人教版九年级物理全册-第十八章-电功率(教案)

第十八章电功率
第1节电能电功
知一、教学目标
1.知识与技能
①了解电能的各种来源与应用；
②知道电能及电功的单位；
③会使用家庭电能表。

2.过程与方法
①通过调查、查阅资料收集电能的各种来源和各种应用的知识，学习收集和处理信息的方法；
②通过小组的讨论与交流，课堂踊跃发言，了解电能对促进人类社会进步与发展的重要作用。

3.情感、态度与价值观
①初步认识科学技术的进步对人类社会的发展具有巨大的促进作用；
②培养学生对科学的求知欲，使学生乐于探究日常生产生活中所包含的物理学知识，提高学习物理的兴趣。

二、教学重难点
教学重点：从电能的各种来源和应用来学习电能。

教学难点：家庭电能表的使用，对电能单位的理解
三、教学方法：演示法、讨论法
四、教具准备
教师准备：电能表、电池、小灯泡、开关、若干导线、投影仪、多媒体设备等.
学生准备：课前收集有关电能的各种来源和应用的资料，观察家中电表。

小电扇、电动玩具车等。

五、教学课时：1课时
六、教与学的过程
布置学生在课前利用手边的一切资料，教材、书籍、报纸、杂志、网络等收集下面资料：①电能有哪些来源？②电能在生活和生产中有哪些应用？③抄下你家的电能表铭牌上的信息。

请同学们看录像资料：风车田的风车发电或者请同学们看章首图。

让一个同学有感情地朗读章首语，将同学们带入意境，引入本节内容
一、电能在现代社会中的广泛来源与应用请学生把课前收集到的关于电能的资料拿出来，分小组讨论、交
流。

创设学生进行信息、思想交流的情景，在小组间巡看，参与学生小组的讨论活动，
引导学生思考、讨论、交流。

引导学生分析、归纳、发言。

总结归纳电能的来源和应用。

二、电能的单位与电能的测量──电能表提出问题，引导学生阅读。

①电能的单位是什么？②电能表怎么读数？铭牌上的各种标注是什么含义？[来源:学§科§网Z§X§X§K]通过阅读，教师引导学生一起讨论学习。

投影题目，供课堂小测
三、电功
提出问题引导学生思考讨论：有人说自来水管的水流过来，水龙头有水流出，我们就要交水费。

而我们的生活用电，电流从发电厂通过火线流过来后又从零线流回去了，而且电流又没有减小，所以我们不应该交电费。

你认为这么说有道理吗？请同学们在小组中讨论，并说出交或不交电费
的理由。

师生一起讨论、归纳、得出电功的概念。

第2节电功率
知识目标：
理解电功率是表示电流做功快慢的物理量
知道电功率的单位是W[来源:学科网ZXXK]
会用电功率的公式P=W/t=UI进行初步的计算
掌握额定功率和实际功率的联系和区别
能力目标：
体验电能表铝盘转动快慢跟用电器电功率的关系
通过科学探究电功率与用电器两端电压的关系，培养学生的科学探究能力
培养学生细心观察周围事物的能力，懂得科学就在我们身边
情感目标：
通过具体事例，渗透“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念及STS教育。

形成节约用电的意识。

培养学生在观察、实验的基础上分析概括出物理规律的方法和能力
培养学生观察能力和初步分析、概括能力和用类比的方法解决问题的能力
引入新课：
1、让学生观察（或课件展示、实物投影）手中的2个灯泡（其中一个是100W的，另一个是15W的），看上面有哪些数据？你能从中发现什么？[来源:学_科_网]
（PZ220-100，220是什么意思？100是什么意思？）
由学生讨论交流：15度（度：生活中常用的说法）和100度是代表了什么？
先让学生猜想：如果接入电路将会怎样？（此时大部分学生会知道100W的比15W的灯亮，此时应引导学生的思路：为什么100瓦的灯泡亮？做功的快慢即消耗电能的快慢）
2、实验演示：分别将15W和100W的灯泡接在电路中。

注意提醒学生：要观察灯泡的亮度（通过观察培养学生学习物理的兴趣和自信心），更要观察电能表铝盘转动的快慢。

谈话与引导：电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系？（说明了什么？）
（引导得出：电能表铝盘走的快慢不同，表示用电器消耗的电能的快慢不一样）
3、导入课题：可见只有做功的多少还不行，还有做功的快慢。

那么我们应如何表示不同用电器的做功快慢呢？
（板书：电功率）
二、学习新知识：
一）电功率
1、通过讨论和让学生对比第一册学过的机械功率的知识，引导学生得出电功率的知识；投影：电功率是表示电流做功快慢的物理量。

启发：如何来比较不同用电器做功的快慢呢？（应引导学生得出：可以让时间相等，看做功多少；或者让其做功相等，看消耗时间的多少；只要说出大体意思即可，关键是让学生真正理解。

