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作为一位教师,在教学设计的准备工作上必须做得非常仔细,只有这样才能使教学更有效率。华南创作网小编为大家收集整理的功率教学设计,多篇合集,欢迎复制下载!
【教材分析】
《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率,关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念,会进行功率的计算;会分析汽车发动机功率一定时,牵引力和速度的关系;尝试自己设计实验,测量人在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广,教学中可充分利用这一优势,使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力,树立正确的价值观。
【教学目标】
一、知识与技能
1.理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义;
2.,的运用。
二、过程与方法
1.通常指平均功率,为瞬时功率;
2.,分析汽车的启动,注意知识的迁移。
三、情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用,提高学习物理科学的价值观。
【重、难点分析】
1.重点:教学重点是理解功率的概念;功率的物理意义是本节的重点内容,如果学生能懂得做功快慢表示的`是能量转化的快慢,自然就能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。
2.难点:理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算。瞬时功率的概念学生较难理解,这是难点。学生往往认为,在某瞬时物体没有位移就没有做功问题,更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量,这个难点就不易突破,因此,在前面讲清楚功率的物理意义很有必要,它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。
【教学方法】
本节课的教学立足于培养学生的思维能力,通过学习物理研究方法,让学生学会思考问题。在建立“功率”概念中,让学生体会用比值方法来建立一个新概念。通过汽车起动过程的分析,着重培养学生的逻辑思维,引导学生认识物理与社会生活的密切联系,综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验,达到学以致用的目的,培养学生运用科学知识解决实际问题能力。
【教学步骤】
一、课前活动,引入课题(采取比赛的形式组织教学)
教师活动
学生活动
1.在课前抽一段空余时间,安排部分学生参加活动(提升重物比赛);组织学生测量教学楼二楼层的高度及两捆书的质量,并做记录。告诉学生比赛项目及比赛规则,选好计时员,发令员和两位参赛同学。(强调安全!)
2.上课时,要求学生汇报实验情况。
3.引导全班同学先利用提重物比赛记录的数据计算人对书所做的功,然后展开讨论:两名运动员谁胜谁负?你的依据是什么?引导分析:判断运动员的胜负,不只看做功的多少,还要看做功的快慢问题。
4.举例:①挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上,起重机和搬运工相比,起重机要比工人快得多。③从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼(如8层),乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多,等等。
5.通过引导学生分析有关事例,形成初步共识:人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,还要考虑机械做功的快慢。
6.在物理学中,做功的快慢用物理量功率描述。对于机械,功率是机械性能的重要指标。
1.按老师的安排进行活动。
2.两位参赛同学同时提书,将书从地面提升到二楼,计时员记录时间。
3.汇报活动情况。记录在设计好的表格内。
4.利用功的公式计算出结果。小组讨论老师提出的问题,积极阐述自己的意见。
5.在活动和讨论的基础上,形成对功率的物理意义的认识。
6.列举生产、生活中发生的事例,使学生体会功率与生活、生产息息相关,无处不在,研究功率具有重要的现实意义。
二、功率的定义、公式和单位(主要采用启发式)
教师活动
学生活动
1.指导学生回顾初中学过的内容
2.展示阅读思考题:什么叫做功率?功率是表示什么的物理量?功率的定义式是什么?定义式中各个字母分别表示什么物理量?单位是什么?功率的单位有哪些?换算关系如何?
3.抽查学生解答思考题。
4.教师总结 功率的物理意义:功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢。定义:功跟完成这些功所用时间的比值。表达式:P=W/t(类比:v=S/t)单位:1J/s=1w ,除此还有Kw。
5.展示例题:一个质量是1.0kg的物体,从地面上方30m高处开始做自由落体运动,求:
(1)第1s内重力对物体做多少功?
(2)第2s内重力对物体做多少功?
(3)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?
6.把学生解题过程实物投影,进行评价。
1.学生阅读课文相关内容,并解答思考题。
2.互动交流:如何来描述快慢?
