的额定功率和实际功率,了解实际功率与额定功率大小之间的关系,培养学生的分析概括能力。
(2)用多种方法测量用电器的电功率,培养学生的发散思维能力。
3.情感、态度与价值观
(1)积极投入“测量小电灯的功率”的活动,培养自主探究意识和兴趣。
(2)积极参与讨论、交流和探究学习过程,进一步培养科学素养和合作精神。
【教学重点】
制定计划与设计实验。通过实验能区分用电器的额定电压、实际电压和额定功率和实际功率的关系。
【教学难点】
自己设计实验,排除各种故障测量小电灯的功率。
【教学器材】
多媒体课件、电磁实验探究组合器材。
【教学过程】
一、引入新课
1.知识准备:
① 是电功率,电功率的大小表示是电流做功 的物理量。
②电功率的计算式P= = 。
③ 是额定电压, 是额定功率。
④一只灯泡标有“220V 40W”,它的含义是 。
另一只灯泡标有“220V 60W”,它的含义是 。
设计意图:根据奥苏伯尔“学习准备原理”,激活学生已有的知识与经验,为新内容学习作好准备。创设实验情境,激发学生的学习兴趣。
2.演示实验:
取一标有电压和功率的'小灯泡,分别接在额定电压、高于额定电压、低于额定电压的电路中,观察发光情况。
分析:灯的亮暗会发生变化,说明相同时间内消耗电能转化成内能、光能的多少不同,即电功率不同。
3.问题讨论:
常用的小灯泡标有额定电压(如1.5V,2.5V,3.8V)而未标明额定功率,那么它的额定功率,以及工作时的实际功率如何知道呢?
设计意图:提出探究问题,集中学生注意力,激发学生解决问题的欲望。学生根据实验目的确定实验原理。学生根据实验目的、实验原理学会根据待测物理量选择器材、画出实验电路图进行实验设计。讨论连接电路时应该注意的问题,培养学生良好的实验习惯。学生分小组实验,培养其合作意识。实验过程中及时记录实验现象。
二、导学新课
(一)测量小电灯的功率
1.测量小电灯的功率:
师生共同讨论:
(1)实验目的:学会测定小灯泡的额定功率和不在额定电压时的实际功率,并加以比较。
(2)实验原理:P=UI。
(3)设计实验:
点拨思路:
由P=UI可以看出,要测小灯泡的功率需测量的物理量有哪几个?需要的测量器材是什么?
如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢?
(学生试答:增加或减少电池,也可以用滑动变阻器。教师评价:用滑动变阻器更方便。)
学生自行设计实验:
①实验器材:额定电压为2.5V的小电灯一个、电池组、开关、滑动变阻器、电压表、 电流表、以及导线若干。
②电路图:让学生画出实验电路图。
③实验注意:学生交流讨论:
1.连接线路时,开关应处于断开状态。
2.闭合开关S前,滑动变阻器的滑动头P的位置放置在使其电阻最大的一端。
(4)进行实验与收集证据:
实验步骤:学生讨论交流,找一学生试述实验的步骤。
1.按电路图连接电路。
2.闭合开关S前,滑动变阻器的滑动头P的位置放置在使其电阻最大的一端。
3.调节滑动变阻器的滑动头P的位置,先后使电压表的示数小于、等于和略大于小电灯的额定电压,观察小电灯的亮度,并将实验数据填入下表:
小电灯的规格
电压U
(V)
电流I
(A)
小灯泡的明亮程度
电功率P
(W)
额定电压
U额=2.5V
合理分工,学生进行实验,师巡回指导:
①解决同学们在实验中遇到的疑难问题。
②指导学生掌握正确的操作方法和实验技能。
③掌握实验的进展,记录下实验做得好的小组。
(5)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间的关系。
(1)当U实=U额时,则P实=P额 正常发光
(2)当U实
(3)当U实>U额时,则P实>P额 较亮
2.评价与思考:
(1)使用用电器时,为什么应让它在额定电压下工作?加在用电器上的电压超过或低于额定电压时,会出现什么现象?
(2)一位同学连接好电路,在闭合开关时发现小电灯不亮,电流表无示数,但电压表有示数。试分析电路中可能出现的故障。
(3)另一位同学连接好电路后,闭合开关时发现小电灯特别亮。这说明什么问题?
(4)实验中另一位同学连接的电路闭合后,发现小电灯特别亮。无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表的指针虽有偏转但不变化,而电压表的示数则始终等于电源电压值,产生上述现象的原因是什么?
(5)实验中有一位同学在闭合开关后调节滑动变阻器,发现电压表示数减小,灯泡变亮;电压表示数增大,灯泡变暗,产生上述现象的原因是什么?
……
(二)利用家用电能表测算家用电器电功率:
出示实物:“220V 60W”白炽灯
问题讨论:这盏灯接在家庭电路中工作时,如何测量它工作时的实际功率?
讨论交流:方法一:实验原理:P=UI
方法二:实验原理:P=W/t
计算思考:用一电能表测某一用电器的电功率。电能表上标有“3000R/KW·h”的字样,使待测用电器单独工作 6min电能表的转盘转过30r,问该用电器的电功率为多大?
讨论交流,理清解答过程:
⑴表盘每转一圈电流所做的功:
W0=3.6×106/3000=1.2×103(J)。
⑵在时间t内表盘转n圈所做的功:
W=nW0=n×1.2×103(J)。
⑶电吹风的电功率
P=W/t=n×1.2×103/t(W)
本实验可安排学生在家长的帮助下在课外完成,课内强调实验的方法及测算方法。
设计意图:动手实验,提高学生的科学探究能力。分析实验数据,学会用准确精练的语言归纳结论,学会用数学工具精确表达物理意义。对实验中发现的问题,进一步延伸教学,学生通过交流讨论找出故障原因,训练学生思维,培养分析解决问题的能力。
通过两个实验,一是课内测小灯泡功率,二是利用电能表和计时器测家用电器的电功率。培养学生的发散思维能力。进一步使学生明确,电能表只能间接测量电功率。课外在家长的协助下,利用电能表和计时器测家用电器的电功率,培养物理知识的应用意识。
三、课堂小结
通过这节课的学习,你有哪些收获?
四、学生课后活动
1.在家长协助下完成用电能表和钟表测家用电器的电功率的实验。
2.对本节所学知识进行整理归纳。
《功率》教学设计3
教学目标
1)知识与技能
理解功率的概念及计算公式,知道功率的单位。
2)过程与方法
通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。
3)情感、态度与价值观
培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
学习者的分析
学生来自小城镇和农村(大部分),有丰富的生活知识和生活经验,接触许多与功和功率有关的事物和现象,为这节课的教学过程奠定基础,同时学习过速度和电功率的概念,对于理解功率有很大帮助。
教具与学具
电化教具:多媒体课件
教学过程分析和设计
一、播放多媒体素材(视频)或画面)如用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快?图中的情景说明了什么问题?
类似的事例还有吗?(启发思考) 教师通过所设计的情景,将学生引入学习怎样比较做功快慢的学习主题,让学生发表自己的看法,初步知道物体做功是有快慢之分的。
由情景引入吸引学生的注意,启发学生思考,并直接切入学习主题。
认知层面
想想议议学物理
二、功率的概念及计算公式
1、引导回顾速度的知识。 速度是表示物体运动快慢的物理量。
2、向学生提供一组数据,让学生想一想,议一议谁做功最快?说出比较的依据。
物体 所做的功 所用时间
A 1000J 5S
B 1000J 10S
C 4000J 1min
D 6000J 1min
3、联系教材,利用工地上的搬运问题加深对功率知识的认识。
4、想想议议:
投影演示插图孙女与爷爷上楼,让学生分析比较谁的功率大。
5、提问:用什么方法可以方便准确的表示物体做功的快慢呢?
6、介绍功率的概念及计算公式
并以适当的事例加以巩固。
例:过去我们学习电功率,说说某电风扇的功率为60W,表示什么意思?
引导学生参看课本小数据图表中的资料,说出各物体功率所表示的意义。
7、巩固提高:
提问:用1牛的力在2秒内将物理课本从地上提高1米,你能算出这个力做功的功率吗?
教师启发:以前学习过要比较两物体运动的快慢,可以先确定路程再比较时间,也可以先确定时间再比较路程。同理,要比较物体做功的快慢可采用什么方法?
学生在小组讨论的基础上进行回答,由他人(同组同学或其他组同学)适当补充,再通过教师的引导使学生领悟比较物体做功快慢的方法:①做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快;②时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快。
利用机械或人工将同一大堆砖从地上搬到五楼,你会选用什么方法?
学生讨论过程。
教师点拔:在图中不知爷孙俩的体重和他们爬楼的时间,能否确定他们的功率的大小。
教师引导:用一个包含有功和做功所用的时间的概念(电功率)来表示物体做功的快慢是否可行?
学生在教师的引导下,理解功率的概念,功率表示的物理意义,认识功率的相关单位及计算公式。
学生回答问题,教师作适当的讲评,加深学生对功率概念的理解。
教师先引导学生求出所做的功,再求功率,这对学生巩固前后知识均有所帮助。
温故而知新,对后面的学习将起到重要的启发作用。
用类比法
学生通过讨论,知道物体做功有快有慢之分,进一步知道比较做功快慢的方法,在此基础上对物体做功的快慢有进一步的认识。
学生的答案可能两方面都具有,如果教师在学生的讨论中逐步启发,加选先进的起重机,学生就会在前面讨论的'基础上深刻领悟物体做功确有快慢之分。
学生的讨论也会出现分歧,教师就在学生的分歧中导入功率的概念,循序渐进,恰到好处。
设疑,引出功率是表示物体做功快慢的物理量(要比较两物体做功的快慢,可用功率直接比较)。
通过实例讲授,让学生自然知道功率的概念。
加深学生对功率的物理意义的理解,使学生对人和一些事物的功率数值有个具体的概念,懂得功率大或小的意思是什么。
让学生更好地理解和掌握功率的相关知识,包括公式的运用。
知识的运用与迁移
三、通过例题训练,加深对功率概念的理解和加强知识的运用能力。
1、 想想议议:
物理学或者生活中,还有那些场合需要表示一个物理量变化快慢的?
