电功率学案示例之二
电功率学案示例之二
电功率
（一）教学目的
1．把握电功率的概念：晓得电功率的意义（反映电压做功的快慢）、定义（电压在单位时间内所做的功）、公式（P=UI）和单位（瓦）；能综合运用已学知识估算用家电（只限于一个）的电功率问题。
2．理解额定电流、额定功率和实际功率的意义以及它们之间的关系。
（二）教具
1．标有不同额定电流和不同功率的灯泡各一个。
2．45伏左右的电源一个。
3．安培计、伏特计、变阻器各一个。
4．灯管一个、导线若干。
（三）教学过程
1．备考提问
（1）电功大小与哪些有关？电功的公式和单位是哪些？（2）电力机车上的电动机和风扇上的电动机。那个做的功多？
（引导中学生如下回答：不能确定，由于未告诉各自做功的时间。在相同时间内，肯定电力机车做的功比风扇大得多，但若果电力机车做功时间很短，风扇工作时间很长，那就不一定了。）
2．引入新课
由备考提问自然引入：电力机车和风扇的电动机做功大小不好比较，那末它们做功到底有哪些不同呢？
（答：做功快慢不同，电力机车在单位时间做的功多，风扇在单位时间做的功少）
为表示电压做功的快慢，引人电功率的概念。
3．讲授新课
（1）电压在单位时间内所做的功称作电功率。
这个单位时间就是一秒钟，假如通电时间为t秒，电压所做的功为W焦，则电功率是
P=W/t
∵W=UIt
∴P=UI
即电功率等于电流与电压的乘积。
（2）电功率的单位。第一册小学过功率的单位是瓦，即每秒钟做功1焦其功率为1瓦。电功的单位也是焦，所以电功率的单位也是瓦。由P=UI可知：U的单位为伏，I的单位为安，P的单位就是瓦。（以上均采用边讲边启发的形式得出）
电功率的单位还有千瓦
1千瓦=1000瓦。
l焦=1瓦·l秒=1瓦·秒
如P取千瓦，t取小时为单位，则得一电功的新单位：千瓦时（kw·h）
1千瓦·时=1000瓦×3600秒=3.6×106瓦·秒
=3.6×106焦
联系上节课讲的电功单位“度”，可知
1千瓦·时=1度
注意：“度”是生活中的说法，今后一律用千瓦·时。（以上采用讲授形式）
（3）例题《以下例题应预先抄在小黑板上）。例①一只小灯泡所用的电流是：3伏，通过的电压是0.3安。通电时间是100秒。求电压所做的功和灯泡的电功率。
解I：由W=UIt=3伏×0.5安×100秒=150焦。
P=W/t=150焦/100秒=1.5瓦。
解Ⅱ：由P=UI=3伏×0.5安=1.5瓦。
W＝P·t＝l.5瓦×100秒=150焦。
两种解法是一样的，但解Ⅱ在估算上简便些.
例②一只内阻丝，接在40伏电路中，通过的电压是安，内阻丝的电功率是多少瓦？如把它接在20伏的电路中，内阻丝的电功率又是多少？
解：接在40伏电路中的电功率
P=UI=40伏×5安=200瓦
接在20伏电路中的电功率
∵R=U／I=40伙/5安=8欧
I′=U／R=20伏／8欧=2.5安
∴P′=U′I′=20伏×2.5安=50瓦
可见:同一用家电（内阻不变）所加电流增大到原先的1／2，则电功率降低到原先的1／4，即电功率与所加电流的平方成反比。
（例①解后应指出思路和技巧，例②解后应指出用家电的功率随所加电流的变化而变化）
（4）从例②中可以看出，同一个用家电在不同电流下，电功率是不同的。但是为何日常使用的用家电都有一定的功率值呢？
（演示课本述说额定功率的实验。取一标有电流和功率的小灯泡，分别接在标定电流、高于标定电流、低于标定电流的电路中，观察发光情况。最后接入220伏的照明电路中。灯泡浇毁）
所以我们说用家电的功率是多大时，必须指明电流是多少。因为照明电路电流都是200伏，所以我们说15瓦的电灯。1000瓦的路灯，40瓦的日光灯等等，都是指在220伏电流时的功率。但在那些用家电上必须同时注明电流和功率。
（出示各类用家电，让中学生认明标记）
不同厂家生产的用家电上的标记太原小异，如40瓦电灯泡，标记为“220伏40瓦”、“”、“PZ220梍40”等等。用家电上标定的电流和功率称作额定电流和额定功率。用家电只有在额定电流下工作，其功率才是额定功率，只有在这些情况下使用，用家电工作才是正常的。比如电灯在额定电流下正常发光，若电流高于额定电流，就发光黯淡，低于额定电流就发光强烈，时间长了就容易烧坏，若远低于额定电流电功率教案第二课时，就立刻被毁；因而，使用用家电时，一定不要使电流低于额准电流。