类比:运动的快慢──速度;速度变化的快慢──加速度。用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。
3.练习。
三、平均功率与瞬时功率(通过例题,加深对平均功率和瞬时功率概念的理解)
教师活动
学生活动
1.展示举例:一个质量是1.0kg的物体,从地面上方20m高处开始做自由落体运动,第1s时间内下落的位移是多少?这1s内重力对物体做多少功?第2s时间内物体下落的位移是多少?这1s内重力对物体做多少功?前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?这2s时间内重力对物体做功的功率是多大?
2.学生演算后提出问题:例题中的物体只是在重力的作用下,重力做功过程中,功率变化吗?
3.总结:我们可以从上面的例子可以看出即使是同一个力对物体做功,在不同时间内做功的功率也可能是有变化的。因此,用P=W/t求得的功率只能反映t时间内做功的快慢,只具有平均的意义。
4.(1)平均功率:P=W/t为平均功率的定义式。(2)瞬时功率:为了比较细致地表示出每时每刻的做功快慢,引入了瞬时功率的概念,即5瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量。
6.提出瞬时功率如何计算的问题后,引导学生一起推导得出:P=F·v为瞬时功率计算公式。
7.应用公式P=Fv计算m=1kg的物体做自由落体运动中下落1s末和2s末的瞬时功率。
8.根据上述结果启发学生思考瞬时功率的物理意义。
9.最后指出:此题中是重力对物体做功,使重力势能逐渐向动能转化。随着时间的延续,重力势能向动能转化加快。
1.认真演算,阐述自己的看法。
2.思考问题。
3.认真听讲,积极思考。
4.认真体会极限的方法,在今后学习中有很多地方要用到这种方法。
四、实际功率和额定功率(引导学生自学)
教师活动
学生活动
指导学生阅读教材第7页“额定功率和实际功率”一段,提出问题,你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的?
学生阅读课本相关内容,思考并回答老师的提问。
交流与探究:把一枚硬币放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使硬币开始下滑,如图5.3—1所示。仔细分析一下,在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力没有做功?如果使斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大?(提示:①比较不同倾角时的功率,应注意硬币开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。②实验的分析讨论,要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析,可利用功率的定义式,在理论上进行的推演,使思维更加严密。)
1.用CAI课件模拟汽车的启动过程。
师生共同讨论:
①如果作用在物体上的力为恒力,且物体以匀速运动,则力对物体做功的功率保持不变。此情况下,任意一段时间内的平均功率与任一瞬时的瞬时功率都是相同的。
②很多动力机器通常有一个额定功率,且通常使其在额定功率状态工作(如汽车),根据P=FV可知:当路面阻力较小时,牵引力也小,速度大,即汽车可以跑得快些;当路面阻力较大,或爬坡时,需要比较大的牵引力,速度必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。
③如果动力机器在实际功率小于额定功率的条件下工作,例如汽车刚刚起动后的一段时间内,速度逐渐增大过程中,牵引力仍可增大,即F和v可以同时增大,但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度,即当实际功率大于额定功率以后,这种情况不可能实现。
五、典型例题分析
教师活动
学生活动
1.汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:
(1)汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?
(2)若汽车保持以0.5m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
2.指出解决问题的思路。
3.在实物投影仪上对过程进行抽查评析。
4.用实物投影仪展示正确的解题过程。
在老师分析后求解,巩固训练。
六、师生共同小结
通过本节课的学习,我们知道了以下几个问题:
1.功率是表示物体做功快慢的物理量;
2.功率的单位有W、kW、1 kW=1000W;
3.功率的求解公式有:P= P=Fv;
4.平均功率和瞬时功率;
其中P=和P=Fv可用来求解平均功率,而P=Fv也可用来求解瞬时功率。
5.实际功率和额定功率;
6.用P=Fv分析汽车的两种启动过程。
一、教学目标
(一)知识与技能
1.知道功率。能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位。