2、例题:体重为900N的爷爷与体重为300N的小孙子举行登楼活动,楼高三层共10米。若:
(1)爷、孙两人同时从一楼起步,半分钟后同时到达三楼;
(2)爷爷年纪大、身体较重,孙子登楼用了半分钟,爷爷所用的时间是孙子的2倍;
(3)孙子登楼用了半分钟,爷爷所用的时间是孙子的3倍。
以上三种情况下,谁做功多?谁做功少?谁用的时间多?谁用的时间少?谁做功快?谁做功慢?
3、学生自己阅读课本例题,动手做一做。
教师适当的引导,让学生说出经济增长率、人口增长率、频率(振动),拓展知识。
引导学生回到前面所举的例子,通过讨论及训练,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
学生边边思考,边动手进行计算解答。教师把学生的答案进行投影,可进行全班讨论,加深理解。
学生自己进行阅读、解答,教师在课室巡视,给有学习困难的学适当的帮助。学生解答完后,教师再用解题示范,强调解题的方法和习惯。
对各种变化率,增长率的认识,让学生拓展知识
使学生加深对做功快慢的理解及加强学生对功率知识的应用能力
练习功和功率公式的应用,使学生加深认识功──力和在力的方向上移动的距离的乘积,功率──单位时间内所做的功。
四、小结
请同学们总结一下,本节课你学到了哪些知识,有哪些收获?
学生先自己总结归纳,教师引导个别代表回答并作适当的讲解。
给学生充分表现自我的机会,同时教师也能借此机会发现学生学习的问题,并获得教学效果的即时反馈。
《功率》教学设计4
【教材分析】
《功功率》是教科版初中物理八年级第十一章第3节。这是一节典型的概念型新授课,包括两个重要的概念:功和功率。功是在学习了力的基础知识之后描述力的另一种效果的物理量,本节综合地应用力与运动关系等知识来展开介绍的,它既符合了由易到难、由简到繁的认知规律,又保持了知识的结构性和系统性。可以说是前面所学的知识的延伸,又为学习功率、机械效率、机械能等知识的基础,起到承上启下的作用。而功的概念比较复杂、抽象,因此这一节是本章的重点和关键,并且功和功率的知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着较大的现实意义。
【学情分析】
八年级学生大多十四五岁左右,抽象思维还不成熟,在学习过程仍需一些感性认识作为依托,因此在教学中借助演示实验和实例分析,加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。在物理学中功与能量紧密结合,功是过程量,能量是状态量,功是能量转化的量度。在没有学习能的转化的知识的情况下,功的定义是很难下的。但学生已有一定的力学基础知识,可以引导学生充分利用已有认知水平来构建“功”的概念。
【教学目标】:
1、知识与技能:
(1)明确做功的两个必要因素,能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功;
(2)初步理解功的计算公式,知道功的单位是焦耳,并会进行有关计算。
2、过程与方法:
经过举例,理解功及功的必要因素,培养从生活现象中分析物理本质的方法。
3、情感、态度与价值观:
调动学生参与课堂的积极性,培养学生观察、分析和科学探究能力;培养学生团结协作,善于观察和探索的习惯;树立爱国情感和民族自豪感。
【教学重点】
功的含义及计算,利用W=FS进行简单的计算作为本节的重点。
【教学难点】
功的概念非常抽象,判断一个力有没有做功作为本节的难点。
【教学方法】
根据本节课特点,发挥教师的主导作用,使用身边常见的实物引导学生观察和分析,拉近教学内容与生活的距离,采取多媒体等教学手段,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。
【教学过程】
教学中以掌握知识为中心,培养能力为方向,紧抓重点突破难点,不丢弃情感和价值观的教育,具体设计如下:
1、新课引入
通过多媒体展示搬石头和推石头,启发学生思考
师:它们有哪些共同特点?
生:都有力作用在物体上,但是物体都没有移动。多媒体展示小车在水平面上受力的情景师:小车在力的作用的情景
生:小车在里的作用下移动了距离。有力作用在小车上,小车在力的作用下沿力的方向移动了距离。
多媒体展示叉车提升货物师:叉车在力的作用下的情况
生:叉车上的.货物在力的作用下提升起来,货物受到力的作用,在力的作用下竖直向上移动了距离。
2、新课讲授第一部分做功
通过上述例子,结合教材P82图11—3—2两种拉箱子的情况,总结功的概念,分析做功的两个必要因素,分析几种不做功的情况。
(1)功的概念
如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离,就说力对物体做了功。
(2)做功的两个必要因素a、作用在物体上的力
b、物体在力的方向上移动的距离
(二者缺一不可,只有同时满足力才做功)多媒体展示三个场景
①当你抱着一摞书不动时,你对书做功了吗?为什么?②用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?
③提箱子在水平路面上匀速前进,提箱子的力做功吗
S S
师:描述三个场景中的情况是否满足做功的两个必要因素生:①书受到力的作用,但是没有距离
②足球在地面上滚动,是由于惯性,人没有施加力的作用③箱子在水平路面移动了距离,提箱子的力是竖直向上的(3)不做功的三种典型情况
①有力,但是在力的方向上通过的距离为零。②有距离,但是在距离方向上没有力。③有力,也有距离,但是力和距离垂直。训练巩固(学案)
分析下列情况中,人有没有对所带的皮箱做功:
(1)人用力提放在地上的皮箱,但没有提起(2)人再一次用力把箱子提起(3)人用力提着皮箱在原地不动
(4)人把箱子放在电梯上,一起随电梯上升(5)人提着箱子在水平路面上匀速前进了50m(6)人提着箱子上楼第二部分功的计算
由功的概念入手,知道功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,得出功的计算公式:功=力×力的方向上移动的距离
即:W = Fs
W:功
F:力
S:力的方向上移动的距离N的力使物体在力的方向上,通过1 m的距离时所做的功为1 J。
功的计算是基础计算,要注意各物理量的单位,如果单位不统一要进行换算,公示变形也是常用的方法,要灵活运用,能够灵活应用到学习中。
3、课堂训练
为更好地检查学生的掌握情况,有哪些漏洞,设计了学案,其中两个计算题要求学生进行板演,旨在检查本节课的学习情况和计算中存在的问题。
题1、用50N的水平拉力拉重为100N的箱子,使该箱子在水平方向上前进了20m,拉力和重力各做了多少功?如果把这个箱子匀速举高m,他做了多少功?
题2、质量为50kg的雪橇上装载了350 kg的货物,一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做的功。(g=10N/kg)
4、课堂总结
孩子们对本节课的只是回顾,PPT展示
《功率》教学设计5
设计理念
从生活实际中用电耗能的差异性──不同用电器消耗电能的快慢不同入手,引导学生观察电能表的转动快慢不同,提出电能消耗快慢的度量问题,引入电功率的概念。让学生认识生活中的物理,从生活走向物理。通过学习电能的计算,认识节能的不同方法,可以采用功率小的用电器,也可控制用电时间,体验科学问题与技术和社会的联系,从物理走向社会。通过探究用电过程中电功率与什么因素有关,让学生经历探究认识电功率与用电器两端电压、用电器中的电流的关系的过程,体验科学探究的方法,能区分用电器的额定功率和实际功率的意义,学会认识电器上标出的功率值,提高学生的科学素质。
教学目标
知识与技能目标:知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是w或kw。会用电功率的公式 进行简单的计算。
过程和方法目标:观察体验电能表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,通过科学探究电功率与用电器中电流的关系(或与用电器电压的关系)。
情感态度与价值观目标:培养实事求是的科学态度。
教学重点
知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是w或kw。会用电功率的公式 进行简单的计算。学习用实验研究电功率问题。形成节电的意识。
教学准备
教师准备:简易家庭电路示教板:接有电能表,一个保险盒,一个开关,一个卡口式电灯泡及其灯座,一个插座,另外还有一处留有用来接电流表的接口,交流电流表(1A和5A量程)。手摇发电机。不同额定电功率的电灯泡3只。节能型电灯一只(功率1w)。
学生准备:课前收集常见家用电器的电功率值。
教学难点
区分电功率和电能的物理意义;区分电功率单位kw和电能单位kw·h;多个物理量同时出现在本节课中,对学生学习构成困难。
教学过程
一、复习电能的知识导入新课
演示实验:手摇发电机给灯泡供电,摇得越快,灯泡越亮。
提出问题:
这个实验中的电能是谁提供的?消耗什么能量能得到电能?
这个实验中灯泡工作时得到了什么能?消耗了什么能?
你还发现了什么?为什么摇得快些,灯泡更亮?从中你能提出什么问题?
老师总结:电能问题的确存在于三个不同的方面,电能的生产、消耗即转化问题,消耗的电能有多少即量度的问题,还有一个就是用电器中电能消耗的快慢问题。
二、本节课就来研究电能消耗的快慢问题。认识怎样衡量电能消耗的快慢?
1、教师设问:某家庭上月在用电管理所交费购入100元的电,约200度(按本地电价水平计算),结果40天后全部用完。同样的情况下另一家庭却用了60天。哪个家庭耗电更快?能否从电表上反映出来?