）得出结论：电功率是电流在单位时间内所做的功（或所消耗的电能）
（特别要让学生理解：什么是单位时间？在课堂中应启发学生自己说出来）
2、投影：电功率的定义公式：P=W/t
我们上一节学习的电功的计算公式是什么？引导学生推导电功率的另一个公式：P=UI
3、投影展示：电功率的单位：瓦（W）千瓦（kW）
要求：应明确他们之间的换算关系
4、解决导入本课时的问题：
教师讲解：PZ220-100中的100就是电功率是100W，它的意义是此灯泡在1s内消耗的电能是100J（前提：在220V的电压下，此处暂未涉及额定电压的概念）。

正是因为100W的灯泡比15W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多，所以转化为内能（或光能）的能量也就多，这就是为什么100W的灯泡比15W的灯泡亮的原因。

（解决学生生活中的问题，实质：能量的转化）
这两个公式各有什么用途呢？
如学生不能回答应让学生进行讨论交流。

引导学生得出：P=W/t和P=UI各有其用途，当知道P、W、t中任意两个时，可以求出另一个（此时应指出：这样我们可以求出电功率，只要知道W和t即可，而W是可以用电能表来测量的，t可以用秒表来测量，让学生知道在生活中就可以测量，也为下一环节进行电能的节约的讨论做好准备）；对于P=UI 也是这样，此时应让学生掌握：这又是一种测量电功率的方法，为最后一个环节：实验探究（电灯功率与电压的关系）做好准备。

5、例题：一个1kW的用电器当工作1h时消耗的电能是多少？
学生板演，教师巡回：这个结果3.6╳106J正好是1kW·h电能，告诉学生知道：除了用标准的国际单位以外，还可以直接用kW、h和kW·h来直接运算，这样在数值比较大时更方便。

6、结合现实生活让学生口算一些生活中电能计算的题目，提高学生兴趣，为转入下一部分做铺垫，如100W的灯泡工作多长时间消耗一度电。

7、讨论(交流与合作)：如何来节约电能？根据W=Pt这个计算公式，请同学们交流一下，如何才能节约电能(减小电功W的值）。

8、布置课外调查报告：请同学们观察（或调查）在学校发现过哪些浪费电能的现象，你（或你班）在学习与生活中是如何节约电能的？你对我校（或我班）如何进一步节约电能有何意见或建议，请课下继续交流讨论。

9、简要回顾一下前面的内容，引入下一部分内容。

二）实验探究：额定功率
1、投影展示：你想过吗：物理就在我们身边，在用电高峰时，电压较低，这时电灯会怎样？你能提
A V
出什么问题或有什么想法呢？（启发学生讨论、思考）
2、猜想与假设：你认为当电压变化（变大或变小）时电功率如何变化呢？你的依据是什么？
3、制定计划、设计实验：如何来验证我们的猜想呢？（引导学生讨论、交流：此处应给学生足够的时间去交流讨论）
最后由学生描述自己设计的实验思路和方法（应尽可能让学生自己去说出思路，让每个学生都要明白设计这个实验的目的是什么？）
4、展示教师的实验思路：[来源:学科网]
（如学生已说出，最好，如果没有说出，应引导学生理解这个思路；但同时也应让学生理解：这不是唯一的方法，也不一定是最好的方法。

方法是多种多样的，可以用别的方法，这只是教师设计的思路）
5、进行实验，收集证据
（应告诉学生：实验所用的小灯泡正常工作电压是2.5V ）
提示学生：将有关实验数据记录在实验表格中。

灯泡两端的电压(V)，经过灯泡的电流(A)，小灯泡的功率(W)，发光程度
分析、论证与评估：实验完毕，让学生计算有关这三次的小灯泡的实际功率，并让学生讨论，着重使学生理解以下问题：
（1）用电器的功率是如何随电压变化的？
（2）为何用电器的功率是变化的，但用电器上面却都标着电功率？（如100W 的灯泡）
通过学生讨论：引出额定电压和额定功率的概念 6、投影：
额定电压（U 额）：用电器正常工作时的电压。

额定功率（P 额）：用电器在额定电压下的功率。

7
P 实） （三）小结本节课主要内容：
1、小结：电功率（电功率的概念；额定电压、额定功率的概念；实际功率的概念）
2、除了学到的知识以外，你还有什么收获？（或你还学到了什么？）
（四）课后作业与思考：
1、课后讨论：刚才我说用电高峰时，电压较低，为什么会这样呢？请同学们交流讨论一下。

2、收集下列电器的铭牌，了解它们的额定电压和额定功率（STS 活动）。

第3节测量小灯泡的电功率
知识目标：会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。

理解额定功率与实际功率。

能力目标：通过探究，体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律
情感目标：认识用电器正常工作和正常工作对用电器的影响，培养学生科学使用用电器的意识以及节约用
电的
意思。

（一）创设情境导入新课
同学们，你们可知道灯泡的铭牌上标明的瓦数是什么意思吗？它的意思是灯泡的额定功率，那么额定功率和实际功率又有怎样的关系呢？今天我们就来测量小灯泡的额定功率和实际功率，大家想一想我们用什么方法来测量呢？[来源:学§科§网]
（生：可以利用公式P=U I测出电压和电流，计算出电功率。