%额定电流和额定功率是一切用家电的重要性能指标，通常都标在用家电上或使用说明书中。
（5）一些家电设备的功率。
（按照学生日常用到的家电设备举例）
强调：
①家用家电的.额定电流均为220伏。
②小灯泡只标有额定电流如“1.5V”、“2.5V”、”3.8V”等。
最后强调：功率大说明单位时间做功多，功率表示了电家电做功本领的大小。如电炉1500瓦比500瓦发热快，电灯100瓦瓦比40瓦发光强等。
4．巩固练习
（l）本节课文中的例题（让中学生不看书电功率教案第二课时，自己解下来，之后和课本解法对照）
（2）有一标记为“12V3W”的灯泡，接在15伏电流的电路中：①如果钨丝内阻不变，灯泡的功率是多少？②实际上钨丝内阻是随气温下降而减小的。设这时钨丝内阻是正常使用时内阻的1.2倍，灯泡的实际功率是多少？
解：①灯丝额定电压I=P/U=3瓦／2伏=0.25安
钨丝内阻R=U/I=12伏/0.25安=48欧
电流为15伏时的电压
I1=15伏／48欧=5/16安
∴．功率P1=5／16安×5伏=4.7瓦
②灯丝实际内阻R′=l.2R=1.2×48欧=57.6欧
实际通过的电压
I2=15伏／57.6欧=0.26安
实际功率是P2=15伏×0.26安=3.9瓦
说朋：在功率的估算中通常不考虑内阻变化的影响。但在电灯的使用中，电流不同灯泡的色温不同，钨丝气温差异较大，故阻值的变化亦较大。因而，使用电流高下额定电流时，实际功率高于估算值；反之，实际功率低于估算值。（本题第2问，也可改为定性说明题而不做估算，可视中学生接受能力而定）
5．课外作业：本自习题一第2、3题。
6．板一书设计
电功率
定义：电压在单位时间内所做的功。
公式：P=UI或P=W／t
单位：1瓦=1伏·安=1焦／秒
l千瓦=1000瓦
电功单位：1焦=1瓦·秒
1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106=1度。
额定电流和额定功率。
（四）构想、体会
电功率是中学教学的重点和难点。因为内容较多，估算较复杂，要安排三节课能够完成：这一节讲电功率的意义、公式及额定功率的意义及其适用条件，后继两节课为实验和估算。三节课的知识内涵和深度是相同的、只是从不同方面来强化和巩固，使中学生达到对电功率的理解和把握。
这节课从实际的大小不同的电动机，它们工作有哪些不同引入新课，这样既突出了电功率的意义，也突出了电功率和电功的区别。
在讲过电功率的公式和单位后，没有采用课本的例题，而另编了两道较浅的例题：例①意在使中学生理解电功率和电功都有两个多项式（P=W／t=IU，W=IUt=Pt）和两种算法；例②意在使中学生理解电功率大小随所加电流而变，为顺利过渡到额定功率的讨论提供预备知识。课本的例题是联系实际照明电路的题，估算较复杂，题的内容也统包含了这节课的全部知识，因而用作授完新课后的巩固练习。这样就使整堂课中的例题和练习，都不是无的放矢，而是为教学目的服务，与教学内容紧密结合，成为推动教学的有力工具。
最后巩固练习中，提出了灯泡的功率随电流变化。而电流变化又将导致钨丝气温变化，进而造成钨丝阻值变化。阻值变化又影响实际功率的大小，这是一道联系已学知识的扩充加深的题。在教学中可视中学生情况而定：如中学生都是优等生，可做定量估算。对通常中学生可做定性说明。
这节课的难点是中学生对额定电流、额定功率与实际电流、实际功率混淆不清，解题中需把电功率公式和欧姆定理公式反复运用，愈发导致了困难。解决这一困难，一是要把有标记的灯泡接入不同电流的演示实验做好，二是解题中要分步估算，把每一步的已知哪些求哪些讲清楚。因为之后有一节课专门讲估算，因而本节课的练习应以直接用公式的简单估算为主。
注：本学案根据的教材是人教社高中数学课本第二册第九章
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