演示实验:在简易家庭电路板上接有电能表,一个开关,一个卡口式电灯泡,一个插座,另外还有一处留有用来接电流表的接口。
观察:
只接25W的家用灯泡时,电能表上的铝盘转动的快慢。
只接550W电炉时,电能表上的铝盘转动的快慢。
学生讨论:能看出谁消耗电能更快吗?你认为应该怎样衡量消耗电能的快慢?你知道25W,550W各表示什么意思吗?
2、老师和学生总结交流:电能消耗的快慢完全可以用一样长的时间内消耗电能的多少来加以区分,当然也可以用消耗一样多的电能所用时间的长短来衡量。涉及到两方面消耗的电能和用电时间。
教师板书:物理学中用电功率反映消耗电能的快慢。
电功率──就是用电器1s秒内消耗的电能。
公式:
式中W表示消耗的电能,单位焦耳,t表示用电的时间,单位是秒,P表示电功率,单位是瓦特。
单位:瓦特 简称瓦 符号W 1W=1J/s
3、学生阅读课本33页小数据,形成一般用电器电功率大小的`直观印象。交流自己收集的家用电器的电功率值。
师:如果电灯泡的功率是25W表示什么意思?电炉的功率是550W又是什么意思?
生:前者表示它1s消耗电能25J,后者表示它1s消耗电能550J,的确是电炉耗电更快。
师:它们都工作1h,各自耗电多少?
生:可以用W=pt计算,W=25W×3600s=9×104J
同理 W=550W×3600s=1、818×106J。
师:J这个单位是大还是小?能否用kw·h表示所消耗的电能?那么在计算时各个量的单位如何应用呢?
生:讨论计算方法。W=Pt计算,W=0、025kw×1h=0、025kw·h,计算时只要单位配套使用即可,计算日常生活中用电时消耗的电能用此方法更简便。
三、师:从上述计算中还要看出1KW·h就可以理解为功率1KW的用电器工作1h消耗的电能。
W=Pt=1kw×1kw·h=100×3600s=3、6×106J
师:电子表的功率多大?为什么它用电池供电?从公式W=Pt中你想到了节能的办法吗?教师出示1W的节能灯。
师:请同学们利用所学知识分析一下,要节能可以从哪些方面着手?
生:根据W=Pt,可以在不改变用电时间的情况下,尽可能的减小用电器的功率,也可以在不减小用电功率的情况下,减少用电时间,如养成随手关灯的习惯,能不用空调机的情况下就不开空调机。当然可以双管齐下。
师:课本35页中的想想议议怎样理解?
生交流自己的看法:记者的错误主要是把消耗的电能与消耗电能的快慢──电功率混淆了。如果说节约的5000kw·h电能,可供10,000个电功率0、5kw的电吹风工作1h,那是完全可以的。
四、电功率与什么因素有关?怎样测量?
1、提出问题:课本中给出的电子手表的功率多大?空调机的功率多大?猜想影响功率大小的因素可能是什么?
生:可能与供电电压有关,也可能与其中的电流有关,我们已学到了一些这方面的数据。
2、设计简单的实验进行验证。
师:我们仍用550W的电炉和另一只150W的家用电灯泡进行研究。想一想现在我们如果只想研究电功率是否与电流有关,应在电路中接入哪些器材?
生:肯定要入电流表测出通过用电器的电流。
教师做演示实验:示教板上接150W的灯泡时,流过灯泡的电流多大?示教板上接550W的电炉时流过电流表的电流多大?
师:记下电流值,0、6A和2、6A(分别用1A和5A的量程测量),想一想实验能说明什么?
生:用电器的电功率与其中的电流大小有关。
师:用我们今天的实验不能探究出用电器的功率与电压有无关系,你能不能想办法进行探究呢?
生:可能要试着调整用电器两端的电压,试观察电压变化后,用电器的功率是否变化?
师:这个问题就留给同学们课后来完成。现在请计算一下,电灯和电炉中的电流与所用的电压的乘积多大?你看出了什么?
生:电功率P=IU
师:理论上给出的电功率公式是P=IU。公式中I表示电流,单位是安(A),U表示电压,单位是伏(V),P表示电功率,单位是瓦(W)、
师:根据你的经验来回答,家用空调机工作时的电流和电灯泡中的电流哪个大?能否用学到的知识来计算?
生:空调机中的电流大,因为电压相同时,用电器功率大的电流自然大。可以用公式 来分析。
师:你知道怎样测量电功率吗?
生:可以测量W,t,用定义公式计算,也可以测量I和U用公式计算。
课堂教学小结和延展
本节课中你学到了什么知识和技能?请简要列举。有哪些问题容易混淆?
本节课中你学到了什么研究问题的方法?
在情感态度价值观方面有何收获?
作业:课本36页动手动脑学物理。延展:每个家庭都需要照明的电灯,目前市场上既有白炽灯,又有电子节能灯,究竟哪一种灯更好呢?某中学的同学在课外调查中就这个问题进行了调查,了解到了如下情况:25w的白炽灯与11w的电子节能灯发光效率相当,他们选择其中的一组进行研究,收集了表中的数据。
项目额定电压/W额定功率/W寿命/h单价/元当地电费/元
白炽灯2206010001、50、52
电子节能灯22011500030、000、52
请根据表中所列的数据,说明你应选择何种电灯更经济?(要求写出所依据的物理原理和必要的文字说明)。
《功率》教学设计6
教材分析:
本节教材首先通过做相同功所用时间不同引入功率的概念,再全面解析物理量功率的物理意义、定义、计算公式、单位等,通过估测学生上楼时的功率学以致用。功率是初中物理量力学功能中重要的一个物理量,也是后面将要学习的`电功率的基础,并且是生活中机械的一个重要指标,具有十分重要的意义。
知识和技能:
1、 理解功率,知道功率的物理意义、定义、公式和单位。
2、会估测人做功的功率。
过程与方法:
1、通过自学归纳认知功率,提高学生的自学归纳能力和交流能力。
2、经历估测功率,提高学生的实验探究能力。
情感、态度与价值观:
通过估测功率提高学生的学习兴趣,有将物理与生活联系的意识和实事求是的科学态度。
教学重点:认知功率,估测功率的大小。
教学难点:功率物理意义的认知理解。
教具:每组钩码一盒、弹簧测力计一个、米尺一根、机械停表一块。
教学程序:
一、 创设情景,引入新课。
漫画:小华和小明同时从一楼到三楼。
讨论:对他们的做功情况发表自己的见解。
二、 合作交流,解读探究。
1、自学:功率。
自学提示:功率的物理意义、定义、计算公式、单位。
2、 认知:一些功率值。
3、 活动:估测人将物体从地面提升到桌面的功率。
讨论:
(1)实验原理。
(2)猜测:怎么能使功率更大一些?
(3)测量工具和需要测量的物理量。
三、总结反思,拓展升华。
1、本节课你有哪些收获?
2、你还有哪些需要解决的问题?提出来和大家共同探讨一下。
四、学以致用,布置作业。
1、设计方案:估测人做引体向上时的功率。
2、收集家中用电器及其他机器的功率,并对它们进行排序。
《功率》教学设计7
一、教学目标
1.在物理知识方面要求
(1)理解电功率的概念和公式;
(2)知道电功率的单位;
(3)理解并区别额定功率和实际功率。
2.通过电功率的学习,使学生会利用有关电学知识解决一些简单的问题。
二、重点、难点分析
1.重点是电功率的概念、公式以及运用有关知识解决一些简单的问题。
2.难点是如何正确理解和区分功率和实际功率以及它们的实际应用。
三、教具
演示用交流电流表,演示用交流电压表,调压变压器,白炽灯泡220V25W和220V40W各一只,灯泡36V40W一只,投影片或小黑板。
四、主要教学过程
(一)复习引入新课
1.复习提问:
(1)电功的计算公式如何写?
(2)公式中的各字母代表哪些物理量?
(3)各物理量的单位是什么?
2.引入新课
教师列举实例(写在投影片上或小黑板上),根据实例内容,讲述电流做功的`快慢不同:
(1)家用洗衣机上电动机每秒做功约200焦;
(2)家用小收录机上电动机每秒做功几焦;
(3)公共电车上电动机每秒做功6万焦左右;
(4)电力机车上电动机每秒做功400万焦左右;
引导学生讨论以下几个问题:
(1)电流做功的快慢跟什么因素有关?
(2)在哪些情况下可以说电流做功快?