2.能结合生活中的实例说明功率的含义。
3.能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。
(二)过程与方法
1.经历探究人体的输出功率的过程,进一步熟悉科学探究的基本步骤。
2.通过资料认识常见运动物体的功率大小,了解功率在实际应用的重要价值。
(三)情感态度与价值观
1.通过测量活动的组织安排,培养学生的合作意识和协作能力。
2.进一步形成乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理的习惯,增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
二、教学重难点
本节在学习机械功之后,从做功快慢的角度认识功这个物理量。功率在实际生活中具有重要意义,也是后续学习电功率等知识的基础。教科书通过对生活、生产实例的分析,采用比值定义的方法引入功率的概念。要求学生明确功率的物理意义,能进行简单的计算,并能利用功率的概念测量生活中功率的大小。对功率概念的认识是本节教学的重点。功率与功的关系和物体运动速度与距离的关系相似,学生在学习速度概念的基础上容易进行知识的正迁移,所以,可以结合实例采用类比的方法引入功率的概念。这样既有利于学生认识与记忆,也可以渗透科学方法教育。教学重点:功率的概念和利用公式的计算。教学难点:对功率意义的理解。
三、教学策略
与速度、密度和压强的定义方法相同,功率也是采用比值法定义的物理量。教学中通过人上楼的实例创设情景,让学生思考做相同的功,用时不同,引出做功快慢的问题,为功率概念的提出做铺垫。类比速度是表征物体运动快慢的物理量,做功的快慢取决于相同时间内做功的多少,因此新概念的引入需要用功与做功所用时间的比完成,它的大小为单位时间,内所做的功。
四、教学资准备
多媒体课件、磅秤、秒表、刻度尺等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课(5分钟)
问题:小明的教室在五楼,通常上楼需要1.5in,一次他跑步上楼只用了40s,请问:
(1)小明在两种情况下,做的功是否相同?
(2)你认为这两种上楼做功方法,从物理的角度思考有什么不同?
人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械做功,这与人力直接做功或畜力做功,在完成的快慢方面有何不同?请举例说明。为了描述做功的快慢,需要引进一个新的物理量──功率。学生思考并回答。学生所举事例可能有:人上高楼(如16层楼)时,乘电梯比走路要快得多;拖拉机耕地比牛耕地要快得多;挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多;从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多。从生活中的实际问题引入新课,增强了生活与物理的联系。能充分调动学生参与课堂教学的积极性。
新课教学(30分钟)
一、功率概念的引入回忆以前我们是如何比较物体运动快慢的。启发同学们思考如何比较做功的快慢。用速度可以表示物体运动快慢类比,讲述功率的定义:功与做功所用时间的比值叫做功率,功率在数值上等于单位时间内做的功。公式:功率=功/时间如果用表示功,t表示时间,P表示功率,则可以把上式写成P=/t(板书)思考:类比速度的单位,功率的单位应该是什么?/s有一个专门的名称叫瓦特,简称瓦,用字母表示,是为了纪念英国的物理学家瓦特而用他的名字命名的。1=1/s在工程技术中,功率常用的单位还有:千瓦()、兆瓦(),它们与瓦之间的换算关系是什么?换算关系:1=1031=106练习:结合速度的定义、计算和单位,完成下列表格物理量速度功率物理意义表示物体运动快慢定义单位时间内运动的路程计算公式单位/s/h5/10介绍一些常见物体的功率,记住人平时骑自行车的功率约为60~80。
例题:下列关于功率的说法中,正确的是()
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大
D.物体做功时间越长,功率越大
速度单位是距离单位与时间单位复合而成的,是/s。功率的单位应该是功的单位与时间单位复合而成的,应该是/s。通过分析让学生明白,功和功率是两个不同的概念。功率是单位时间内做的功,物体做的功多,但做功用的时间较长,功率不一定大,
A错。物体做功时间短,但做的功太小,功率也不一定大,
B错。物体做功越快,其含义是做相等的功用的时间短,或相等时间内做的功多,所以功率越大,正确。物体做功时间长,而做的功如果太少,功率反而越小。运用类比,从科学方法角度对学生进行思维训练,使学生对类比法和比值定义法有更深刻的认识,为今后研究类似问题提供方法上的帮助。让学生区别做功快慢与做功多少,明白功和功率是两个不同的概念。
二、功率的测量
上课铃响了,你和你的同伴都从一楼爬到了四楼,你们俩的功率谁的大?如何测量你们爬楼的功率?思考:
(1)需要测量哪些物理量,才能测出人的功率?(在学校里,人爬楼的高度通常可以利用一阶台阶的高度×台阶数进行测量。
(2)所需要的测量工具是什么?
(3)计算功率的表达式是怎样的?
