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电功率教案
电功率(2课时)
一、学习目标
(一)知识目标:
1.理解电功率的概念;知道电功率表示消耗电能的快慢;
2.知道电功率的单位是W或kW;
3.理解用电器的额定功率.知道额定功率是在额定电压下工作时的功率;
4.会应用功率的定义公式P=及公式P=IU进行简单的计算。
(二)过程方法:
通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,培养学生的观察能力和分析、概括能力。
(三)情感目标:
通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,培养学生的观察能力和分析、概括能力。
二、学习重难点
学习重点:
电功率和用电器的额定功率
学习难点:
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。
三、教学方式:
演示法、观察法、讨论法。
四、教具与媒体:
电灯(功率差别较大)两只、灯座(与灯泡配合使用)、按钮开关、导线若干、插头、绝缘胶布、电能表(尽量选用转数大的)等。
五、板书设计
电功率
一、电功率:
表示消耗电能快慢的物理量,它的大小等于单位时间内所完成的功。
计算公式:
P=,单位:
(1)焦/秒(J/s);
(2)瓦特(W);(3)1W=1J/s。
二、千瓦时的来历:
1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
三、额定功率:
用电器在电压下的功率
额定功率与实际功率的区别
四、电功率的测量
1.根据定义式进行测量;2.利用电流和电压进行测量。
第一课时
一、创设情境,引入新课
〖师〗学过了电能和电能表后,谁观察过电能表的转动情况呢?
不同时刻、不同家庭的电能表转动得一样快吗?
为了描述不同用电器工作时的这种差别,我们引入一个新的物理量──电功率。
二、进入新课,科学探究
(一)电功率
1.同学们观察我手中的2个灯泡(其中一个是100W的,另一个是15W的),看上面有哪些数据?
你能从中发现什么?
(PZ220V-100W,220是什么意思?
100是什么意思?
)
由学生讨论交流:
220V说的是电压,100W灯泡的亮度(根据生活经验)。
如果把这两个灯泡接入家庭电路时,会有什么现象?
(大部分学生会知道100W的比15W的灯亮)
2.实验演示:
分别将15W和100W的灯泡接在电路中。
观察灯泡的亮度,尤其注意电能表铝盘转动的快慢。
(发现100W的灯泡比较亮,电能表的转盘转动得快。
)
引导得出:
电能表铝盘走的快慢不同,表示用电器消耗的电能的快慢不一样
此时,引导学生将灯泡的亮度和消耗的电能多少联系起来。
(在相同的时间里灯泡越亮,消耗的电能越多。
)
3、阅读教材p42,1-5段内容。
并回答下述问题
电能表转得快说明消耗电能快;转得慢又说明消耗电能慢。
为描述用电器这种性质,我们需要用一个物理量来表示,它就是电功率。
符号是“P”。
单位瓦特,简称“瓦”,单位符号是“W”(和物理量电功的符号相区别);常用的单位还有千瓦(kW)。
换算关系1kW=103W
4、一些用电器的电功率,引导学生看书p45小资料,找出功率最大与最小的用电器,比较一下,感受我们身边的一些用电器的电功率大小。
5、电能消耗的快慢与那些因素有关?
(消耗电能的多少、时间)
同学们观察P44“小资料”我们知道空调功率是电扇的10倍,若家庭电路中只有空调工作时,肯定比只有电风扇工作时电能表转得快。
那么我们能否说空调比电风扇消耗得能量多?
也就是说一个用电器消耗的电能多就意味消耗的电能快?
(不能,还要看工作时间的长短。
)同学们来思考下面三个问题?
问题1:
电流通过电扇工作1min,消耗的电能是2400J;电流通过洗衣机工作1min时消耗的电能是6000J,哪个用电器工作时消耗的电能快?
为什么?
问题2:
上题中,如果电风扇和洗衣机都消耗4000J的电能,电风扇要工作100s,洗衣机工作40s,哪台用电器电器功率大?
为什么?
由此可知电流做功的快慢:
与做功的多少和工作时间有关。
在比较用电器消耗电能快慢时我们可以:
时间相同时,可以比较谁消耗能量多;消耗能量相同时,可以比较谁用的时间短。
时间和消耗能量都不相同时,该怎么办呢?
问题3:
某台电风扇和洗衣机,电风扇通电工作半小时,电流做功72000J;洗衣机通电工作2min,电流做功12000J。
在相同的时间内,哪台电器消耗的电能多?
哪台用电器的功率较大?
为什么?
思路一:
可以算电风扇2min消耗的电能,或者求洗衣机半小时消耗的电能.
思路二:
也可以看看洗衣机如果消耗72000J电能用多少时间或者看电扇消耗12000J电能用多长时间.
思路三:
还能比较它们各自工作1min消耗的电能。
思路四:
同学们能否计算它们各自工作1s消耗的电能呢?
全体同学计算,请一名同学板演.
电风扇每秒消耗的电能:
=40J/s洗衣机每秒消耗的电能:
=100J/s洗衣机的功率大.
总结:
同学们想出的办法都很好,都可以比较出功率的大小.只是为了大家互相交流、沟通方便,我们统一用“用电器1s内消耗的电能”来表示用电器的功率。
即用电器功率的大小等于1S内消耗的电能。
用W表示用电器在t这段时间内消耗的电能,则
P=
这就是功率的定义式.一定要注意各符号的意义及单位.
W——电流做的功(消耗的电能)——焦耳(J)
t——消耗这些电能所用时间——秒(s)
P——用电器的功率——瓦特(W)
公式在使用过程中单位要统一,只有用电器在1s内消耗的电能是1J时,其电功率才是1W.即1W=1J/s
例4:
某用电器20min消耗的电能是1kW·h.此用电器的功率是多少?
