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1、第十八章电功率第1节电能电功教学目标1.知道电能及其单位，知道电能表的作用、读数方法；2 .结合实例，认识功的概念；知道做功的过程就是能量转化或转移的过程；结合实例理解电功。3 .会用公式W=U进行电功的简单计算。教学过程导入新课出示如图甲、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；再出示如图内所示的仪表，观察这个仪表，你对它了解多少？知道它的哪些相关信息？甲乙丙教学过程1认识电能活动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
2、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kW-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IkWh=3.6Xl()6jo教学过程2电能的计量活动1：走进生活，让学生根据生活经验，说出在自己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？归纳总结
3、：电能的测量工具是电能表，往往以度为单位，1度=IkW-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？KWhDD5D443 9电子式单幅电能表220V IOA SOMx1600ipKTh AO月初IWhOlDDSIM4 3 X电子式单相电髭表22Oy IOA SOMx1600BpKV AoM承灯月末根据学生的交流、讨论归纳总结出:(I)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
4、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10A,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。跟踪训练1.10月初表盘：4267圆,应记为io月底表盘：EHEH,应记为o10月份消耗电能为。【答案】4267.8kWh4374.4kWh106.6kWh2 .小明观察单位电能表有“600r/（kW-h）”的字样。他观察电能表的转盘在2min内转动了60转。请你计算这2min内小明班上消
5、耗多少kWh的电能？合多少J?【解析】N=600r,Wi=1kWh=3.6IO6J,n=60rW=nNW=60r600rX1kWh=0.1kWh=3.6IO5J【答案】0.1kWh；3.6IO5J教学过程3电功活动1：自学课本P90,完成下列问题：（1）什么是电功？（2）电流做功的多少与哪些因素有关？如何表达它们之间的关系式？根据小组之间阐明的观点，归纳总结得出：（1）电功：电能转化为其他形式能量的过程也可以说电流做功的过程，有多少电能转化为其他形式的能量，就说电流做了多少功。电功的符号是（2）电功计算公式：说明电流做功的多少与电流的大小、电压的高低、通电时间的长短有关。跟踪训练.甲，乙两个用
6、电器的电压之比为5：4,电流之比为1：2.通电时间之比为2：1.则两个电器消耗的电能之比为（）A.4：5B.5：1C.5：4D.5：8【答案】C3 .有一块手机电池，上面标明电压为3.7V,容量1130mAh,它充满电后，大约存储了多少电能？【解析】U=33V,Q=1130mAhW=UIt=3.7V1.13A13600s=15051.6J【答案】15051.6J第2节电功率第1课时电功率的概念及简单计算I教学目一1.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简单的计算。3 ,了解“千瓦时”的来历，知道“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系。教学过程导入新课学过了电能和电能表后
7、，谁观察过电能表的转动情况？不同时刻、不同家庭的电能表转动得一样快吗？演示：在电能表后分别接不同的灯泡，一只灯泡上标有“220V15W”,另一只灯泡上标着“220VlooW”，接通电源，发现后者比较亮的灯泡电能表的转盘转动得快，而前者比较暗的转动得慢。同是灯泡，为什么有的消耗电能快，有的消耗电能慢呢？为了描述用电器消耗电能时的这种差别，我们引入一个新的物理量电功率。教学过程1电功率活动1:分别拿一只24W和一只500W的灯泡，接在电路中，比较电能表铝盘转动的快慢。学生观察并比较两次电能表铝盘转动快慢情况。实验现象：电能表第二次比第一次转动得快。活动2：学生交流、讨论观察到的实验现象的原因。结论
8、：电能表铝盘走得快慢不同，表示用电器消耗电能的快慢不同。在相同时间内，铝盘转过的圈数不同。铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少,而在相同时间内铝盘转过的圈数，则反映用电器工作时消耗电能的快慢。归纳总结：在物理学中，用电功率表示消耗电能的快慢。活动3：(1)把一盏电灯接在家庭电路上通电Ih,消耗的电能是3.6105J,把一个电炉接在家庭电路中通电Imin消耗的电能是6xl()4j,哪一个用电器消耗的电能快？如何比较？交流得出答案:电灯IS消耗的电能：也!华二100Js3.6x10%电炉IS消耗的电能：6xl4j=100OJZs60s电炉消耗电能快。活动4：能否根据比较消耗电能快慢的方法，小
