电能的利用

第六节电能的利用

新课标目标：知道用电器消耗的电能可以用电工来量度，会计算用电器消耗的电能，知道电功率的含义，能从说明书或铭牌了解家用电器的额定功率。

教材分析：生活中广泛应用的各种电器都是能量转化的具体应用，教材是从能量转化角度出发，首先介绍了电能可以转化成其他形式的能，而用电器是常见的将电能转化为其他形式的能的装置。从电流做功也有快慢，引入电功率的概念，介绍了不同用电器的两个重要指标：额定电压、额定电功率，以使学生对常见用电器设备的功率有所了解。由于“电功”概念比较抽象，教材通过电器的电功率的介绍和分析，引出电功概念，最后介绍家用电能表及其使用，这样设计比较符合学生对电功率、电功概念的认识过程，减少学生学习的困难。

教学建议：

一、电器的电功率。

引入：建议列举家里的电器，你知道它们分别是将电能转化为什么形式的能？（既是复习，又是引入新课，并且紧扣本章主题，然后选两种电器比较电流做功的快慢）电流做功的实质是什么？

1．关于电功率的教学，可结合功率概念的复习，并通过实例分析：选两种电器比较电流做功的快慢。让学生了解在相同的时间内不同电器消耗的电能各不相同，使学生知道电流通过电器做功不仅有多少之分，而且做功的快慢也不同，在此基础上引出电功率的定义。介绍额定电压和额定功率概念时，建议先以学生最熟悉的电灯为例，然后在推广。

2．读图题（读铭牌）这是一个开放性的问题，对学生只要求他们读懂输入功率的意思，即洗衣机每秒种消耗多少电能。而洗衣机铭牌上反映的其他指标，并不要求学生都能懂。建议：布置课外作业，观察家用电器的电功率

3．探究灯光的亮度跟电功率的关系。放手让学生探究，培养实验设计能力。实验方案最好是三灯并联，并在干路上串联一滑动变阻器调节，使其两端的电压为额定电压。这个实验很关键，因为后面研究电功率跟电流、电功率跟电压的关系要借助灯的亮度判断电功率的大小二、电功率和电功的计算

因为在利用电能时，人们首先考虑的是电功率，而不是电功，所以教科书的设计采用了从电功率引出电功的方法。从实验得出决定电功率的有关因素是本节教学的重点。实验中采用了控制变量的方法，先使电压保持不变，研究电功率跟电流的关系(观察电路结构，说明电路是怎样使电压保持不变的)，然后使电流保持不变研究电功率跟电压的关系(观察电路结构，说明在这个电路中为什么能保持电流不变)。最后通过所记录数据的比较，得出实验结论。必须指出：用1组或几组数据是不能归纳出这个结论的，上述实验只是定性地说明了电功率跟电流电压的关系，公式P=UI必须通过精确实验，经过多次测量才能得到。

关于电功率两个公式P= W/t和P=UI的不同，要通过讨论，使学生明确：P= W/t 是功率的定义式，适用于一切功率的计算。它决定了电功率描述的是电流做功的快慢，、而P=UI 仅适用来计算电功率，它反映了电功率的大小跟哪些因素有关，即电路消耗的电功率由电路两端的电压与通过电路的电流决定。

在实际的计算中，学生对用电器的额定功率和实际功率往往分辨不清。

教科书安排该例题的目的是：①熟悉功率的计算公式及变形，初步掌握电功率的计算方法。②了解实际功率是实际电压和实际电流的乘积，电压增加时，同一用电器的电功率增大。要通过例题的求解，向学生指出：用电器的实际电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率；用电器的实际电压高于额定电压时，实际功率大于额定功率。这两种情况下，用电器都无法正常工作。当实际电压与额定电压相差过大时，用电器无法工作甚至可能毁坏。所以，应当尽可能使用电器在额定电压下工作。

关于用电器功率的测量，教材中安排了“测量小灯泡功率”的分组实验，来加深对电功率概念理解。实验注意事项：1.常规的有：开关问题、滑动变阻器、电流表、电压表 2.电源电压应高于额定电压。3.测定实际电压高于额定电压时，一般约高1/5，否则可能损坏小灯泡。建议实验结束时将伏安法测电阻和伏安法测电功率进行比较。

三、电能的测量。

关于电能表的教学，可先介绍电能表的面板，使学生熟悉读数方法，初步了解电能表的计数方法，然后，通过演示实验，要使学生知道电能表是累计一段时间内所消耗的电能的仪表。特别要使学生学会读数，会根据两次读数的差计算用电(能)量。常用电能表的电能单位是“千瓦时”，1千瓦时=3．6×106焦，俗称1度。教师也要列举一些计算：如40W灯泡用多少小时消耗1度电? 1度电的作用等等，帮助学生建立“千瓦时”的直观概念。

搞清电能表面板上的有关数据，并理解这些数据的意义，对理解电能表的工作过程有——定的帮助。如“220V 5(20)A”表示电能表的额定电压为220V，工作时标定电流为5A，最大电流不得超过20A；如"600revs／kWh"，则表示电能表的转盘转动600转电路消耗的电能为1千瓦时。

n是在测量的时间内电能表所转的圈数，N是1kWh电能所转的圈数，可是铭牌上找到。在用电能表粗测电扇功率的实验中，需测数据为电能表在t时间内电能表所转的圈数，测量工具主要有：电能表、电扇、钟表。注意公式中，P的单位是千瓦，t的单位是小时。

四、建议安排1课时电功率的计算课，在第120页例题后补充电功率和电功的推导公式，并提问：用电器实际消耗的功率跟加在它两端的电压有什么关系？推导串联电路并联电路电

功率的特点（建议先公式推导,后实验验证相结合）