解:
t=20min=1200s
W=1kW·h=3.6×106J
所以P=
=
=3×103W=3kW
(二)千瓦时的来历
师:
请同学们看书P43,了解“kW·h”的来历,说说自己的理解.
生:
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=
变形后得到W=Pt,这时电功W的单位就是“kW·h”.
生:
1kW·h就是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能.
例5:
某电视机的电功率是250W,每天使用3h.一个月用电多少kW·h?
(按30天计算)如果时间单位用秒,1个月电能消耗多少焦耳?
解:
P=250W=0.25kW
t=3h×30=90h=3.24×105s
由P=
得W=Pt
所以一个月内消耗电能是
W=Pt=0.25kW×90h=22.5kW·h=8.1×107J
或W=Pt=250W×3.24×105s=8.1×107J=22.5kW·h
强调:
kW和kW·h是两个不同的物理量的单位,一定要注意区分.
想想议议2:
请同学们分析这位记者错在何处,你能不能给他一个建议.
生:
“kW·h”是电能的单位,“W”和“kW”是电功率的单位,这位记者把电功率和电能混淆了.
生:
他可以说:
节约的电能可以使10000个这样的电吹风同时工作1h.
类似这位记者的例子,同学们肯定不是第一次碰到.当时你们也许想过他们说得怎么和我学过的不一样啊,可是人家是电台、报纸或是老师家长,他们都该是正确的.通过今天的这个例子,希望大家在今后再有这种情况时,能像今天一样认真分析、思考、不迷信、不盲目崇拜,能应用自己掌握的知识,实事求是地处理问题.
(三)课堂小结
本节课重点学习了电功率的概念、单位、意义、计算。
延伸了千瓦时的来历。
要能区分电功率和电能的物理意义,搞清二者的关系。
掌握比较电流做功快慢的方法,为后续课程的学习打好基础。
三、课后作业:
目标检测相关练习
第二课时
一、实验探究——额定功率
1、在用电高峰时,电压较低,这时电灯会怎样?
你能提出什么问题或有什么想法呢?
2.猜想与假设:
你的猜想:
你认为当电压变化(变大或变小)时电功率如何变化呢?
你的依据是什么?
3.制定计划、设计实验:
如何来验证我们的猜想呢?
(引导学生讨论、交流:
此处应给学生足够的时间去交流讨论)
最后由学生描述自己设计的实验思路和方法(应尽可能让学生自己去说出思路,让每个学生都要明白设计这个实验的目的是什么?
)
4.展示教师的实验思路:
(如学生已说出,最好,如果没有说出,应引导学生理解这个思路;但同时也应让学生理解:
这不是唯一的方法,方法是多种多样的,可以用别的方法,这只是教师设计的思路)
5.进行实验,收集证据
灯泡两端的电压(v)
经过灯泡的电流(A)
小灯泡的功率(w)
发光程度
1.5v
2.5v
3v
(应告诉学生:
实验所用的小灯泡正常工作电压是2.5V)
分析、论证与评估:
实验完毕,让学生计算有关这三次的小灯泡的实际功率,并让学生讨论,着重使学生理解以下问题:
(1)用电器的功率是如何随电压变化的?
(2)为何用电器的功率是变化的,但用电器上面却都标着电功率?
(如100W的灯泡)
通过学生讨论:
引出额定电压和额定功率的概念。
6.额定电压(U额):
用电器正常工作时的电压。
额定功率(P额):
用电器在额定电压下的功率。
7.小灯泡的亮度取决于──实际功率(P实)
U实=U额P实=P额
U实<U额P实<P额
U实>U额P实>P额
二、电功率的测量
1、用电能表来测量
在上节课中,同学们已经掌握了电能、电功率的知识,了解了它们之间的区别和联系。
我们知道用电能表可以来测量用电器消耗电能的多少。
那么是否也可以测量电功率?
如果可以又该如何测呢?
(引导同学们从电功率的定义P=
考虑)需要什么器材?
具体怎么操作呢?
先记下电能表的示数,然后让电视机工作.工作一段时间后,再记录电能表的示数,记住工作了多长时间,将单位统一,利用P=
做计算就可以了.
电视机工作时,冰箱启动了,还有一盏灯亮着,这样测准吗?
不准。
也就是说测量时,其他电器必须关掉,只能让电视机工作,测出来的才是电视机消耗的电能。
2、电功率与电流、电压间的关系
现在我们学习另一种测量电功率的办法.同学们看书P44“怎样测量电功率”.
这种测量方法的测量依据或者说测量原理是什么呢?
生:
测量原理就是公式P=IU.根据此公式只要用电压表测出用电器两端电压,用电流表测出流过用电器的电流,就能算出电功率.
注意:
符号的意义和单位,公式中电流、电压、功率的单位都只能用安培、伏特和瓦特.
说明:
两个公式P=
、P=IU,都可以计算电功率.但P=UI只适用“电”功率,而P=
是功率的一般定义式,其他的功率也是适用的.
例6:
某家庭节能灯的额定功率为11W,使用时通过的电流是多少毫安?
解:
家庭电路电压U=220V;P=11W
由P=IU得I=
=0.05A=50mA
三、小结
本课介绍了额定电压和额定功率知识。
电功率的测量的两种方法,一是通过电能表、秒表测量,一是通过电流表和电压表测量。
同学们结合所学内容,完成下表:
物理量及符号
意义
表达式
单位(符号)及换算
测量
电功W
电流做功的多少或用电器消耗能量的多少
W=Pt
焦耳(J)千瓦时(kW·h)1kW·h=3.6×106J
电能表
电功率P
电流做功的快慢或用电器消耗能量的快慢
P=
P=IU
瓦特(W)千瓦(kW)1kW=103W
电能表或电流、电压表
四、课后作业:
目标检测相关练习
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