九年級物理全冊 第十八章 電功率 第2節(jié) 電功率教案 （新版）新人教版.doc
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第2節(jié) 電功率 ◇教學目標◇ 【知識與技能】 1.知道電功率的定義、公式、單位。 2.理解額定電壓與額定功率。 3.會用電功率的公式P=UI進行簡單計算。 4.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.觀察體驗電能表鋁盤轉動的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與實際功率的關系。 【情感態(tài)度價值觀】 通過了解電功率在實際中的應用,認識物理在生活中的重要作用。 ◇教學重難點◇ 【教學重點】 電功率、額定電壓與額定功率、電功率和電流、電壓之間的關系。 【教學難點】 電功率和電流、電壓之間的關系。 ◇教學過程◇ 一、新課導入 學過電能表后,大家有沒有觀察自己家的電能表。電能表有時候轉得快,有時候轉得慢。你知道電能表轉速的快慢和什么因素有關嗎? 二、教學步驟 探究點1 電功率 [閱讀課本]P91“在日常使用的節(jié)能燈……將上節(jié)的電功W=UIt代入上式得P=UI” [思考]觀察節(jié)能燈的銘牌,其中“220 V 24 W”中的“220 V”是燈泡的額定電壓,“24 W”表示什么呢? [提示]“24 W”是節(jié)能燈的電功率。 [思考]將“220 V 24 W”的節(jié)能燈與“220 V 200 W”的燈泡分別接入電路中,哪個消耗的電能快? [提示]將“220 V 24 W”的節(jié)能燈接入電路,觀察到電能表轉動的慢,換一個“220 V 200 W”的燈泡接入電路,電能表轉動的快。 [歸納提升]電能表鋁盤轉動的快慢不同,表示用電器消耗電能的快慢不同。鋁盤轉過的圈數直接反映用電器消耗電能的多少,而在相同時間內鋁盤轉過的圈數,則反映用電器工作時消耗電能的快慢。 [思考]為了表示電流做功的快慢,物理學中用什么來表示呢? [提示]物理學中,用功率表示電流做功的快慢。 [歸納提升]在物理學中,用電功率表示消耗電能的快慢(或電流做功的快慢),電功率用P來表示,它的單位是瓦特,簡稱瓦,符號是W。前面提到的“24 W”說的就是節(jié)能燈的電功率。 [思考]生活中不同用電器的電功率一般不同,你了解哪些家用電器的電功率? [提示]家用空調約1000 W,電吹風機約500 W,洗衣機約500 W,電視機約200 W,電冰箱約100 W。 [思考]同一用電器工作時,電功率一直保持不變嗎? [提示]電風扇工作時,旋轉到不同的擋位,電功率不同;電飯鍋煮飯時電功率大,保溫時電功率小;電冰箱、空調等是間歇性工作,不同工作狀態(tài)下,電功率不同。 [思考]電流通過洗衣機,0.5 h做功9105 J,電流通過電飯鍋,20 s做功2104 J。電流通過哪個用電器做功多?電流通過哪個用電器做功快呢? [提示]用電器做功的多少可以直接比較,電流通過洗衣機做功多;做功的快慢,即電功率,是電流所做的功與時間之比,電流通過電飯鍋做功快。 [歸納提升]電功率等于用電器在1秒內所消耗的電能。如果在“t”時間內消耗的電能為“W”,那么這個用電器的電功率P=Wt,將W=UIt代入可得P=UI。 探究點2 “千瓦時”的來歷 [閱讀課本]P93“前面我們講到電能時……1 h所消耗的電能。” [思考]100 W的燈泡通電20 s,與100 W的燈泡通電1 h,哪個燈泡消耗的電能多呢? [提示]電功率相同時,通電時間長的消耗的電能多。 [思考]使100 W的燈泡通電20 s,使15 W的燈泡也通電20 s,哪個燈泡消耗的電能多呢? [提示]通電時間相同時,電功率大的消耗的電能多。 [思考]使100 W的燈泡通電20 s,使15 W的燈泡通電1 h,哪個燈泡消耗的電能多呢? [提示]用電器消耗的電能多少與用電器的電功率和通電時間有關。由公式P=Wt變形后得到W=Pt,即用電功率乘以通電的時間可以作出比較。 [思考]你知道“千瓦時”這個單位的由來嗎? [提示]如果電功率的單位用千瓦(kW),時間的單位取小時(h),由W=Pt,這時電功W的單位就是“kWh”。1 kWh可以看做電功率為1 kW的用電器使用1 h所消耗的電能。 [思考]焦耳和千瓦時都是電功的單位,你知道千瓦時和焦耳兩單位之間是如何換算的嗎? [提示]1 kW=1000 W,1 h=3600 s,由W=Pt=1 kW1 h=1000 W3 600 s=3.6106 J [歸納提升]1 kWh=3.6106 J [思考]1 kWh的電能可以供200 W的電視機工作多長時間? [提示]根據P=Wt變形得t=WP=1kWh0.2kW=5 h [歸納提升]公式P=Wt,可變形為W=Pt,在已知電功率和時間的情況下,計算消耗的電能;也可變形為t=WP,在已知消耗電能和電功率的情況下,計算通電時間。計算時,要注意單位的統一。 [習題]下列用電器通電1 h,最有可能消耗1 kWh電能的是( ) A.家用空調 B.臺式計算機 C.排風扇 D.手電筒 [分析]用電器在t=1 h內,消耗的電能W=1 kWh,則用電器的電功率P=Wt=1kWh1h=1 kW=1000 W。臺式計算機的電功率約為200 W,排風扇的電功率約為20 W,手電筒的電功率約為0.5 W,家用空調的功率約為1000 W。 [答案]A 探究點3 額定電壓 額定功率 [閱讀課本]P94“額定電壓 額定功率” [思考]將小燈泡和滑動變阻器串聯接入電路,移動滑動變阻器的滑片,小燈泡的亮度有變化嗎? [提示]若移動滑片,使接入電路的滑動變阻器電阻變大,其分得的電壓變大,由于電源的總電壓不變,小燈泡兩端的電壓變小,小燈泡變暗,說明小燈泡的電功率變小。 [思考]通常我們說燈泡的電功率是40 W,并沒有明確地指明電壓。這樣的表達準確嗎? [提示]由P=UI可知,燈泡的電功率與該燈泡兩端的電壓和通過的電流有關,當電壓改變時,該燈泡的電功率會發(fā)生改變,所以這樣的表達不準確。 [思考]某燈泡銘牌上標有“220 V 40 W”表示什么意思? [提示]當該燈泡兩端電壓為220 V時,小燈泡的電功率是40 W,這個電壓為額定電壓,該功率為額定功率。當該燈泡兩端的電壓低于220 V時,燈泡變暗,燈泡的電功率小于40 W;小燈泡兩端的電壓高于220 V時,燈泡變亮,燈泡的電功率大于40 W。 [歸納提升]用電器正常工作時的電壓叫額定電壓,用電器在額定電壓下工作的電功率叫額定功率。用電器只有在額定電壓下才能正常工作,用電器在實際電路中工作時所消耗的電功率叫實際功率。實際電壓低,實際功率就低,實際電壓高,實際功率就高。實際電壓偏低,用電器不能正常工作,實際電壓偏高,長期使用會影響用電器的壽命,還可能燒壞用電器。 [思考]你見過穩(wěn)壓器嗎?穩(wěn)壓器在家庭電路中有什么作用? [提示]穩(wěn)壓器是指在電子工程中一種自動維持恒定電壓的裝置。當實際電壓低于220 V或高于220 V的時候,穩(wěn)壓器可以讓電壓保持在220 V,這樣對用電器有保護作用,能讓用電器在電壓不穩(wěn)的情況下正常工作,在電壓高的時候,用電器也不會燒壞。 [思考]閱讀并計算P95的“想想議議”? [提示]220 V36 V≈6.11,所以要串聯7個這種燈泡。 [習題]如圖所示,將標有“12 V 6 W”的燈泡L1和“12 V 3 W”的燈泡L2接在12 V的電路中,閉合開關,不考慮溫度對燈絲電阻的影響,下列說法中正確的是 ( ) A.電路總功率等于9 W B.電路總功率大于9 W C.燈泡L1和L2一樣亮 D.燈泡L2比燈泡L1亮 [分析]由P=UI,將I=UR代入可得P=U2R,兩燈泡的電阻分別為R1=U1額2P1額=(12V)26W=24 Ω,R2=U2額2P2額=(12V)23W=48 Ω 兩燈泡串聯接在12V的電路中時,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以電路中的電流 I=UR1+R2=12V24Ω+48Ω=16 A 則電路總功率 P=UI=12 V16 A=2 W 由于串聯電路中電流處處相等,且R1
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