2019-2020年高一物理 第九章 B 電功 電功率教案 滬科版.doc

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2019-2020年高一物理 第九章 B 電功 電功率教案 滬科版 一、教學(xué)任務(wù)分析 “電功 電功率”是在對電路中電壓、電流和電阻認(rèn)識的基礎(chǔ)上，從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)一步認(rèn)識電路。學(xué)生在初中階段對電功和電功率已經(jīng)有一定的了解，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，不僅要引導(dǎo)學(xué)生正確理解電功和電功率等概念，更要使學(xué)生將能量轉(zhuǎn)化及守恒的思想由機(jī)械能、內(nèi)能等形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化和守恒，拓展到電能、機(jī)械能、內(nèi)能和化學(xué)能等多種形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化和守恒。 以圖片、實(shí)驗(yàn)等形式創(chuàng)設(shè)情景，通過對問題的討論，引入學(xué)習(xí)電功、電功率，以及額定功率、實(shí)際功率等。 在學(xué)習(xí)電功時(shí)，與動能、重力勢能變化類比，使學(xué)生能運(yùn)用“類比”的科學(xué)方法，同時(shí)進(jìn)一步認(rèn)識能量轉(zhuǎn)化及守恒是自然界普遍遵循的基本規(guī)律，滲透辨證唯物主義觀點(diǎn)的教育和節(jié)約能源、勤儉節(jié)約的優(yōu)良傳統(tǒng)。在學(xué)習(xí)額定功率和實(shí)際功率時(shí)，通過演示燈泡工作時(shí)功率的變化情況，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和利用實(shí)驗(yàn)分析和處理實(shí)際問題的能力，并結(jié)合”兩綱”教育的內(nèi)容，對學(xué)生進(jìn)行安全意識的教育。在研究節(jié)日小彩燈的連接方式的過程中，感受“實(shí)驗(yàn)探究”的方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、判斷、推理、歸納等能力。 二、教學(xué)目標(biāo) 1．知識與技能 （1）理解電功、電功率。 （2）理解額定功率、實(shí)際功率。 （3）理解簡單的串聯(lián)、并聯(lián)組合電路中的電功、電功率。 2．過程與方法 （1）通過從能量轉(zhuǎn)化和守恒角度對電功概念的深入學(xué)習(xí)過程，認(rèn)識“類比”的科學(xué)方法。 （2）通過對小彩燈連接方式的研究過程，認(rèn)識“實(shí)驗(yàn)探究”的方法。 （3）通過觀察燈泡工作情況的變化，懂得用觀察和實(shí)驗(yàn)處理實(shí)際問題的方法。 3．情感、態(tài)度價(jià)值觀 （1）通過本設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)節(jié)約能源、勤儉節(jié)約的意識。 （2）通過對燈泡的實(shí)際功率的學(xué)習(xí)，提高安全用電意識。 三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：電功和電功率。 難點(diǎn)：（1）區(qū)別額定功率和實(shí)際功率。 （2）正確分析用電器不同連接方式中，用電器兩端的電壓與通過用電器的電流。 四、教學(xué)資源 1、器材 演示實(shí)驗(yàn)： ① 電源（6-8V）、小電動機(jī)、電解槽。 ② 電源（6-8V）、小燈泡（3.8V、 0.3A）、伏特表、電流表、滑動變阻器（1.5A 50Ω）、電鍵。 ③ 電源、彩燈。 ④ 投影儀。 2、圖片：印有額定功率和額定電壓的小家電的圖片。如：電風(fēng)扇、電熱水瓶、電熨斗、吸塵器、電冰箱、電燈等家用電器圖片等。 五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括三個(gè)方面：一是電功；二是電功率以及額定功率和實(shí)際功率；三是串聯(lián)、并聯(lián)串聯(lián)、并聯(lián)組合電路的特點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)的基本思路是：從生活中家用電器工作中的能量變化，引入學(xué)習(xí)電功，進(jìn)而對機(jī)械能、動能和勢能的類比，推導(dǎo)出電功的計(jì)算公式。通過比較不同的用電器電流做功的快慢，理解電功率的概念，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)額定功率和實(shí)際功率。