通过讨论,引入本课课题。
(二)讲授新课
(板书)二、电功率
1.功率是表示电流做功快慢的物理量。
为了便于比较电流做功的快慢,物理学中用下述方法定义了电功率的概念。
板书定义:电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
《功率》教学设计8
一、前期分析
毋庸置疑,电能的大规模使用,促进了人类社会的快速发展,促进了人类文明的进步。但是多年来由于“用电不当”造成的安全事故也是此起彼伏。中学生,尤其是初二学生,对安全用电的认识仍然处于懵懂阶段。以我个人的经历为例,在我上初二刚学完火线、零线等基本家庭电路知识时,有一次家中一灯泡开关的拉绳断了,在换接前,我断开了保险盒内的两根电线中的一根,就开始操作,现在我还依然记得当时有明显的触电感觉,但是“瞬间的”,我当时坚信,我已经断开了一根,电流不可能形成回路,所以应该没有问题,“触电”也是“偶然的”、“瞬间的”、“不应该的”。其实后来才知道,当时断开的很可能是零线(当时未检测,无法得知真相),由于我本人踩在木制板凳上,没有造成严重的触电事故。
所以,有关安全用电的教学宜引起格外重视。而且教学目标不仅仅放在知识点的学习上,同样重要甚至更加重要的是,帮助学生建立安全用电的意识,做到不惧怕电,安全、合理、科学地使用电能,只有这样我们的生活才能更加安心、幸福。
安全用电的教育渗透到了教材中电学部分的各个角落。以人教版八年级下册为例,作为课题,有三节内容,第一是第七章《欧姆定律》第四节《欧姆定律和安全用电》,第二是第八章《电功率》第五节《电功率与安全用电》,第三是第八章《电功率》第六节《生活用电常识》。从标题也可看出,这三节都是该章内容的综合应用,同时又从不同的角度讲安全用电。《欧姆定律和安全用电》的物理依据是:I=U/R,结论是:电压越高越危险;电路中电阻太小,尤其是短路时,会造成I过大,导致事故发生。《电功率与安全用电》的物理依据是:P=UI、I=P/U,结论是当用电器总功率过大时,会造成电路中的电流过大,甚至引起火灾。《生活用电常识》的内容有:家庭电路是由进户线、电能表、总开关、保险装置组成;火线与零线;三线插头和漏电保护器;两种类型的触电及触电的急救。
综上,家庭电路中的安全用电隐患除了人身触电外,都是由电流过大造成的,而造成电流过大的原因有三种可能:
1、电压过大;
2、短路;
3、用电器总功率过大。在家庭电路中电压通常是比较稳定的,也不是我们用电人所能控制的。所以我们主要考虑后两者。
由于电流是看不见、摸不到的,我们必须通过特别的教学设计增加学生感悟,以提高实际的教学效果。
二、教学过程实录
(一)引入
师:家里电路出现过跳闸现象吗?(从常见的`,也是学生最感兴趣的跳闸现象入手,有利于展开学生思维,从而有效地推进教学活动)
生:出现过。(这是事实,大部分同学家均出现过跳闸现象)
师:家庭电路中跳闸现象一般在什么情况下出现?
生:夏天用空调时。(大部分同学这样说,也有说用微波炉、烤箱等其他电器的)
师:现在让我们一起亲眼目睹“跳闸”现象。(学生兴奋、期待)
教师出示自制示教板,并作简单介绍。
教师故弄玄虚,说:“坏了,今天没带空调来”,学生们笑了,并思考着。很快有人讲话,“用其他电器代替”、“多接几个其他用电器”等等。教师顺势取出了几个灯泡,学生们一看是灯泡,就开始议论纷纷,有人干脆直接说:“不行,就象人吃饭,吃100个花生豆不一定吃饱,吃馒头两个就行了”,通俗但易懂。最后师生共同商定不用灯泡,用几个其他大功率用电器。教师出示事先备好的电熨斗、热得快、电热水壶(两个)。
接下来,利用示教板演示跳闸现象。(这应该是同学们第一次亲眼目睹“跳闸”,因为家庭电路跳闸时,大家不可能在“跳闸”现场) (二)师生共同思考,解决问题
问题1:跳闸在什么情况下会发生?
同学们思考、讨论,最后比较容易地达成一致:当同时接入的用电器过多,即总功率过大时,会发生跳闸现象。接下来,师生共同分析其物理依据,如下图所示:
家用电器并联在火线和零线之间,电路总功率P总=P1+P2+…、Pn,多增加一个用电器,P总会变大,P总=U总I总,I总=P总/U总,U总是比较稳定的,所以I总变大。教师介绍,这个闸叫“空气开关”,当通过它的电流过大时,它会断开(原理以后会学到)。
问题2:跳闸是好事还是坏事?
学生1:是坏事。若正在玩电脑,突然跳闸,停电,玩不成了。
学生2:是好事。如果该跳不跳,可能造成火灾。
最后师生共同认定学生2比较有道理。教师借势发挥:我国每年都会出现一些因用电不当而酿成的重大火灾事故。
下面我们一起目睹火灾是如何发生的?
教师把示教板转到别的方向,偷偷地“做手脚”。做完手脚,再把示教板转过来。(学生们一直期待着)再逐一接入用电器,很快大家看到有一地方冒烟,发红,而且有烧焦的东西脱落。(学生们惊喜)
话题一转,教师提出:同学们,请猜想一下,刚才老师“偷偷地做了什么手脚?”。同学们七嘴八舌。最后教师揭开谜底,换了一个规格不同的空气开关,在示教板的某位置套了一个塑料吸管。
师生共同分析发生火灾的物理依据是:Q=I2Rt,装塑料管的一段是铁丝,电阻相对较大,在同时接入的用电器过多,即电功率过大时,干路电路电流较大,在一定时间内,产生较多的热量,引燃了塑料管。
教师:空气开关是近几年才出现的保险装置,原来家庭电路中安装的都是保险丝。当电路中电流过大时,保险丝会熔断,切断电路,从而保护电路。教师把示教板上的那一段铁丝取下,换上一段保险丝,把刚才的用电器逐一接入,很快保险丝变红、变软、断开,有熔化物脱落。
问题3:保险丝的材料应该具有什么样的特点?
同学们讨论得出保险丝应该具有熔点低的特点。然后教师交待:保险丝是由熔点较低的铅锑合金制成的。教师演示用火柴烧断保险丝,证明了其熔点较低。
问题4:选择空气开关或保险丝的标准是什么?
教师提示:这两者的规格都是以允许通过的最大电流为标准。那么,在家庭电路中,它们允许通过的最大电流是越大越好还是越小越好呢?同学们经过充分讨论,最后认定:选择的空气开关或保险丝既要满足大部分家用电器的正常工作,又要保证干路导线不着火,即总电流不超过导线允许的最大电流。
教师顺势抛出:如果二者不可兼得,我们应该怎么办呢?师生交流互动,最后认定:首先要保证干路导线不着火,必须遵守安全第一的原则。在这一前提下,尽量满足更多用电器的正常工作。
教师讲解:若在满足前者的条件下,只能满足很有限的家用电器(举例)同时正常工作,这样就影响我们的正常生活,我们的幸福指数就会下降。这时候,我们就要改造电网。事实上,前几年我国进行了大规模的城乡电网改造工程,电网改造的一个重要内容就是更换输电线,换用更粗一点儿的输电线,使它允许通过的最大电流更大,满足更多的家用电器同时正常使用。
(三)最后是演示“惊心动魄”的短路现象。教师用绝缘钳夹着一段较粗的铜导线,将其插入示教板上插座的两孔,空气开关立即断开,同时看到铜线两端“冒火”,拔出后发现两端已被烧黑。同学们专注、期待、担心、惊讶、高兴。紧接着,教师郑重声明:短路实验不可擅自在家模仿。我们这次实验也是经我校电工师傅允许的。同学们表示完全理解。,《电功率与安全用电》的教学认识与实践
三、反思总结
家庭中常见的电路事故是用电器的总功率过大或短路造成跳闸或火灾。本节主要着眼于这两点,用现场演示这种最直观、最刺激的方式把平时很难“亲眼目睹”的现象展示出来,并且用欧姆定律和电功率知识进行解释。这是一次物理与生活的亲密接触。这完全符合新的课改理念,从生活现现象中抽象出物理问题,再将物理知识用于社会、生活中现实问题的解决。
教学设计从最常见的生活现象跳闸入手。
第一部分:先让学生回忆跳闸时的情境,然后以教师为主演示跳闸现象,最后师生共同分析跳闸的物理依据。
第二部分:师生共同认识跳闸或保险丝熔断对保护电路的必要性。第三部分:将物理应用于社会,随着人民群众的生活越来越富裕,大量的家用电器进入家庭,这就造成了干路电流过大与导线可能太细之间的矛盾,于是就出现了我国城乡大规模的电网改造工程。第四部分:教师为同学们演示“难得一见”的短路现象,同时也意识到了短路可能带来的危害。在教师的帮助下,学生自主地建构知识,最后达成共识:
一、同时使用的用电器不宜太多,总功率不能太大;
二、用电要认真,小心,尽量避免短路的发生。笔者认为,这种教学设计完全符合学生的认知规律。
新课程倡导课程资源的开发利用,不是教教科书,而是用教科书教。本教学设计依据课程目标,对有关安全用电的课程资源有机融合,试图在师生互动中实现教与学的统一。
电路事故无小事,重则危及生命,轻也可能造成火灾。生命无价,火灾无情。因此在《电功率与安全用电》的教学中,我们利用示教板,尽情展示了用电器过多,总功率过大以及短路对电路的破坏力。学生从中受到的生命安全教育是深刻的,是发自内心的。实际教学效果非常好。
《功率》教学设计9
教学目标
1.知识与技能:理解功率的概念。
2.过程与方法:通过观察和实验了解功率的物理意义。
3.情感、态度与价值观:具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学过程:
一、复习提问
⑴力学里的功包括两个必要的因素是什么?计算功的公式和国际单位制中功的单位是什么?
⑵在建筑工地上要把1000块大理石板送到20米高处,已知每块大理石板重50牛,用起重机可以在2分钟内将大理石板一次全部送到20米高处。如果用一个工人来背,把这些大理石板送到20米高处所用的时间是20小时,试求用这两种方法,把大理石板全部运送到20米高处,起重机和工人各做了多少功?
解答:起重机吊送大理石板所做的功
W1=F1s=Gh=50×1000牛×20米=1.0×106焦,工人背运大理石板所做的功
W2=F2s=Gh=50×1000牛×20米=1.0×106焦。
二、进行新课
㈠引入
把1000块大理石板送到20米高处,起重机和工人做的功是相等的。但是,在做相等的功时,起重机比工人做功快。做功不但有个多少的问题,还有一个快慢的问题。在物理学里用功率这个物理量来描述物体做功的快慢。
板书:功率
1.功率是表示物体做功快慢的物理量
㈡功率的定义、公式和单位
提问:如果起重机和工人做的功不同,做功用的时间也不同,如何比较它们做功的快慢?比较它们的'功率大小呢?
