电功率及其计算 精品公开课教案(大赛一等奖作品)

第2节 电功率
第1课时 电功率及其计算
新课引入
学过了电能和电能表后，谁观察过电能表的转动情况？不同时刻、不同家庭的电能表转动得一样快吗？
演示：在电能表后分别接不同的灯泡，一只灯泡上标有“220 V 15W”，另一只灯泡上标着“220 V 100 W”，接通电源，发现后者比较亮的灯泡电能表的转盘转动得快，而前者比较暗的转动得慢。

同是灯泡，为什么有的消耗电能快，有的消耗电能慢呢？为了描述用电器消耗电能时的这种差别，我们引入一个新的物理量——电功率。

合作探究
探究点一 电功率
活动1：分别拿一只24W 和一只500W 的灯泡，接在电路中，比较电能表铝盘转动的快慢。

学生观察并比较两次电能表铝盘转动快慢情况。

实验现象：电能表第二次比第一次转动得快。

活动2：学生交流、讨论观察到的实验现象的原因。

结论：电能表铝盘走得快慢不同，表示用电器消耗电能的快慢不同。

在相同时间内，铝盘转过的圈数不同。

铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少，而在相同时间内铝盘转过的圈数，则反映用电器工作时消耗电能的快慢。

归纳总结：在物理学中，用电功率表示消耗电能的快慢。

活动3：出示课件，展示问题：
（1）把一盏电灯接在家庭电路上通电1h ，消耗的电能是3.6×105J ，把一个电炉接在家庭电路中通电1min 消耗的电能是6×104J ，哪一个用电器消耗的电能快？如何比较？ 交流得出答案：
电灯1s 消耗的电能：533.6103.610J
s ⨯⨯=100J/s
电炉1s 消耗的电能：461060J
s
⨯=1000J/s
电炉消耗电能快。

活动4：能否根据比较消耗电能快慢的方法，小组之间交流、讨论说出电功率的概念？表达式和单位？ 归纳总结：
（1）电功与时间之比为电功率。

（2）表达式：P ＝W
t
其中：W 表示消耗的电能；t 表示完成电能所用的时间；P 表示用电器的功率。

（3）单位及其换算：瓦（W ）；千瓦（kW ）)；
1kW ＝1000 W ；1W=103
mW
活动5：走进生活，说出你所熟悉的用电器的电功率是多大？小组之间交流、讨论，说出自己的答案。

总结：
空调 约1 000 W
洗衣机 约500 W 电视机 约200 W 抽油烟机 约140 W 电冰箱 约100 W 电扇 约100 W 归纳总结：
（1）各种不同的用电器，电功率一般不同；
（2）工业和农业生产上的用电器，功率往往很大。

而像一些小型的电器，电功率比较小。

探究点二 电功率的简单计算 活动1：出示课件，展示问题。

典例剖析：某电视机的电功率是250 W ，每天使用3 h ，一个月用电多少千瓦时？(按30天计算)如果时间单位用秒，1个月电能消耗多少焦耳？ 小组之间交流、展示自己的答案。

答案展示：解：P ＝250 W ＝0.25 kW
t ＝3 h ×30＝90 h ＝3.24×105 s
由P ＝W
t
得W ＝Pt
所以一个月内消耗的电能：
W ＝Pt ＝250 W ×3.24×105 s ＝8.1×107 J ＝22.5 kW·h 归纳总结：
（1）kW 和kW·h 是两个不同的物理量的单位，千瓦是电功率的单位，千瓦时是电能的单位，千万不要混淆一定要注意区分。

（2）公式W
P=
t
进行计算时单位的对应性：
变式训练1：利用公式P ＝W
t
变形求时间：
3度电可以供“220V ，300W ”的电熨斗正常工作多长时间？
板书设计
第2节 电功率
第1课时 电功率及其计算
教学反思
本节教学难度较大。

在前面教学中虽为电功率的计算作了一些铺垫，但遇到本节的计算，学生由于自身的思维发展水平，对复杂问题的分析能力仍有困难。

突破的方法是引导学生对本节的实验现象进行细致的推理，对物理量及其单位的学习要扎实，要准确记忆、理解，使学生对本节基础知识有很好的再现能力。

要想上好本节课，做好演示实验和引导学生分析好实验现象非常关键，教学过程中根据学生的表现和领悟情况可适当调整教学速度，切忌贪快而使学生理解不透，做题时不会，再返回头来进行辅导！只有扎扎实实地进行教学，才能引导学生真正掌握好这一节内容。

第2课时焦耳定律的综合应用
新课引入
出示课件，展示问题：
过春节的时候，爸爸送给小涵一个如图所示的电动玩具汽车，一段时间后，小涵在玩耍时不小心将玩具车的电动机卡住无法转动了，且很快就闻到了焦糊味道，你能够解释这种现象吗？这节课我们就为大家来解决这个问题。

合作探究
探究点一焦耳定律的综合计算
活动1：出示课件，展示问题：首先让学生讨论、分析出思路，然后再交流，得出答案。

典例 1 （2014•眉山）某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下，R1和R2均为电热丝且电阻值恒定．
根据师生们的设计，求：
（1）电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量．
（2）电热丝R1的阻值．
（3）电烘箱在低温档时正常工作时，R2的功率．
思路导引：
（1）利用公式P=
2
U
R
是否可以分析电路图中低温档和高温档的电路图。

（2）能否正确的选择出公式进行计算。

格式：
解：（1）高温档时，只R1接入电路，由机器铭牌可知，电流为5A，电压为220V，则Q=W=UI高t=220V×5A×60s=66000J；
（2）高温档时，由欧姆定律得：R1=
220
=
5
U V
I A
高温
=44Ω；
（3）低温档时，两电阻为串联，低温档总功率：
P=UI低=220V×2A=440W，
R1的功率P1=I低2R=（2A）2×44Ω=176W；
所以P2=P-P1=440W-176W=264W．
拓宽延伸：（2014•厦门）如图是小林家里电热水器的工作原理图，两根加热管电阻相同．电热水器功率有高、中、低三档．当S
1断开，S2接b时，其功率为低档，大小为1000W．
（1）请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦．（不必写出推导过程）
（2）小林选用某功率档加热水箱里的50L水，水温升高40℃用了40min，求此过程电热水
3
归纳总结：在分析用电器的多档位问题时，主要明确，高温档是功率最大，低温档时功率最小，但用电器无论是处于高温档还是低温档，用电器接入电路的电压是一定的，故将分析档位问题转化为分析电阻问题．再结合欧姆定律、电功率的有关计算公式展开分析，得出答案．探究点二利用焦耳定律解释生活现象
活动1：出示课件，展示问题，让学生交流、讨论阐明每一个小组的解题思路。

典例 2 小明家搞装修，为了美观，想把所有电线都埋藏在墙壁里（俗称走暗线）．小明在查阅有关资料时了解到：埋藏在墙壁里的电线，要整条铺设，不能在墙壁里中途接驳．请你运用电学的相关知识解释其道理．（提示：导线接驳处的电阻增大）
思路：由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比．导线接驳处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，而导线接驳处电阻比较大，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。

解答：在家庭电路中，导线接驳处因接触不良，该处的电阻较大，因为导线接驳处与其他导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，由公式Q=I2Rt可知接驳处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，甚至引起火灾。

归纳总结：利用焦耳定律来解释生活中的相关现象时，首先从题意中获取信息，找出题意中的变量和定量，结合公式Q=I2Rt展开分析。