從對節(jié)日小彩燈連接方式的探究中，理解串聯(lián)、并聯(lián)組合電路，以及電路中各用電器兩端的電壓和通過的電流。 本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是電功和電功率。方法是：以實(shí)驗(yàn)和分析為基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)生在初中和前階段學(xué)習(xí)時(shí)已經(jīng)掌握的相關(guān)知識，結(jié)合學(xué)生的親身體會，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)以及對實(shí)例進(jìn)行分析，理解電功和電功率。 要突破難點(diǎn)是：額定功率和實(shí)際功率以及會分析用電器不同連接方式中，用電器兩端的電壓和通過用電器的電流與電功率之間的關(guān)系。方法是：通過小燈泡亮度變化的演示實(shí)驗(yàn)以及書上的示例分析，使學(xué)生理解額定功率和實(shí)際功率；通過小彩燈（有條件的學(xué)校做學(xué)生實(shí)驗(yàn)）的演示實(shí)驗(yàn)，探究其連接方式，結(jié)合書上的示例分析，知道串聯(lián)、并聯(lián)組合電路的特點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)問題討論、交流討論、實(shí)驗(yàn)研究、教師指導(dǎo)等多種教學(xué)策略的應(yīng)用，重視概念、規(guī)律的形成過程以及伴隨這一過程的科學(xué)方法的教育。通過學(xué)生主動參與，培養(yǎng)其分析推理、比較判斷、歸納概括的能力，感受“類比”、“實(shí)驗(yàn)探究”等科學(xué)方法，并在教學(xué)中注重挖掘”兩綱”教育的內(nèi)容，使之自然結(jié)合到物理課堂教學(xué)中。 完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需1課時(shí)。 六、教學(xué)流程 1、教學(xué)流程圖 電 功 活動II 演示實(shí)驗(yàn)1 設(shè)問2 情景I 圖片展示1 設(shè)問1 活動I 理論推導(dǎo) 總 結(jié) 活動Ⅵ 示例2 活動V 演示實(shí)驗(yàn)3 設(shè)問5 串聯(lián)、并聯(lián)組合電路 額定電壓 額定功率 情景II 圖片展示2 設(shè)問3 活動III 演示實(shí)驗(yàn)2 設(shè)問4 活動Ⅳ 示例1 大家談 電功率 2、流程圖說明 情景I 圖片展示1 電風(fēng)扇、電熱水瓶、電熨斗、吸塵器、電冰箱、電燈等家用電器圖片。 設(shè)問1：驅(qū)動這些家用電器的能量來自何處？ 活動I 理論推導(dǎo) 導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動，電場力對定向移動的電荷做功的表達(dá)式。 活動II 演示實(shí)驗(yàn)1 電動機(jī)、電解槽的工作過程。 設(shè)問2：電流做的功是否全部轉(zhuǎn)化為電能？ 情景II 圖片展示2 電風(fēng)扇、電熨斗、電冰箱、吸塵器、電燈等家用電器圖片。 設(shè)問3：如何比較在相同時(shí)間內(nèi)這些家用電器做功的大??？它們銘牌上的數(shù)據(jù)代表什么意思？ 活動III 演示實(shí)驗(yàn)2 用電源、小燈泡、伏特表、電流表、滑動變阻器、電鍵組成電路，移動滑片，觀察小燈泡亮度的變化情況。 設(shè)問4：為什么小燈泡的亮度會發(fā)生變化？ 活動Ⅳ 學(xué)習(xí)示例1 分析示例1，完成“大家談”。 活動V 演示實(shí)驗(yàn)3 探究節(jié)日小彩燈的連接方式。 設(shè)問5：為什么取下一個(gè)小燈泡，其余的燈泡照樣能發(fā)光？ 活動Ⅵ 學(xué)習(xí)示例2 知道串聯(lián)、并聯(lián)組合電路中用電器的電壓、電流。 3、教學(xué)主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計(jì)可分為三個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。 第一環(huán)節(jié)，通過生活中家用電器工作中的能量轉(zhuǎn)化，引入電功，知道導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動時(shí)，電場力對電荷做功。 第二環(huán)節(jié)，通過討論、交流，理解電功率的概念；通過演示實(shí)驗(yàn)，理解額定功率、實(shí)際功率的區(qū)別。 第三環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)探究，理解串聯(lián)、并聯(lián)組合電路中電功、電功率的分配關(guān)系。 