九年級物理全冊 第十六章 第二節(jié) 電流做功的快慢（第1課時 電功率）教案 （新版）滬科版.doc

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第1課時 電功率 【教學(xué)目標】 一、知識與技能 1.理解電功率的概念，知道電功率是表示消耗電能快慢的物理量； 2.知道電功率的單位是W或kW； 3.會應(yīng)用電功率的定義式P=W/t進行簡單的計算； 4.會應(yīng)用公式P=UI進行簡單的計算. 二、過程與方法 1.能在觀察物理現(xiàn)象或物理學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，有初步的提出問題的能力； 2.通過利用公式進行電功率的簡單計算，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力. 三、情感、態(tài)度與價值觀 學(xué)習(xí)實際用電的初步知識，培養(yǎng)學(xué)生細心觀察周圍事物的能力，使學(xué)生懂得科學(xué)就在身邊. 【教學(xué)重點】 關(guān)于公式P=Wt和P=UI的計算. 【教學(xué)難點】電功率的概念及對公式的理解. 【教具準備】“220V20W”、“220V40W”、“3.8V1W”燈泡各1只，多媒體課件等. 【教學(xué)課時】1課時 【鞏固復(fù)習(xí)】 教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固. 【新課引入】 師 前面我們學(xué)習(xí)了家庭用電和電流做功，請同學(xué)們猜想一下，如果你家里只讓電飯煲工作和只讓20瓦的電燈工作，電能表轉(zhuǎn)動得一樣快嗎？ 生：不一樣，只讓電飯煲工作時電能表轉(zhuǎn)動得快一些. 師 同學(xué)們真棒！為了驗證同學(xué)們的猜想是否正確，了解不同用電器的這種區(qū)別，下面我們一起來學(xué)習(xí)第二節(jié)“電流做功的快慢”. 【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】 閱讀課本P121文字內(nèi)容和插圖，把基本概念、公式、單位等用紅色筆做上記號，并完成對應(yīng)練習(xí)冊中“課前預(yù)習(xí)”部分，然后，各小組內(nèi)部交流討論，提出預(yù)習(xí)疑問，組長做好記錄，準備展示. 【交流展示】 1.各小組代表舉手發(fā)言，報告“課前預(yù)習(xí)”答案，教師評價訂正. 2.學(xué)生質(zhì)疑，教師指導(dǎo)釋疑. 【拓展探究】 電功率 學(xué)生小組內(nèi)部討論交流，回答下列問題，教師評價訂正. 師 電功率的物理意義是什么？物理量符號是什么？ 生：電功率是表示電流做功快慢的物理量，物理量符號是P. 師 什么是電功率？其定義式和單位怎樣？我們可類比以前學(xué)過的什么物理量及其公式來理解？ 生：物理學(xué)中把電流所做的功與所用時間之比叫做電功率，定義式為P=W/t，電功率的國際單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W，常用的還有千瓦（kW），1kW=103W.我們可類比以前學(xué)過的速度及其公式v=s/t來理解電功率. 師 我們還可以通過電流和電壓來計算電功率，請你利用學(xué)過的公式推導(dǎo)出電功率的計算公式，并指出各物理量的單位. 生：∵W=UIt P=W/t∴P=W/t=UIt/t=UI. 公式P=UI中電功率P的單位只能用瓦（W），電壓的單位是伏(V)、電流的單位是安(A).教師用多媒體播放課件“電功和電功率的區(qū)別與聯(lián)系”. 電功和電功率的區(qū)別與聯(lián)系（多媒體課件） 例題1（多媒體展示）關(guān)于電功率，下列說法正確的是（ ） A.電功率的大小取決于電流做功的多少 B.電功率的大小取決于電流做功時間的長短 C.電功率表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少 D.電功率表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的快慢 解析：電功率是表示電流做功(消耗電能)快慢的物理量，而電流做功(消耗電能)的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，故D對；對A，由P=W/t可知，電功率（P）的大小是由電流做功的多少（W）和所用時間（t）共同決定的.在此，時間沒有被限制，即便電流做的功很多，但如果所用的時間很長，其電功率也不一定就大，故A錯；對B，電流做功多少沒有被限定住，故B錯；對C，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的多少為電功而不是電功率，故C錯. 答案：D 例題2（多媒體展示）(江蘇蘇州中考)如圖所示的電路中，電源電壓恒為12V，電阻R1的阻值為10Ω，電阻R2的阻值為30Ω，電流表A的量程取0~0.6A，閉合開關(guān)S. (1)求通過電路的電流I. (2)求電阻R1消耗的功率P1. (3)現(xiàn)用標有“20Ω 1A”字樣的滑動變阻器R3替換電阻R2，為使電路中各元件安全，求變阻器R3連入電路的阻值范圍. 解析：(1)電路的總電阻：R=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω 電路的電流：I=U/R=12V/40Ω=0.3A (2)電阻R1兩端的電壓： U1=IR1=0.3A10Ω=3V 電阻R1消耗的功率：P1=U1I=3V0.3A=0.9W (3)電路允許通過的最大電流：I最大=0.6A 電路總電阻的最小值：R最小=U/I最大=12V0.6A=20Ω 變阻器R3的最小值 R3最小=R最小-R1=20Ω-10Ω=10Ω 變阻器R3的最大值即為：R3最大=20Ω 變阻器R3的阻值范圍為10~20Ω 【課堂訓(xùn)練】教師引導(dǎo)學(xué)生做對應(yīng)練習(xí)冊中的題目. 