9、组之间交流、讨论说出电功率的概念？表达式和单位？归纳总结：（1）电功与时间之比为电功率。w（2）表达式：P=Y其中：卬表示消耗的电能；r表示完成电能所用的时间；P表示用电器的功率。（3）单位及其换算：瓦（W）；千瓦（kW）；IkW=100OW;1W=1OW活动5：走进生活，说出你所熟悉的用电器的电功率是多大？小组之间交流、讨论，说出自己的答案。总结：空调约IoOOW洗衣机约500W电视机约200W抽油烟机约140W电冰箱约IoOW电扇约IoOW归纳总结：（1）各种不同的用电器，电功率一般不同；（2）工业和农业生产上的用电器，功率往往很大。而像一些小型的电器，电功率比较小。跟踪训练1.下列关于电
10、功率的说法中，正确的是（）A.电功率是表示电流做功多少的物理量；B.电功率是表示电流做功快慢的物理量；C.电功率大的用电器消耗电能一定多；D.电功率大的用电器工作时间一定短；【答案】B2 .甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V40W”、“110V40W”字样,正常发光相同时间，它们消耗的电能()A.甲灯的多B.乙灯的多C.一样多D.不能确定【答案】C教学过程2电功率的简单计算活动1：典例剖析：某电视机的电功率是250W,每天使用3h,一个月用电多少千瓦时？(按30天计算)如果时间单位用秒，1个月电能消耗多少焦耳？小组之间交流、展示自己的答案。答案展示：解：P=250W=0.25kWt
11、=3h30=90h=3.24105s由P=7得W=Pt所以一个月内消耗的电能：W=Pf=250WX3.24X105s=8.o7J=22.5kWh归纳总结：(1) kW和kWh是两个不同的物理量的单位，千瓦是电功率的单位，千瓦时是电能的单位，千万不要混淆一定要注意区分。(2)利用公式P=艺进行计算时单位的对应性：t物理量大单位小单位WkWhJPkWWthSW变式训练：利用公式变形求时间：3度电可以供“220V300W的电熨斗正常工作多长时间？跟踪训练3 .LED灯在现代生活中得到普遍应用，具有节能、环保的特点。若一个“220V5W”的LED灯每天正常工作10小时，则30天消耗的电能是kWh,这些
12、电能可供220V40W“日光灯正常工作ho【答案】1.537.5第2课时额定电压额定功率一学目一1 .能结合实例，说出用电器铭牌上的额定电压、额定功率所表示的含义。2 .能区别额定电压和实际电压，额定功率与实际功率。教学过程导入新课按照如图所示的电路连接好，来回的调节滑动变阻器的滑片，让学生小灯泡亮暗的变化？进一步的延伸拓宽，你知道引起小灯泡亮暗变化的因素有哪些？小灯泡在什么的情况下工作，寿命才长一些？教学过程1额定功率额定电压提出问题：通常我们说这个灯泡的电功率是40W,那个电烙铁的电功率是60W,并没有明确地指明电压。在不同的电压下，同一个用电器的电功率总是一样大吗？实验1：取一个标有“2
13、.5V0.75W”的小灯泡，让学生根据如图甲所示的电路图，连接实物图乙，连接好实物图后，移动滑片，使小灯泡两端的电压为2.5V,记下电流表的示数，并观察记录小灯泡的发光情况。再分别移动滑轮，使实电压表的示数为2V和3V时，记录下电流表的示数和小灯泡的亮暗情况。甲乙问题1：从实验所记录的数据中，根据自己的理解，能否分析这些数据哪些是额定电压、实际电压、额定功率、实际功率？问题2：根据你的理解，说出什么是额定功率、额定电压。总结：(1)实验中小灯泡两端的2.5V、2V、3V为真实所加的电压，故它们是实际电压，对应计算出的功率为实际功率；(2)当小灯泡两端的所加的实际电压为2.5V时，此时小灯泡正常
14、工作，此时的电功率为小灯泡的额电功率。归纳总结：(1)额定电压：用电器正常工作时的电压叫做额定电压；(2)用电器在额定电压下工作时的功率为额定电功率；(3)用电器实际所加的电压为实际电压，实际电压下的功率为实际功率。实验2：取“220V40W”和“220V15Wn的两盏灯泡，将它们并联接入电压为220V的电路中。观察两只灯泡的亮暗。(接入前先让学生猜想：可能是哪一盏灯较亮？)实验3：取“220V40W”和“220V15W”的两盏灯泡，将它们串联接入电压为220V的电路中。(接入前先让学生猜想：可能是哪一盏灯亮？)实验总结：(1)两盏灯都正常工作时，40W灯比15W灯亮，此时两盏灯的实际电压都等
15、于额定电压，两盏灯的实际功率等于额定功率。(2)两灯串联接在220V的电路中时，15W灯比40W灯亮，因为此时15W灯泡的实际功率大于40W灯泡的实际功率。归纳总结：U实与U额的关系P实与P额的关系U实=U颔P实=P额U实VU额尸实VP族U实u额P实P鞭知识拓宽1：电功率的两个推导公式：根据欧姆定律1=3,将电流I代入电功率公式P=UI=UI=4根据欧姆定律I=I可得U=IR,将电压U代入电功率RRRP=UI=IXIR=I2Ro故电功率的也可利用公式P=（=Pr计算。（但这两个公式只适用于纯电阻电路，即将电能全部转化为热能的用电器，如电炉子、电饭锅等均属于纯电阻电路。）知识拓宽2：根据用电器（