(4)设计出记录表格
实验次数重力G/N台阶数n一级台阶高度h/时间t/功率P/12与同学合作,测量在不同情况下人的功率。想一想:还有哪些简便的方法可以测出人的功率?(如跳绳、俯卧撑等)。
指导学生推导计算功率的另一公式:由和可得指出对解决车、船的速度、功率、牵引力的问题较为方便。计算时注意“F”的单位是N,“v”的单位是/s,此时“P”的单位才是。公式说明,当发动机的功率一定时,牵引力与运动速度成反比。当需要较大的牵引力时,要减小其行进的速度。汽车爬坡时,司机采取的换挡减速的办法,以获得较大的牵引力。
例题:一辆小轿车以10/s的速度匀速通过一隧道,若该小轿车发动机的牵引力为6000N,求:
(1)小轿车发动机的功率为多少?
(2)5秒内发动机所做的功为多少?练习:一辆功率为45的汽车,以72/h的速度在平直公路上匀速行驶30,求汽车受到的阻力
学生思考、讨论,明确需要测量人的重力或质量G、一级台阶的高度h、跳过的台阶数n、所用的时间t。需要的测量工具是磅秤、秒表、刻度尺。计算功率的表达式是。根据自己的设计进行实验,并将数据记录于表格中。学生听讲并练习。通过估测人体登楼的功率的活动,让学生在学习物理知识的同时激发学习的兴趣和求知欲,在解决问题的探究过程中获得成功的喜悦。
课堂小结(5分钟)
通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问
题?还有什么想探究的问题?
学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。
教材分析:
本节教材首先通过做相同功所用时间不同引入功率的概念,再全面解析物理量功率的物理意义、定义、计算公式、单位等,通过估测学生上楼时的功率学以致用。功率是初中物理量力学功能中重要的`一个物理量,也是后面将要学习的电功率的基础,并且是生活中机械的一个重要指标,具有十分重要的意义。
知识和技能:
1、 理解功率,知道功率的物理意义、定义、公式和单位。
2、会估测人做功的功率。
过程与方法:
1、通过自学归纳认知功率,提高学生的自学归纳能力和交流能力。
2、经历估测功率,提高学生的实验探究能力。
情感、态度与价值观:
通过估测功率提高学生的学习兴趣,有将物理与生活联系的意识和实事求是的科学态度。
教学重点:认知功率,估测功率的大小。
教学难点:功率物理意义的认知理解。
教具:每组钩码一盒、弹簧测力计一个、米尺一根、机械停表一块。
教学程序:
一、 创设情景,引入新课。
漫画:小华和小明同时从一楼到三楼。
讨论:对他们的做功情况发表自己的见解。
二、 合作交流,解读探究。
1、自学:功率。
自学提示:功率的物理意义、定义、计算公式、单位。
2、 认知:一些功率值。
3、 活动:估测人将物体从地面提升到桌面的功率。
讨论:
(1)实验原理。
(2)猜测:怎么能使功率更大一些?
(3)测量工具和需要测量的物理量。
三、总结反思,拓展升华。
1、本节课你有哪些收获?
2、你还有哪些需要解决的问题?提出来和大家共同探讨一下。
四、学以致用,布置作业。
1、设计方案:估测人做引体向上时的功率。
2、收集家中用电器及其他机器的功率,并对它们进行排序。
电功率
教学目标:
1、知识和技能
(1)掌握电功率的概念,会利用电功率的公式解题。
(2)理解什么是额定电压﹑额定功率。
(3)通过“测量小电灯的电功率”,能区分用电器的额定功率和实际功率,了解实际功率和额定功率之间的关系。
2、过程和方法
(1)通过测量,体验额定功率和实际功率的区别。
(2)锻炼学生根据公式P=UI设计试验的方法。
3、情感、态度、价值观
通过讨论和交流,培养合作学习的意识和态度。
教学内容:
电功率的概念,电功率的公式,理解什么是额定电压﹑额定功率,测量小电灯的电功率。
课前准备:
电源,电流表﹑电压表,标有“2.5V”的小灯泡,开关,滑动变阻器各一个,导线若干。
重点难点:
理解额定电压,额定功率与实际电压,实际功率之间的关系。
设计实验测量小电灯的额定功率和实际功率。
学法指导:
观察体验电能表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,通过科学探究电功率
与用电器中电流的关系(或与用电器电压的关系)。
教学过程:
一、电功率概念的教学
播放一段动画
电路中单独接入电灯和电炉,观察电能表的转动的快慢情况怎样?