）
归纳：电功率的测量有两种方法：
（1）家庭中根据P=W/t，用电能表和钟表测；
（2）在非专业实验中根据P=U I，用电压表和电流表来测——叫做伏安法。

（二）合作交流解读探究
1、设计实验
实验目的：测定小灯泡的电功率。

实验原理：利用P=U I，通过测量U和I，得出P。

（讨论）测小灯泡的电功率，必须那些器材？
（师）电压用电压表测量，电流用电流表测量，如要多次测量，应在电路中放置滑动变阻器。

实验器材：每组配备干电池三节，电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只，小灯泡一个，导线若干。

引导学生回忆测电阻实验，指导学生画出电路图，如图所示。

实验步骤：
（1）按设计的电路图连接实物，并设计实验数据记录表格；
（2）检查电路无误后，闭和开关S，移动滑动变阻器的滑片P，此时注意观察电压表的示数，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止滑动，并记下电流表的示数，代入P=U I公式，算出小灯泡的额定功率。

（3）调节滑动变阻器，使小灯炮两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=U I，算出小灯泡此时的实际功率。

（4）调节滑动变阻器，使小灯炮两端电压低于额定电压的1∕5，观察小灯炮的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=U I，算出小灯炮此时的实际功率。

（5）整理实验器材。

实验记录表格：
实际功率
（思考）（1）连接电路时应该把滑动变阻器的哪两个接线柱连入电路？
（3）电压表和电流表的正负接线柱的连线是否正确？量程选择是否正确？
（4）小灯泡两端的电压能高出额定电压很多吗？
（5）开始实验前，要检查电路并进行试触吗？
（学生讨论交流后明确答案）
2、进行实验
学生分组实验，记录数据，教师巡回辅导，指导学生计算出电功率。

3、评估交流
（讨论）谈谈你在实验过程中有什么感想，发现了什么问题？
引导学生计算三次测量的电阻的大小，大小相同吗？与什么因素有关？小组间进行交流。

（三）应用迁移巩固提高
如图所示是测定电压为2.5V的灯泡的额定功率的电路图。

a是表，b是表。

按图连接电路，测量前，开关应，滑片P应滑到点。

闭和开关，发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向端移动,才能使电压表示数为V,此时灯泡的实际功率就是额定功率。

（四）总结升华
总结伏安法测灯泡的电功率的原理、步骤、注意事项等。

（五）板书设计
第4节焦耳定律
知识目标：1.知道电流的热效应．2.在观察实验的基础上引出焦耳定律．
能力目标：理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用．
情感目标：增强动手观察能力，激发学生学习物理知识，认识物理与技术联
系的兴趣。

1.引入新课
问：（1）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
（2）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
学生回答：发烫．是电流的热效应．
再通过课本本节开始的“？”和图9-6，引入新课．
2.进行新课：
（1）演示实验：
①介绍如图9-6的实验装置，告诉学生R A＞R B，R B＝R C，通电后，I A＝I B，
I B＜I C（从电流表的示数可知道I的数值）．[来源:学.科.网]
②问：该实验的目的是什么？（研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关）
③问：该实验的原理是什么？观察什么？向学生讲述：当电流通过电阻丝A、B、C时，电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升．电流产生的热量越多，液面就会上升得越高．我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量．
④教师演示实验，记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况：h C＞h A＞h B．
⑤分析：
问：比较A、B两瓶，什么相同？（I、t相同），什么不同？（R不同，R A＞R B；玻璃管中煤油上升
的高度不同，h A＞h B），说明什么？
引导学生回答：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多．
问：比较B、C两瓶，同上问（略）．
引导学生回答：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，教师指出：进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比．
问：上述实验中，若通电时间越长，瓶中煤油上升得将会怎样？（学生回答：越高）
引导学生回答：在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多．
（2）师生共同归纳，教师指出，英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律．
①内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．
②公式：Q＝I2Rt．③单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦．
注意：焦耳定律是实验定律，在此可向学生讲一些焦耳的故事，以激发学生勤奋学习，不怕困难，勇于攀登的精神．
（3）根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律．
若电流做的功全部用来产生热量即Q＝W，又∵W＝UIt，根据欧姆定律U＝IR，
∴Q＝W＝UIt＝I2Rt．
（4）指出：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q＝W＝UIt ＝Pt＝U2/Rt来计算热量．
（5）例题：
一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？
（6）讨论：（先由学生说，然后在教师的引导下进行归纳）
①课文前面“？”中的为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”．
分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多．因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热．
②课文前面“？”中的和电炉相连的电线为什么显著发热？
分析：照明电路的电压是一定的，由P＝UI可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多．因此跟电炉相连的电线显著发热，可能烧坏绝缘皮，甚至引起火灾．
③讨论课本本节中的“想想议议”，让学生自己说．
3.小结：．
（四）
1.研究焦耳定律的实验是把课本上的1、2两次实验同时进行．闭合开关后，让学生同时观察三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情况（在课前就把实验电路连好），这样，可以把更多的时间花在分析实验，引出焦耳定律及运用焦耳定律上．
2.Q＝W只对纯电阻电路（如灯泡、电炉等）适用，对非纯电阻电路（如含电动机的电路）不适用，这一点要向学生交等清楚．。