16、特指纯电阻用电器）正常工作时的电压和电功率，结合公式P二0得出电阻R=L从而计算出这类用电器的电阻。RP跟踪训练1.小明所在的实验小组用一只额定电压为6V的灯泡做实验，分别测得加在灯泡两端的电压U和通过其中的电流I,并根据所得数据描出了LU图象，如图，灯泡正常发光时的电流为A；灯泡的额定功率为Wo【答案】0.74.2教学过程2额定功率的有关计算活动：典例剖析1：小滨对家中的豆浆机非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：如图甲是豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率p=200W;R是加热电阻.额定功率P2=1100W.图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息，请你根据
17、信息解答以下问题：P/W甲乙（1）豆浆机正常工作，打浆时的工作电流；（2）豆浆机加热电阻的阻值；（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能。思路导引：（1）豆浆机在工作过程中分为几个阶段？哪几个阶段?（2）从豆浆机工作过程信息表中，分析出每一阶段对应的功率和时间。变式训练：一个“220V800Ww的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200V,电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大？第3节测量小灯泡的电功率I教学目一1 .会用电压表、电流表测小灯泡的电功率，进一步理解额定功率和实际功率；2 .知道小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化规律。教学过程
18、导入新课小明在实验室发现如图所示小灯泡的铭牌已经模糊不清了，偶尔看清“2.5V”字样，但他很想知道则个小灯泡正常工作时的电功率，怎么办呢？同桌的张斌灵机一动，很快帮小明解决了这个问题，聪明的你知道张斌是想出什么办法得出了小灯泡的电功率吗？教学过程1测量小灯泡的电功率1 .设计实验：从情景导入中让学生讨论、探究如何测量出这个“2.5V”小灯泡的额电功率和在不同电压下的电功率？需要哪些测量工具？电路图如何设计？归纳总结：用电压表和电流表测量分别测量出小灯泡两端的电压和通过的电流，然后通过公式P=Ul计算出小灯泡的电功率。电路图为：2 .进行实验活动1：让学生根据经验分析，在连接实物图时应该注意哪些
19、问题？并适当的整理。归纳总结：（1）连接实物图时，开关应该断开，滑动变阻器应该滑到最大值。（2）电流表和电压表的量程选择要正确，两表的连接方式、接线柱接法要正确。滑动变阻器的选择、接法要正确。（3）电源电压高于小灯泡额定电压。活动2：小组之间交流分析需要测量的数据和记录的数据，滑片移动的次数。设计出实验表格，并记录数据。实电压电流电功率小灯泡验U/VI/AP/W的亮暗次数1233.分析与论证通过实验数据，让学生分析根据实验数据你能够得出的实验结论有哪些?归纳总结：（1）分析表格中的数据后发现小灯泡两端的实际电压越高，灯泡的电功率越大,灯泡的发光越亮；（2）小灯泡的亮度由实际功率决定，与额电功率
20、无关；（3）小灯泡的实际功率有多个，额电功率只有一个。4.交流与评估实验完成后，让每一个小组进行评估自己组的实验过程。老师做最后的归纳总结。归纳总结：（1）连接电路时，开关应该处于断开状态；（2）连接实物图时，滑动变阻器应该“一上一下”接入电路中，且滑到最大值。（3）滑动变阻器有两个作用：一个是保护电路，另一个是改变小灯泡的两端的电压；（4）电流表、电压表的接线柱接法是否正确。（5）是否是通过“试触”进行量程的选择。跟踪训练1.利用如图所示的器材，测量小灯泡的 电功率。（1）在闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最,即滑片应位于.端（填“左或右”）。（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表
21、有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故隙是O（3）排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图所示，此时电流为A,小灯泡的功率为Wo【答案】（1）大；左（2）灯泡断路0.3；0.62.小灯泡上标有“6V3W”字样，将这盏灯接到3V电压下，它比正常发光时一（选填“亮”或“暗”），这时它的实际功率为Wo【答案】暗0.75第4节焦耳定律教学目标1 .认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。2 .知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。3 .知道电流热效应的利用与危害。教学过程导入新课现在的智能手机，已成为人们生活中必备的工具。同
22、学们用手机最多的是来做什么？强甚手9.与山 帝热至 志工教学过程1电流的热效应活动1：让学生分析这些用电器在工作的过程中的共同特点是什么?电烤箱电炉子电熨斗电饭锅活动2：小组之间交流、讨论这些用电器工作时能量的转化情况。归纳总结：（1）总结：电流通过这些用电器后，都伴有热现象产生。（2）电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。活动3：让学生走进生活，列举出生活中你见到的用电器有哪些？它们之间的能量转化是怎样的？哪些是利用了电流的热效应？哪些是防止电流的热效应？总结：电热既有有利的一面也有不利的一面，电热器是利用电流的热效应；但在很多情况下我们并不希望用电器温度过高，因为温度过高