讨论:电灯和电炉的家用灯泡谁消耗电能更快?你认为应该怎样衡量消耗电能的快慢?怎样比较电流做功的快慢?
生:接入不同的用电器,电能表的转速不一样。
师:这一现象说明什么?
生:不同的用电器,电流做功有快有慢。
师:在物理学中引入一个物理量来表示用电器中电流做功的快慢,这就是——电功率
(板题)电功率
师:我们把电流做的功用W表示,所用的时间是t,单
位时间内所做的功怎么求?
生:P=W/t(师板书)
师:前面我们又学习了电功的计算公式,W=UIt,把这两
个公式结合起来,同学们有什么发现?指名学生上黑板推导,其他学生在纸上推导。
P=W/t=UIt/t=UI
师:今后计算电功率大小,我们可以有几种方法?公式?
生:P=W/t 和 P=UI。
【单位】瓦特 简称: 符号:
还有那些其他单位?换算关系是怎样的?
阅读小资料,找出空调、电冰箱、计算器的功率是多少?并说明其物理意义?
下面我们来看一道例题:(投影)
一个小灯泡接在2.5V的电路中,通过的电流为0.3A,问小灯泡的电功率是多少瓦特?若通电一分钟,电流所做的功是多少焦耳?
指名学生上台板演,其他学生在纸上完成,师巡视,收集下面的学生存在的问题。
注:1千瓦时指的是 。 请你算一算:1千瓦时= J
二、用电器的额定功率的教学
师出示一只灯泡,指名学生上台观察上面的铭牌汇报,生板书。
【额定功率】
额定功率指的是什么?
【额定电压】
额定电压指的是什么?
“PZ220 15”的含义“220V 400W ”
指名回答:额定电压
220V,额定功率15W
什么是额定电压、额定功率呢?
生答后出示投影:
额定电压是指用电器或电学仪表正常工作时的电压。
额定功率是用电器在额定电压时正常工作的功率。
【合作探究】STS:收集下列电器的铭牌,了解它们的额定电压和额定功率。
再出示几个常见用电器的额定功率的值。(PPT)
三、活动15.2 探究:测量小灯泡的电功率
发现问题,提出问题:
你想过吗,在用电高峰时,电压较低,灯较暗,夜间开灯,灯较亮。你能提出什么问题或有什么想法呢?
猜想:
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?(请写在下方)
制定计划、设计实验:
如何来验证我们的猜想呢?(请同学们讨论、交流)
师:同学们,我们从铭牌上可以知道一些常见用电器的额定功率,我们能不能测量某个用电器的额定功率呢?
生:能。
师:依据什么来测?
生答后板书。P=UI(若有学生回答P=W/t,教师则追问方法,作适当引导) 师:那我们需要测出哪些物理量?
生:小电灯两端的电压和小电灯中的电流
师:需要哪些器材?
电流表、电压表等(生答不全师作适当补充,特别是滑动变阻器)
师:同学们能不能设计出实验的电路图啊?