启发学生回答,教师总结。
我们已经学过,速度是表示物体运动快慢的物理量。我们用单位时间里运动物体通过的路程表示运动的快慢,与此类似,做功的快慢是用单位时间里完成的功来表示的。
板书:2.单位时间里完成的功,叫做功率
提问:如果起重机在2分钟里完成l.0×106焦的功,它的功率如何计算?要求学生答出:
教师给出功率公式和单位,边讲边板书:
4.单位:瓦特(国际单位制)
1瓦特=1焦/秒,1千瓦=1000瓦特。
参阅课本,对功率的单位形成具体观念。
㈢功率是机器的主要技术性能之一,简要说明选购机器考虑它的功率时要从实际出发。
㈣例题:课本例题。教师要把此题分解为几个问题逐个提出,由一名学生板演,其他学生自己演算,要求解题规范化。
学生解答完以后教师讲评。
三、课堂小结
四、布置作业:
P14 1—4
五、教后记:
《功率》教学设计10
教材首先通过将不同功率的用电器分别接在电路中工作时,电能表铝盘转动的快慢不同,使学生通过实验直接比较出在相同时间里,铝盘转过的圈数不同。认识到铝盘转过的圈数直接反映用电器工作时消耗电能的多少,而在相同时间里铝盘转过的圈数,则反映用电器工作时消耗电能的快慢。使学生直观地建立起“电功率”的概念。然后认识电功率的单位,通过小资料介绍常用“家用电器的电功率”,进一步强化用电器电功率的大小不同,其消耗电能的快慢不同。而后介绍额定电压、额定功率的相关知识,最后说明电功率的测量,为下一节的教学埋下了伏笔。
【知识与能力目标】
1、知道电功率的物理意义、定义、单位。
2、理解电功率的公式,并能进行简单的计算,知道P=UI。
3、理解和区分用电器的额定功率和实际功率。
【过程与方法目标】
1。通过实验,让学生体验电功率概念的建立过程。
2。通过实验,探究在不同电压下,实际功率、额定功率的关系,使学生收集和处理信息的能力有所提高。
【情感态度价值观目标】
通过学习,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,形成节约用电的意识和习惯。
【教学重点】
掌握电功率的概念,理解额定电压与额定功率。
【教学难点】
能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。
◆课前准备
◆ 灯泡、可调电压的电源,开关、导线、多媒体课件等。
◆教学过程
一、新课引入:
展示课件:
1、观察动画,分别把灯泡和空调接入电路,电能表转盘转动的快慢是否相同?说明了什么?2、观察铭牌的图片,想一想,灯泡上的“25 W”和空调上的“1060W”的字样是什么意思?二、知识讲解:
学生通过看书回答:
电能表铝盘转的快慢不同,表示用电器消耗电能的快慢不同。灯泡上的“25W”和空调上的“1060W”表示消耗电能的快慢,“1060W”比“25 W”灯泡消耗电能快!教师总结:
在力学中学习过表示机械做功快慢的物理量——功率。
刚才的实验说明了电流做功也有快慢之分,用什么表示电流做功的快慢呢?引导学生得出电功率的知识:
电功率的意义:表示电流做功快慢的物理量。
(一)电功率1、物理意义:表示电流做功的.快慢。
2、单位:瓦特,简称瓦,符号是W。
常用单位:
1 kW = 103 W
1 W = 103 mW各种不同的用电器,电功率各不相同,翻看电器的说明书,我们常常可以看到“电功率”这样的参数。教师为学生展示一些家用电器的电功率。
思考:
洗衣机半小时做功180000J,电流通过公共电车2s做功120000J,如何比较谁的功率大?引导学生用单位时间内做功的多少来比较做功的快慢。
3、定义:物理学中,把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率。
定义式:P=W/t W——消耗的电能——焦耳()
t——消耗这些电能所用时间——秒(s)
P——用电器的功率——瓦特(W)
提问:我们上一节学习的电功的计算公式是什么?引导学生推导电功率的另一个公式:
P=UI。
例题1:一小灯泡两端的电压为2。5V,通过其中的电流为0。4A,通电2min,小灯泡的电功率是大?解:
P=W/t= UIt/t = UI= 2。5V×0。4A =1W答:小灯泡的电功率是1W。
(二)“千瓦时”的来历请同学们看课本了解“ kW·h”的来历,说说自己的理解。
功率的单位还可以用千瓦(kW),如果时间的单位取小时(h),由公式P=w/t,变形后得到W=Pt,这时电功W的单位就是“ kW·h”。
1kW·h就是功率为1kW的用电器使用1 h所消耗的电能。
例题2:某电视机的电功率是150 W,每天使用3 h,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)
解:P = 150 W = 0。15 kW
t = 3 h×30 = 90 h
一个月内消耗的电能是
W = Pt = 0。15 kW×90 h = 13。5 kW · h答:一个月用电13。5 kW · h。
想想议议:
一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约电5 000 kW · h的时候,手举一只理发用电吹风机说:“我这只电吹风是500瓦的,也就是0。5千瓦,这个工厂节省的电力可以开动10 000个这样的电吹风”。这位记者错在哪里?学生总结:这位记者的说法混淆了电能和电功率概念。
交流讨论:
不同用电器的电功率一般不同,那么,在不同情况下,比如在不同电压下,同一个用电器的功率总是一样的吗?教师演示:
取一个标有“36 V 25 W”的电灯泡。把它接在36 V的电路中,它正常发光。把它分别接在24 V和40 V的电路中,观察并比较它们的亮度。
现象:在电压为36 V时,灯泡正常发光;
在低于24 V时,灯泡发光暗淡;
在高于40V时,灯泡强烈发光。说明用电器消耗的电功率随着它两端电压的改变而改变。
(三)额定电压额定功率
1、额定电压:用电器正常工作时的电压。
2、额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。
3、实际电压、实际功率实际加在用电器两端的电压叫做实际电压,用电器在实际电压下工作时的功率叫做实际功率。
师生总结:
U实= U额,则P实= P额;
用电器正常工作。
U实> U额,则P实> P额;
可能烧毁用电器。
U实< U额,则P实< P额;
用电器不能正常工作。
展示图片:生活中各种用电器的铭牌。
提问:这些来自生活的铭牌标示的是什么电压、什么功率?谈谈你对额定功率和实际功率的认识?想想议议:一种彩色灯泡的额定电压是36 V,要接在220 V的电路中,要串联多少个这种灯泡才行?(四)电功率的测量提问:
1、测量电功率可以用专用的功率表,但是在非专业的实验中,我们是否有其他方法呢?根据什么原理去测量?2、我们需要什么器材去测量电功率?学生总结:可以用P=UI,用电压表测量电压,用电流表测量电流,代入公式计算即可。
三、课堂总结:
1、功率的物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
2、功率的国际单位:瓦特,简称瓦,符号:W。
3、功率的定义:电流在单位时间内所做的电功。
4、功率的定义式:
推导得到:
P=UI 5。千瓦时的来历:1 kW·h=1 kW×1 h(W=Pt)
6、额定电压——用电器正常工作时的电压。
额定功率——用电器在额定电压下工作时的功率。
7、实际功率与额定功率的关系U实=U额P实=P额U实<U额P实
P额四、布置作业:
课后“动手动脑学物理”。
五、板书设计:
第2节电功率一、电功率1、物理意义:表示电流做功的快慢。
2、单位:瓦特,简称瓦,符号是W。
常用单位:
1 kW = 103 W
1 W = 103 mW 3、定义:物理学中,把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率。
定义式:P=W/t二、 “千瓦时”的来历由W=Pt可知,1kW·h就是功率为1kW的用电器使用1 h所消耗的电能。
三、额定电压额定功率
1、额定电压:用电器正常工作时的电压。
2、额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。
3、实际电压、实际功率U实= U额,则P实= P额;
用电器正常工作。
U实> U额,则P实> P额;
可能烧毁用电器。
U实< U额,则P实< P额;
用电器不能正常工作。
◆教学反思略
《功率》教学设计11
一、教材分析
电功率是重要的电学概念,且在生活中有着广泛的应用,这就要求我们要具备用所学的知识去解决实际问题的能力。从知识内容来看,电功率部分概念多(电功率、额定电压、额定功率等)、公式多(计算公式P=UI=W/t,推导公式P=I2R=U2/R等)、计算量大、综合性强(如解题时要求灵活地应用串、并联电路中的电流、电压关系及功率分配特点等),因此本部分可以认为是整个初中物理中最难的一章。由于本部分所涉及到的知识内容较多,既有跟力学的联系,又有跟热学的联系,在各种考试中,常以本章知识内容为背景出一些“压轴题”,难度大且分值高。这就要求我们予以高度重视:
1.打好相关知识基础。如串、并联电路中电流、电压特点要牢记在心;反映电压、电流、电阻关系的欧姆定律要能灵活应用。
2.能化简电路。先简化电表,简化开关,将滑动变阻器“化动为静”,再用解决一般问题的方法处理。