電功率的計算 學(xué)生小組內(nèi)部交流討論，解答下列問題，教師指導(dǎo)訂正. 師 根據(jù)你學(xué)過的知識，請推理分析一下，除可用公式P=W/t，P=UI計算電功率外，還有沒有別的公式可用？ 生：有，根據(jù)歐姆定律公式I=U/R和P=UI可推導(dǎo)出新公式P=I2R和P=U2/R. 師 請再推理分析一下，串、并聯(lián)電路的總功率與各用電器的功率以及電功率與電阻有怎樣的關(guān)系？ 生：①不論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，總功率都等于各用電器的電功率之和，即P總=P1+P2. ②電功率與電阻的關(guān)系：串聯(lián)電路中P1/P2=R1/R2；并聯(lián)電路中P1/P2=R2/R1. 師 電功率的計算公式P=W/t、P=UI、P=I2R和P=U2/R的適用范圍怎樣？ 生：P=W/t、P=UI適用于任何電路.電功率公式的推導(dǎo)式P=I2R和P=U2/R僅適用于純電阻電路，如電熱水器、電飯煲等，都是把電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如電吹風(fēng)、電視機、電動機等，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，因而不能使用這個推導(dǎo)式. 教師引導(dǎo)學(xué)生討論交流“電學(xué)計算題的一般解題思路”，教師總結(jié)后用多媒體展示. 電學(xué)計算題的一般解題思路： 1.讀題時要 (1)明確用電器的連接方式； (2)明確各電表分別測哪個元件的物理量； (3)明確滑動變阻器接入電路的部分； (4)明確題中的已知條件和提供的物理過程. 2.對連入了滑動變阻器和開關(guān)的“動態(tài)”電路要簡畫出對應(yīng)的等效電路圖，在圖中盡可能地標出已知量和未知量的符號及數(shù)據(jù). 3.對電路進行分析，尋找已知量與未知量的聯(lián)系，然后根據(jù)電路特點及相關(guān)公式解題，有多個未知量不能直接求解的可利用等量關(guān)系列方程求解. 例題3（用多媒體展示）(山東德州中考)洗車尾氣是造成霧霾指數(shù)PM2.5升高的原因之一，某物理實驗小組的同學(xué)們設(shè)計了如圖所示的有害尾氣排放檢測電路.在一項針對某種有害尾氣濃度進行的測試中，氣敏電阻的阻值隨有害尾氣濃度變化的部分數(shù)據(jù)如下表所示.已知電源電壓12V恒定不變，R0為定值電阻，R為氣敏電阻. (1)測試過程中，當(dāng)電壓表讀數(shù)為7V時，電流表的讀數(shù)為1A，求電阻R0的阻值. (2)當(dāng)這種有害尾氣濃度增大到15% Vol時，求電壓表的示數(shù)(結(jié)果保留一位小數(shù)). (3)當(dāng)電路消耗的總功率為18W時，有害尾氣度是多少. 解析：(1)由串聯(lián)電路電壓表關(guān)系，U=UR+UR0，得UR0=U-UR=12V-7V=5V 由歐姆定律I=U/R，得：R0=UR0/I=5V/1A=5Ω. (2)由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)有害尾氣濃度增大到15%Vol時，R1=2Ω 由串聯(lián)電路電阻關(guān)系，得：R總1=R1+R0=2Ω+5Ω=7Ω， 由歐姆定律，得： UR1=I1R1=U/R R1=12V7Ω2Ω≈3.4V (3)由公式P=UI，得I′=P/U=18W12V=1.5A 由歐姆定理，得R總2=U/I′=12V/1.5A=8Ω(或R=U22/P=(12V)2/18W=8Ω) 由串聯(lián)電路電阻關(guān)系，R總2=R2+R0，得： R2=R總2-R0=8Ω-5Ω=3Ω 查表可得：有害尾氣的濃度是10% Vol. 【課堂訓(xùn)練】 教師引導(dǎo)學(xué)生做對應(yīng)練習(xí)冊中的題目. 【課堂小結(jié)】 教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)本節(jié)課學(xué)到了什么？ 【課后作業(yè)】 1.請同學(xué)們完成課本P123 2. 2.請同學(xué)們完成對應(yīng)練習(xí)冊中的題目. 【課后作業(yè)答案】 2.由P=UI和U=IR得P=I2R=(2.5A)250Ω=312.5W 1.本節(jié)課內(nèi)容不多，知識點不多，比較單一，但計算電功率的公式有四個，一個定義式三個推導(dǎo)公式，這是電學(xué)計算的一個重點內(nèi)容，由于本節(jié)內(nèi)容分兩課時完成，所以，本課本的重點放在公式的推導(dǎo)理解和簡單計算上，增加了3個例題，對前面學(xué)的串、并聯(lián)電路特點、歐姆定律等進行了鞏固提升，達到溫故而知新的效果. 2.對公式、原理的理解多通過訓(xùn)練解決.設(shè)置課堂的習(xí)題不要太難（以變式為主），重在對公式的應(yīng)用，并讓學(xué)生熟悉公式的單位換算即可，更多的習(xí)題可以放在后面進行，對數(shù)值的設(shè)計也應(yīng)以簡單、巧算為主，不涉及過難、過深的純數(shù)學(xué)式的計算，以節(jié)約課堂時間. 3.注意讓學(xué)生多動手、動口、動腦，在學(xué)生動手動腦中發(fā)現(xiàn)一些共性的問題，統(tǒng)一解決，以提高課堂效率.