七、教案示例 （一）情景引入: 1、圖片展示，提出問題 展示電風(fēng)扇、電熱水瓶、電熨斗、吸塵器、電冰箱、電燈等家用電器圖片。 設(shè)問1：通過高一的學(xué)習(xí)我們知道，自然界中各種形式的能量總和是守恒的，這些家用電器不會無緣無故地自動工作的，那么驅(qū)動這些家用電器的能量來自何處？ 2、導(dǎo)入新課 電路中的電能是怎樣被釋放并轉(zhuǎn)化為其他形式的能？ （二）電功 在學(xué)習(xí)機(jī)械能的時(shí)候，我們看到物體的重力勢能和動能之間的相互轉(zhuǎn)化是通過重力做功實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不僅是重力勢能與動能間的相互轉(zhuǎn)化需要做功，任何其他兩種不同形式的能量之間要發(fā)生相互轉(zhuǎn)化都必須通過做功才能夠?qū)崿F(xiàn)。 舉例說明家用電器工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，說明有做功過程，那么是誰做的功呢？ 1、定義：電流做的功簡稱為電功。 電流如何做功的呢？通過前面的學(xué)習(xí)，可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動，那么電場力對定向移動的電荷做功嗎？ 做功，而且做正功。電能通過電流做功轉(zhuǎn)化為其他形式能。 上一章里學(xué)過電場力對電荷的功，若電荷在電場力作用下從A搬運(yùn)到B，AB兩點(diǎn)間電勢差為UAB，則電場力做功W = qUAB 。 對于一段導(dǎo)體而言，兩端電勢差為U，把電荷q從一端搬至另一端，電場力的功，在導(dǎo)體中形成電流，且，（在時(shí)間間隔t內(nèi)搬運(yùn)的電量為q，則通過導(dǎo)體截面電流為I，），所以。這就是電路中電場力做功即電功的表達(dá)式。 2、表達(dá)式： 3、實(shí)質(zhì)：能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律在電路中的體現(xiàn)。 4、單位：W —— 焦耳；U —— 伏特；I —— 安培；t —— 秒 5、物理意義：電流在一段電路上的功，跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。 6、電功與電熱 設(shè)問2：電流做的功是否總是全部轉(zhuǎn)化為電能？ 演示實(shí)驗(yàn)1：電動機(jī)、電解槽的工作過程。 純電阻電路： 非純電阻電路：含有電動機(jī)、電解槽的電路，歐姆定律不再適用。 電功 電熱 =I2Rt =UIt =E機(jī) 7、實(shí)際應(yīng)用 圖片展示：電風(fēng)扇、電熨斗、電冰箱、吸塵器、電燈等家用電器圖片。 設(shè)問3：如何比較相同時(shí)間內(nèi)不同家用電器電流做功的大小？它們銘牌上的數(shù)據(jù)代表什么意思？ （三）電功率 1、定義：電流所做的功跟完成這些功所用的時(shí)間的比值，稱為電功率。 2、電功率是表示電流做功快慢的物理量。 3、電功率的計(jì)算公式：P = = UI 4、單位： P —— w（瓦特）；U —— V（伏特）； I —— A（安培）。 5、電功率的物理意義：單位時(shí)間內(nèi)消耗掉的電能，或單位時(shí)間內(nèi)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的數(shù)量。 6、適用條件：適用于任何電路。 （四）額定功率和實(shí)際功率 為了使用電器安全、正常地工作，對用電器工作電壓和功率都有規(guī)定數(shù)值。 （1）額定功率：用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓，在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。 一般說來，用電器電壓不能超過額定電壓，但電壓低于額定電壓時(shí)，用電器功率不是額定功率，而是實(shí)際功率。 （2）實(shí)際功率P = U I，式中U 、I分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過用電器的實(shí)際電流。 （3）額定功率和實(shí)際功率的關(guān)系。 演示實(shí)驗(yàn)2：用電源、小燈泡、伏特表、電流表、滑動變阻器、電鍵組成電路，移動滑片，觀察小燈泡亮度的變化情況。 設(shè)問4：為什么小燈泡的亮度會發(fā)生變化？ 時(shí)用電器正常工作 ，此時(shí)。一般情況。 討論：（1）示例1； （2）大家談 （五）串聯(lián)、并聯(lián)組合電路 演示實(shí)驗(yàn)3：探究節(jié)日小彩燈的連接方式。 設(shè)問5：為什么取下一個(gè)小燈泡，其余的燈泡照樣能發(fā)光？ 討論：示例2 （六）總結(jié)（略） （七）作業(yè)布置（略）