3.对具体的用电器,应区别额定功率和实际功率。要学会计算用电器在具体电路中的实际功率。
二、学情分析:
学生已经全面的学习了初中物理电学知识,但学生的知识相对比较零散,缺乏系统的知识整理和提炼归纳;对现实生活中的电学现象不能正确分析和用准确的物理语言来描述,而对于电功率公式的选择和运用,是解决电功率问题的关键点。
三、设计理念:
1.密切物理知识与社会生活的联系,激发学生的学习兴趣。本节课以学生熟知的“恐龙灯会”作为切入点,使学生感到格外亲切,有效地激发学生的学习兴趣,同时也培养了学生把社会生活情境中的具体问题抽象成理论问题的能力。
2.根据《标准》精神和学生实际,适当拓展。如电功率的导出公式和串并联电路中电功率的特点归纳,同一用电器不同状态下实际功率和额定功率的定量关系等,让学生有体验成功的喜悦。
3.优化教学方法,促进学生主动地、富有个性的学习。《基础教育课程改革纲要(试行)》提出了转变学生的学习方式的任务。本节课提倡自主、合作的学习方式,采用“课题解决式”的教学方法,利用明晰课题复习方向和利用有效的实例深化课题从而体现课题复习的价值。给学生有自主思考、合作学习、独立获取知识的机会,促进学生在教师的指导下获得语言表达能力的提高和解决问题能力的培养。
4.为了促进物理学知识、能力以及情感态度与价值观这三个目标的实现,我注重了帮助学生自己进行知识构建和方法的获得,通过及时归纳小结,让学生在获取知识和方法的过程中,学会反思、纠正和提高。另外,我还特意安排一定的辨析题目,鼓励学生对物理现象持健康的怀疑态度,从而培养实事求是的科学精神。
四、设计思路:
1.三维目标:
会运用电功率公式及结合欧姆定律的变形公式解决关于电功率的问题。区分实际电功率与额定电功率,
通过研究生活中不同用电器电功率与其消耗电能之间的关系,培养学生应用知识解决问题的能力和语言表达能力。
2.教学重点、难点:电功率公式的运用。
3.教学方法:根据以上分析,我采用设疑激情、知识建构、讨论交流、综合运用、方法总结的设计思路,运用观察、辨析讨论、归纳概括多种方法,并且引入多媒体增加了教学容量,让学生“有说有看”。
4.学法指导:我在教学中设法帮助学生逐步树立自主学习的意识,给学生知识,还要给他获取知识、应用知识解决实际问题的方法,体现学生的主体地位,从而为学生的'终生学习奠定良好的基础。
五、教学准备:
教师准备:教学课件等。
学生准备:电功率知识清单。
六、重难点突破
1.辨析建构——面向全体,合作讨论。综合学生平时作业中出现的易错点,设计相应的辨析题,明确电功率公式P=I2R=U2/R的选择运用,正确区别实际功率和额定功率。
2.质疑解惑——
(1)针对知识建构过程中的共性问题,师生共同探讨、推导出相应的规律和特点:
如:在串、并联电路中电功率的特点(对于两个用电器在同一电路中):
P1 :P2 = U1 :U2 = R1 :R2 P1 :P2 = I1 :I2 = R2 :R1
额定功率和实际功率的联系与区别 :对于同一用电器不同状态下:P 额:P 实 = U 2 额:U 2实
(2)精选典例,精讲点拨,整合知识。选题注意知识的典型性、整合性、综合性,体现“通法通则”。讲解时注意规范学生的解答格式,点拨方法、学法、小结和提升。
3.整理升华
针对学生平时作业中暴露问题,突出重点和补救性。变式整合,让学生独立解答、限时、讲评,自批。
4.反思转新
总结知识点、方法与注意事项,交流有效的学习方法与对策,提出尚存的疑惑,自评或互评复习过程与效果,培养学生自我纠错和反思的习惯。
七、教学反思
1.现代教育社会发展对教育的深刻影响,促进了物理学科教学的改革和不断发展,教师应充分认识这一变化并及时调整自己的教育教学策略,并体现在教学设计和实施的各个环节之中。
2.学生们日常生活中对电功率的概念并不会陌生,经常接触到哪个用电器省电、哪个更费电等问题,电灯的瓦数也偶尔会有一些接触,所以教学中注意联系生活实际也会激发学生对知识的认同感,利于形成较强的学习动机,也能培养关心社会实际生活,增强他们的社会责任感。
3.教学中要注重知识的呈现方式,增强知识的灵动性,增进知识和学生之间的亲和性,促进学生在学习过程中的“生命在场”。
《功率》教学设计12
教学目标
1、知识与技能:
(1)会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。
(2)理解额定功率与实际功率。
2、过程与方法:
通过探究,体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变,并发现其变化的规律。
3、情感、态度与价值观:
认识用电器正常工作和正常工作对用电器的影响,培养学生科学使用用电器的意识以及节约用电的意思。
教学器材
教师用具:一只标有额定电压和额定电功率的电灯炮(220V40W),一只实验用的小灯泡
学生实验器材:干电池两只,电压表、电流表、滑动变阻器、开关、“2.5V”的小灯泡和灯座各一,导线若干。
课时安排
1课时
教学过程
1.出示课前准备好的灯泡,让一位同学观察上面所标出的参数,并说出这两个参数分别代表是什么?
2.创设情景,提出问题。
师:刚才A同学回答的很好,我们日常生活中用的灯泡上都标有这样的参数,它告诉了我们它的额定电压和额定功率,要是没有上面的参数,我们使用起来就会遇到麻烦,比如说家里客厅灯泡坏了要换,要是不知道额定功率,总不能一个一个的`去试,看哪一个合适。现在请同学们观察你们手中的小灯泡,它上面标有额定电压和额定功率吗?
生:上面标有额定电压,但没有额定功率。(可能有的灯泡上额定电压也没标出,但可以通过灯心的颜色分辨,蓝色额定电压为2.5V,绿色额定电压为3.8V,可以向学生这一小常识)
师:那么同学们,你们想知道你们手中的小灯泡额定电功率是多少吗?
生:想。
师:其实老师也不知道它的额定电功率是多少,我也非常想知道,不过老师一时还没想出办法,你能根据以前我们所学过的知识帮老师这个小忙吗?想一想,相信你们能行。
3.3分钟分组讨论,设计方案,在你的方案中要用到那些仪器。同时板书实验目的:测量小灯泡电功率。
4.讨论结束,请同学发表自己的意见。
可能出现的意见有:①测量通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压,根据计算功率的公式P=IU计算得出结果,实验电路图如下:
②在上诉设计中再加上一个滑动变阻器,电路图如下:
S
A
V
若出现以上情况,可由提出第二种意见的同学指出第一种意见的不足,并说明自己加入滑动变阻器的理由及其作用。若同学说不上来,可以做简单提示(如提示在什么情况下小灯泡功率才等于额定功率,而两节干电池电压为3V,满足达到额定功率条件吗?根据具体情况提示),也可由其它同学补充。
当同学们完善了实验电路图后,教师给予肯定评价。
师:同学们的表现都很好,设计的实验都很有道理,对比以上两种意见,为了测出小灯泡额定功率,我们应该选择谁的才能达到目的呢?我们按照电路图连接完成后应该按怎样的步骤来做呢?
请同学简要叙述测量额定功率实验步骤,其间若有不清楚的地方,可以请其它同学补充。
5.提问:如果小灯泡两端电压低于或略高于额定电压,小灯泡的功率还等于额定功率吗?请测出当小灯泡两端电压低于额定电压和为额定电压1.2倍时的功率,并观察小灯泡亮度有什么变化。
小灯泡两端电压的情况
电压U(V)
电流I(A)
小灯泡的明亮程度
电功率P(W)
等于额定电压
实际功率
高于额定电压
实际功率
低于额定电压
实际功率
6.实验前提示实验注意事项:连接电路时开关应__,滑动变阻器滑片应置于__位置。
7.开始实验,记录数据,教师巡回指导。
8.实验数据分析和小结
请几组同学汇报实验结果,选一两组数据填入黑板上的表格中。
讨论:
①从实验看出,小灯泡在什么情况下正常发光?在什么情况下比正常情况更亮?这样做好不好?在什么情况下小灯泡比正常情况下暗?
②使用用电器时,为什么应该在额定电压下工作?
③回想一下自己在实验过程中遇到了哪些困难,你是怎么解决的。
延展:
如果现在有两个额定电压都是1.5V的相同小灯泡,如何连接才能正常发光?(可能会有多种答案,只要合理,教师都应给予肯定)
评估交流:
1、小灯泡在额定电压下能正常工作,此时实际功率=额定功率;
2、实际电压偏低,小灯泡消耗的功率越小,灯光变暗.不能正常工作;
3、实际电压偏高,小灯泡消耗的功率增大,灯光过亮,若长期使用会影响灯泡的寿命,还有可能直接烧坏小灯泡。
4、本实验中滑动变阻器的作用:通过改变电阻来调节小灯泡两端的电压。
除了以上我们总结出的结论外,你还发现了什么新问题吗?
板书设计
实验目标:测量小灯泡的电功率
实验原理:P=UI
S
A
V
实验器材:待测小灯泡1只,电流表1只,电压表1只,电源一组,开关1只,滑动变阻器1个,导线若干
实验电路图:
实验数据记录表格
小灯泡两端电压的情况
电压U(V)
电流I(A)
小灯泡的明亮程度
电功率P(W)
等于额定电压
实际功率
高于额定电压
实际功率
低于额定电压
实际功率
实验步骤:
实验讨论:
用电压表、电流表测量小灯泡的功率是电学中第二个要求定量测量的实验,它关系到电压表,电流表和变阻器等电学器件的正确使用和操作,所以对学生要求比较高,正确选择仪表及合理地进行实验,准确地记录及处理实验中的数据是个关键,所以教师应该关注每个小组的实验,并注意适当引导.