23、会影响用电器的使用寿命，会使绝缘皮老化，甚至引起火灾，电视机的后盖有许多小孔，就是为了通风散热；电动机的外壳有许多散热片，也是为了降温。跟踪训练1.电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，有时会给人们带来危害，下列情况中不属于防止电热危害的是（）A.电脑两侧有散热孔B.电动机外壳有散热片C.电饭煲内安装有电热盘D.电脑CPU上装有小风扇【答案】C教学过程2焦耳定律1 .实验探究电影响电流产生热量的因素提出问题：请同学们猜想一下，电流通过不同的导体时产生的热量相同吗？电流产生的热量与哪些因素有关？小组之间交流、讨论，阐明自己的观点。猜想：可能与电流、电阻和通电时间有关设计实验：根据猜想，小组
24、之间设计实验，交流讨论出探究的方法、实验中电流产生的热量如何表现出来？探究分为几步完成？根据每个小组的发言和交流，师进行补充和总结。探究方法：控制变量法研究问题的方法：转换法。即实验中通过U形管两边的液面的高度的变化转化为产生热量的多少。探究步骤：（1）取两个阻值不同的电阻串联起来，通电相同的时间，观察U形管两边的液面的高度的变化；（2）取两个阻值相同的电阻，让其通过的电流不同，加热相同的时间，观察U形管两边的液面的高度的变化。实验结束后，将实验报告投影出来，并重点就结论、电路图、实验步骤、实验设计思想进行交流。归纳总结：（1）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。（2）在通
25、电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流越大，导体产生的热量越多。2 .焦耳定律活动1：从刚才的几个实验我们知道了电流通过导体时产生热的多少跟导体的电阻、电流和通电时间都有关系。其实早在1840年英国物理学家焦耳就精确地确定了它们的关系，得到了焦耳定律，让学生自学P100的内容，完成下列问题:（1）焦耳定律的内容？（2）焦耳定律的表达式？各个物理量的单位？活动2：学生结合自己的认识，归纳总结。（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。（2）公式：Q=FRt公式中的电流I的单位要用安培（八）,电阻R的单位要用欧姆（C）,通电时间t的单位要用秒（s
26、）。这样热量的单位就是焦耳（J）。活动3：针对焦耳定律，老师进一步的延伸拓宽。延伸拓宽：电流通过导体时，如果电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q等于消耗的电能，即Q=W=UIt。此时结合欧姆定律还可推导出另一个公式Q=Pt。故此时W和Q的关系为：KIjZW=Q=I2Rt=-I=Pt=UIto跟踪训练2 .现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1R2,分别接入电源电压220V的电路中，相同时间内，它们发热情况是（）A.甲放热多B.乙放热多C.同样多D.无法判断【答案】B3 .生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为了探究“电
27、流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，老师设计了如图甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，并与装有相同液体的U型管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外，五段电阻丝中b为10其余均为5o甲乙（1）实验中通过观察U形管中变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫。（2）（选填“甲”“乙”）装置可探究电流产生的热量与的关系O（3）其中装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”。（4）乙装置通电一段时（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。（5）让乙装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟的关系，一段时间后电阻丝产生的热量（选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样）多。【答案】（1）液面高度；转换法；（2）甲；电阻；（3）甲；（4）左瓶；（5）电阻；左瓶4.一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是1210,它的额定功率有多大？在额定电压下通电IOmin产生多少热量？【解析】W (220 V)2 R 1210二40W因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以Q=W=Pt=40W1060s=24000J【答案】40W；24000J