电压U
电流I
电功率P
第一次测量
第二次测量
第三次测量
第四次测量
《功率》教学设计13
一、教学目标
(一)知识与技能
1.能说出电功率的物理意义、定义和单位;
2.能利用电功率的公式进行相关计算;
3.能结合实际,说出用电器多铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义,能区别额定电压与实际电压,额定功率与实际功率;
4.知道千瓦时的来历,会把千瓦时和焦耳相互换算。
(二)过程与方法
会利用电流表和电压表测量用电器的功率。
(三)情感态度和价值观
了解不同用电器的额定功率,知道用电器在待机时也要消耗电能,形成节约用电的意识。
二、教学重难点
电功率是表示电流做功快慢的物理量,学生往往会误认为用电器的功率越大,做功越多,把消耗电能的快慢与消耗电能的多少相混淆,所以对电功率概念的掌握是本节教学的重点。电功率是电功与时间的比值,根据定义得出功率的计算是,结合电功的计算可以得出电功率的计算式为P=UI,还可以结合欧姆定律推导出其它几个公式,在电功率计算中要根据题意对公式进行变形,所以电功率的计算是本节的另一个重点。
不同的用电器有不同的电功率,用电器铭牌上所显示的是用电器的额定电压、额定功率,它是用电器的重要参数。但用电器接在不同电路中,实际电压、实际功率不同,只有当实际电压等于用电器的额定电压时,实际功率才等于额定功率。所以对于额定电压与额定功率、额定功率与实际功率的区分是学生不易理解的难点,尤其是实际功率的计算学生会感到困难。
重点:对电功率概念的掌握及计算。
难点:对额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别及灵活应用学过的知识解决简单的电功率问题。
三、教学策略
电功率是继电流、电阻、电压、电能之后学生学习的又一个重要的电学概念,它反映了电流做功快慢的,电功率的概念是建立在电功的基础上的。上节中已经对电功有了具体的了解,它是在单位时间内电流做功的多少,可以利用在电路中接入不同的用电器来观察电能表的转盘转动情况,可以发现接不同的用电器,电能表的转盘转动速度不同,说明相同时间内电流做功的多少不同,从而引入功率的概念。利用类比的方法,得出电功率的物理意义、定义和单位,利用比值定义法,结合电功的计算推导得出电功率的计算公式。为了使学生更熟悉这个物理量,体现物理与生活的紧密性,让学生观察不同用电器铭牌上的功率,因为它也是生活中用电器铭牌上一个重要的指标。了解生活中各用电器的功率,对不同用电器的功率大小形成初步印象。同时强调电流做功快慢与电流做功多少的不同,因为电能表转盘转动圈数的多少反映的是电流做功的多少,而转的快慢反映的是电流做功的快慢。所以电流做功多少与用电器的功率大小有关,还与通电时间的长短有关。为了使学生对电能知识的深化、具体化,让学生了解“千瓦时的来历”,利用W=Pt来推导出电功的单位千瓦时与焦耳的关系,强化了学生对电功与电功率的区别。
额定电压和额定功率是用电器的参数,它的大小是不变的,它们与实际电压和实际功率是不同的概念。学生不易区分实际电压与额定电压、实际功率与额定功率。通过改变一个灯泡两端的电压使学生认识到用电器的功率是可以变化的,此时的灯两端的电压及灯的功率就是实际电压和实际功率,只有当用电器两端的实际电压等于其额定电压时,它的实际功率才等于额定功率。通过对实验现象的分析,降低学生对额定电压与实际电压、额定功率与实际功率理解的难度。在实验中要提醒学生,当用电器两端的电压高于铭牌上的额定电压时,用电器不正常工作,容易烧杯;当用电器两端电压低于额定电压时,用电器同样不正常工作。实验后通过一个实例来加强对实际电压与额定电压、实际功率与额定功率的理解。对于用电器功率的测量,结合公式P=UI,学生很容易想到利用电压表测出用电器两端的电压,利用电流表测出用电器的电流,从而算出功率,因为下节中有详细的测小灯泡的实验,所以本节只需让学生了解测量原理、实验电路图、实验器材等初步的了解。
四、教学资源准备
校园局域网、多媒体课件整合网络、家庭电路演示板(含电能表)、功率不同的用电器(如热得快和白炽灯)、电源、开关、导线、规格已知的小灯泡、滑动变阻器等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
复习提问
(2分钟)
1.电功的'大小与哪些因素有关?如何计算?
2.家庭电路中测量电能的工具是什么?测出电能的单位是什么?
3.1kWh的电能给灯和空调使用,哪个用的时间可以长一些?
学生按要求回忆,回答。
为本节课作知识上的铺垫,逐步进入物理思维。
创设情景
引入新课
(5分钟)
把不同功率的用电器接入家庭电路中,观察电能表转动快慢。
比较:相同时间内热得快和白炽灯哪个消耗的电能多?
电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系?说明了什么?
投影出热得快的铭牌(220V1000W)和白炽灯的铭牌(220V40W),这些物理量表示的是什么意思?
电能表转盘转动快慢不同,说明电流做功快慢不同,可以利用电功率来表示电流做功快慢。
学生观察演示实验,比较不同用电器相同时间内消耗的电能哪个多?
学生讨论回答:
电能表转盘转动越快,相同时间内电路消耗的电能越多。
电能表转盘转动快慢与用电器的参数有关,了解不同用电器参数不同,对本节课研究的物理量有初步认识。
创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。
联系实际,引入新课
新课教学(28分钟)
电功率
投影:把一盏灯接在家庭电路上通电20min,消耗的电能是720xxJ;把热得快接在家庭电路上通电1min,消耗的电能是60000J。哪个消耗的电能多?电流在哪个用电器上做功快?
热得快消耗的电能多,比较电流做功快慢可以计算出相同时间内消耗的电能,相同时间内消耗的电能越多,电流做功越快。
通过比较做功快慢引入本节课的主要内容
对比力学中的功率,思考:
1.电功率的物理意义。
2.电功率的单位,单位间是如何换算的。
生活中常用的一些用电器的功率有多大呢?
思考:
1.电功率的定义
2.电功率的计算公式
电功可以利用W=UIt进行计算,代入电功率的计算公式可以得出:
例题:教室一盏日光灯的电流约为0.18A,则此日光灯的电功率约为多少?
学生思考回答:
1.电功率是表示电流做功快慢的物理量。
2.电功率的单位是“瓦特”,简称“瓦”,符号是“W”。常用单位还有“kW”和“mW”
1kW=103W
1W=103mW
学生阅读课本P92的小资料,了解生活中常见用电器的电功率
学生可以与力学功率类比:
1.电功率等于电功与时间之比
2.计算公式
学生利用电功率的计算公式进行计算
P=UI=220V×0.18A=39.6W
利用类比的方法引入电功率的物理意义及单位。通过了解用电器的电功率,提高学习兴趣。
利用比值定义法给电功率下定义
培养学生利用物理知识解决实际问题的能力
“千瓦时”的来历
回忆电能表测出电路中消耗电能得到的单位是什么?它的从何而来的?
例题:某电视机的电功率是150W,每天使用3h,一个月用电多少千瓦时?(按30天算)
阅读课本P93的“想想议议”,相互讨论一下,该记者犯了什么错误?
电功的大小与用电器的功率与通电时间都有关,用电器的功率越大,通过时间越长,消耗的电能越多。
学生思考:
根据单位的组成“千瓦时”是由千瓦和小时两个单位组成的。千瓦是功率(P)的单位,小时是时间(t)的单位,千瓦时是由P、t这两个物理量相乘得到的组合单位。即它是由公式变形为W=Pt得到的。
学生利用电功率公式变形进行计算。
由得W=Pt=0.15kW×30×3h=13.5kW·h
学生通过讨论可以发现:
电功与电功率是两个不同的概念,节电5000kW·h是指少消耗的电能,而电吹风的0.5kW是指功率。
加强知识的联系,培养学生系统学习的能力。
为下面实际功率与额定功率作铺垫。
培养学生合作学习的能力、团队精神和交往能力。
额定电压额定功率
展示一个实验室用小灯泡,上面标有“2.5V0.5W”的字样,它表示的是什么意思呢?把它接到不同电压两端,它的功率会变化吗?
同一个用电器,在不同的电压下,其实际的电功率会随着它两端的电压而改变。
额定电压:用电器正常工作时的电压
额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率
说出一电热水器的铭牌“220V1000W”表示的意思。
根据此电热水器的铭牌我们可以获得哪些信息呢?
如果电热水器两端电压低于220V,它的功率就小于1000W,此时它的功率就是实际功率,但额定功率仍为1000W。额定电压与额定功率是用电器的参数,它的大小是不变的。实际电压、实际功率是指把用电器接在电路中用电器两端的实际电压,它的实际功率大小与实际电压有关。
实际功率与额定功率可能相等吗?
阅读课本P95“想想议议”,要串联多少个这种灯泡?
学生把“2.5V0.5W”的小灯泡接在2.5V、2V和1.5V的电压下,观察灯泡的亮度。发现灯泡越来越暗。说明灯泡的功率在减小。
220V表示此电热水器的额定电压为220V;1000W表示它的额定功率为1000W。
学生讨论回答:
1.可以算出电热水器正常工作时的电流I
2.可以算出电热水器的发热电阻的阻值。
学生讨论:
当用电器两端的实际电压等于额定电压时,实际功率就等于额定功率。
当实际电压低于额定电压时,用电器的实际功率小于额定功率,不能正常工作;当实际电压高于额定电压时,它的实际功率就高于额定功率,用电器可能会被损坏。
学生讨论:
用电器在工作时,其两端电压一般不能超过其额定电压,否则容易损坏。
培养学生动手实验的能力;培养学生观察、思考和归纳能力。通过实验比较直观的反映出不同电压下灯的电功率,对实际功率有感性认识。
培养学生知识应用能力,认识用电器的铭牌。
培养学生综合应用能力,熟悉电功率的计算公式,增加欧姆定律与电功率的联系。
培养学生合作学习的能力、团队精神和交往能力。
电功率的测量
展示一个正在发光的灯泡,提出问题:你如何测出此时灯泡的功率?
思考:
1.实验原理
2.需要哪些实验器材
3.画出此实验电路图
具体的测量方法在下节课我们再详细研究。
学生讨论后回答:
1.可以根据P=UI来测量
2.实验器材:电压表、电流表、开关、电源、导线、滑动变阻器、灯泡等。
3.实验原理图
利用物理知识解决实际问题。根据P=UI测功率。
总结
(5分钟)
通过这节课我们到了哪些内容呢?回忆并回答:
1.电功率的物理意义、定义及单位。
2.“千瓦时”的来历。
3.实际电压与额定电压,实际功率与额定的区别,用电器铭牌上标的电压和功率是什么意思。
4.电功率的测量原理、原理图等。
梳理本节课知识内容,学生根据问题逐个回忆本节课的内容,形成一个知识体系。
利用问题引领的方法培养学生总结归纳的能力。
布置作业
1.课本P95的“想想议议”
2.“动手动脑学物理”
3.调查了解家中用电器铭牌(至少两个)
学生根据作业要求按时完成。
巩固本课学习内容,同时增加课外调查的作业,使物理走向社会、走向生活。
《功率》教学设计14
【教材分析】
《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率,关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念,会进行功率的计算;会分析汽车发动机功率一定时,牵引力和速度的关系;尝试自己设计实验,测量人在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广,教学中可充分利用这一优势,使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力,树立正确的价值观。
【教学目标】
一、知识与技能
1.理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义;
2.,的运用。
二、过程与方法
1.通常指平均功率,为瞬时功率;
2.,分析汽车的启动,注意知识的迁移。
三、情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用,提高学习物理科学的价值观。
【重、难点分析】
1.重点:教学重点是理解功率的概念;功率的物理意义是本节的重点内容,如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢,自然就能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。
2.难点:理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算。瞬时功率的概念学生较难理解,这是难点。学生往往认为,在某瞬时物体没有位移就没有做功问题,更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量,这个难点就不易突破,因此,在前面讲清楚功率的物理意义很有必要,它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。
【教学方法】
本节课的教学立足于培养学生的思维能力,通过学习物理研究方法,让学生学会思考问题。在建立“功率”概念中,让学生体会用比值方法来建立一个新概念。通过汽车起动过程的分析,着重培养学生的逻辑思维,引导学生认识物理与社会生活的密切联系,综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验,达到学以致用的目的,培养学生运用科学知识解决实际问题能力。
【教学步骤】
一、课前活动,引入课题(采取比赛的形式组织教学)
教师活动
学生活动
1.在课前抽一段空余时间,安排部分学生参加活动(提升重物比赛);组织学生测量教学楼二楼层的高度及两捆书的质量,并做记录。告诉学生比赛项目及比赛规则,选好计时员,发令员和两位参赛同学。(强调安全!)
2.上课时,要求学生汇报实验情况。
3.引导全班同学先利用提重物比赛记录的数据计算人对书所做的功,然后展开讨论:两名运动员谁胜谁负?你的依据是什么?引导分析:判断运动员的胜负,不只看做功的多少,还要看做功的快慢问题。
4.举例:①挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上,起重机和搬运工相比,起重机要比工人快得多。③从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼(如8层),乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多,等等。
5.通过引导学生分析有关事例,形成初步共识:人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,还要考虑机械做功的快慢。
6.在物理学中,做功的快慢用物理量功率描述。对于机械,功率是机械性能的重要指标。
1.按老师的安排进行活动。
2.两位参赛同学同时提书,将书从地面提升到二楼,计时员记录时间。
3.汇报活动情况。记录在设计好的表格内。
4.利用功的公式计算出结果。小组讨论老师提出的问题,积极阐述自己的意见。
5.在活动和讨论的基础上,形成对功率的物理意义的认识。
6.列举生产、生活中发生的事例,使学生体会功率与生活、生产息息相关,无处不在,研究功率具有重要的现实意义。
二、功率的定义、公式和单位(主要采用启发式)
教师活动
学生活动
1.指导学生回顾初中学过的内容
2.展示阅读思考题:什么叫做功率?功率是表示什么的物理量?功率的定义式是什么?定义式中各个字母分别表示什么物理量?单位是什么?功率的单位有哪些?换算关系如何?
3.抽查学生解答思考题。
4.教师总结 功率的物理意义:功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢。定义:功跟完成这些功所用时间的比值。表达式:P=W/t(类比:v=S/t)单位:1J/s=1w ,除此还有Kw。
5.展示例题:一个质量是1.0kg的物体,从地面上方30m高处开始做自由落体运动,求:
(1)第1s内重力对物体做多少功?
(2)第2s内重力对物体做多少功?
(3)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?
6.把学生解题过程实物投影,进行评价。
1.学生阅读课文相关内容,并解答思考题。
2.互动交流:如何来描述快慢?
类比:运动的快慢──速度;速度变化的快慢──加速度。用做功和完成这些功所花的'时间的比值来定义“功率”。
3.练习。
三、平均功率与瞬时功率(通过例题,加深对平均功率和瞬时功率概念的理解)
教师活动
学生活动
1.展示举例:一个质量是1.0kg的物体,从地面上方20m高处开始做自由落体运动,第1s时间内下落的位移是多少?这1s内重力对物体做多少功?第2s时间内物体下落的位移是多少?这1s内重力对物体做多少功?前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?这2s时间内重力对物体做功的功率是多大?
2.学生演算后提出问题:例题中的物体只是在重力的作用下,重力做功过程中,功率变化吗?
3.总结:我们可以从上面的例子可以看出即使是同一个力对物体做功,在不同时间内做功的功率也可能是有变化的。因此,用P=W/t求得的功率只能反映t时间内做功的快慢,只具有平均的意义。
4.(1)平均功率:P=W/t为平均功率的定义式。(2)瞬时功率:为了比较细致地表示出每时每刻的做功快慢,引入了瞬时功率的概念,即5.瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量。
6.提出瞬时功率如何计算的问题后,引导学生一起推导得出:P=F·v为瞬时功率计算公式。
7.应用公式P=Fv计算m=1kg的物体做自由落体运动中下落1s末和2s末的瞬时功率。
8.根据上述结果启发学生思考瞬时功率的物理意义。
9.最后指出:此题中是重力对物体做功,使重力势能逐渐向动能转化。随着时间的延续,重力势能向动能转化加快。
1.认真演算,阐述自己的看法。
2.思考问题。
3.认真听讲,积极思考。
4.认真体会极限的方法,在今后学习中有很多地方要用到这种方法。
四、实际功率和额定功率(引导学生自学)
教师活动
学生活动
指导学生阅读教材第7页“额定功率和实际功率”一段,提出问题,你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的?
学生阅读课本相关内容,思考并回答老师的提问。
交流与探究:把一枚硬币放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使硬币开始下滑,如图5.3—1所示。仔细分析一下,在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力没有做功?如果使斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大?(提示:①比较不同倾角时的功率,应注意硬币开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。②实验的分析讨论,要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析,可利用功率的定义式,在理论上进行的推演,使思维更加严密。)
1.用CAI课件模拟汽车的启动过程。
师生共同讨论:
①如果作用在物体上的力为恒力,且物体以匀速运动,则力对物体做功的功率保持不变。此情况下,任意一段时间内的平均功率与任一瞬时的瞬时功率都是相同的。
②很多动力机器通常有一个额定功率,且通常使其在额定功率状态工作(如汽车),根据P=FV可知:当路面阻力较小时,牵引力也小,速度大,即汽车可以跑得快些;当路面阻力较大,或爬坡时,需要比较大的牵引力,速度必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。
③如果动力机器在实际功率小于额定功率的条件下工作,例如汽车刚刚起动后的一段时间内,速度逐渐增大过程中,牵引力仍可增大,即F和v可以同时增大,但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度,即当实际功率大于额定功率以后,这种情况不可能实现。
五、典型例题分析
教师活动
学生活动
1.汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:
(1)汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?
(2)若汽车保持以0.5m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
2.指出解决问题的思路。
3.在实物投影仪上对过程进行抽查评析。
4.用实物投影仪展示正确的解题过程。
在老师分析后求解,巩固训练。
六、师生共同小结
通过本节课的学习,我们知道了以下几个问题:
1.功率是表示物体做功快慢的物理量;
2.功率的单位有W、kW、1 kW=1000W;
3.功率的求解公式有:P= P=Fv;
4.平均功率和瞬时功率;
其中P=和P=Fv可用来求解平均功率,而P=Fv也可用来求解瞬时功率。
5.实际功率和额定功率;
6.用P=Fv分析汽车的两种启动过程。
《功率》教学设计15
【学习目标】
1.通过学生自己设计实验,进一步加深对电功率概念的理解。
2.通过学生动手操作,巩固电流表和电压表的.操作技能。
3.通过实验、比较,进一步理解额定功率和实际功率的区别。
【教学重点】
会测定小灯泡的功率。
对实际功率和额定功率的理解。
【教学难点】
电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用。
【教学方法】
实验法、观察法、讨论法。
【教具准备】
电源(电池组)、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线若干、多媒体。
【课时安排】1课时。
教学流程:
根据我校课堂教学模式“1311”,制定以下教学流程:
板书设计:
第三节测量小灯泡的电功率
1.实验原理:P=UI
2.实验电路:
3.实验结论:
U实U额P实>P额较亮,
灯泡的亮度与灯泡的实际电功率有关。
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