指名一生上黑板板演,其他学生在纸上设计。
投影电路图。
【设计意图】
电功率是初中教学的重点和难点。学生从前面的学习中已经知道额定电压、额定功率,但学生对额定电压、额定功率与实际电压、实际功率混淆不清。
本节课的重点是“测量小电灯的功率”的测量和探究实验活动。实验中要求学生自行判断待测物理量并设计实验步骤,以培养学生的实验设计能力。通过活动以使学生能区分用电器的额定电压、实际电压和额定功率、实际功率,了解实际功率与额定功率大小之间的关系。培养学生的思维技能、实验操作技能以及分析概括等能力。两人一组共同实验,对实验中发现的问题能进行一定的分析与评价,既培养学生分析解决问题的能力,又促进学生之间的交流,进一步培养科学素养和合作精神。
本节课另外增加“利用家用电能表测算家用电器电功率”实验的分析与计算,有助于进行家庭实验。课外可以在家长的指导、帮助下进行实验,以注意安全,防止意外事故发生。这个实验对学生技能和能力的培养有非常重要的实际意义和应用价值,通过实验能使学生明白物理知识是与生活紧密联系的,也能进一步激发学生的学习兴趣。
适当使用多媒体手段加强视觉感受,促进实验过程方法抽象模型的建构,进一步开发物理实验的功能,促使实验教学更加高效。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)通过“测量小电灯的功率”的活动,能区分用电器的额定功率和实际功率,了解实际功率与额定功率大小之间的关系。加深对额定功率、实际功率的理解。
(2)进一步熟练电流表、电压表和滑动变阻器的使用操作技能,提高学生实验素质。
2.过程与方法
(1)经历“测量小电灯的功率”的探究实验活动,能区分用电器的额定功率和实际功率,了解实际功率与额定功率大小之间的关系,培养学生的分析概括能力。
(2)用多种方法测量用电器的电功率,培养学生的发散思维能力。
3.情感、态度与价值观
(1)积极投入“测量小电灯的功率”的活动,培养自主探究意识和兴趣。
(2)积极参与讨论、交流和探究学习过程,进一步培养科学素养和合作精神。
【教学重点】
制定计划与设计实验。通过实验能区分用电器的额定电压、实际电压和额定功率和实际功率的关系。
【教学难点】
自己设计实验,排除各种故障测量小电灯的功率。
【教学器材】
多媒体课件、电磁实验探究组合器材。
【教学过程】
一、引入新课
1.知识准备:
① 是电功率,电功率的大小表示是电流做功 的物理量。
②电功率的计算式P= = 。
③ 是额定电压, 是额定功率。
④一只灯泡标有“220V 40W”,它的含义是 。
另一只灯泡标有“220V 60W”,它的含义是 。
设计意图:根据奥苏伯尔“学习准备原理”,激活学生已有的知识与经验,为新内容学习作好准备。创设实验情境,激发学生的学习兴趣。
2.演示实验:
取一标有电压和功率的小灯泡,分别接在额定电压、高于额定电压、低于额定电压的电路中,观察发光情况。
分析:灯的亮暗会发生变化,说明相同时间内消耗电能转化成内能、光能的多少不同,即电功率不同。
3.问题讨论:
常用的小灯泡标有额定电压(如1.5V,2.5V,3.8V)而未标明额定功率,那么它的额定功率,以及工作时的实际功率如何知道呢?
设计意图:提出探究问题,集中学生注意力,激发学生解决问题的欲望。学生根据实验目的确定实验原理。学生根据实验目的、实验原理学会根据待测物理量选择器材、画出实验电路图进行实验设计。讨论连接电路时应该注意的问题,培养学生良好的实验习惯。学生分小组实验,培养其合作意识。实验过程中及时记录实验现象。
二、导学新课
(一)测量小电灯的功率
1.测量小电灯的功率:
师生共同讨论:
(1)实验目的:学会测定小灯泡的额定功率和不在额定电压时的实际功率,并加以比较。
(2)实验原理:P=UI。
(3)设计实验:
点拨思路:
由P=UI可以看出,要测小灯泡的功率需测量的物理量有哪几个?需要的测量器材是什么?
如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢?
(学生试答:增加或减少电池,也可以用滑动变阻器。教师评价:用滑动变阻器更方便。)
学生自行设计实验:
①实验器材:额定电压为2.5V的小电灯一个、电池组、开关、滑动变阻器、电压表、 电流表、以及导线若干。
②电路图:让学生画出实验电路图。
③实验注意:学生交流讨论:
1.连接线路时,开关应处于断开状态。
2.闭合开关S前,滑动变阻器的滑动头P的位置放置在使其电阻最大的一端。
(4)进行实验与收集证据:
实验步骤:学生讨论交流,找一学生试述实验的步骤。
1.按电路图连接电路。
2.闭合开关S前,滑动变阻器的滑动头P的位置放置在使其电阻最大的一端。
3.调节滑动变阻器的滑动头P的位置,先后使电压表的示数小于、等于和略大于小电灯的额定电压,观察小电灯的亮度,并将实验数据填入下表:
小电灯的规格
电压U
(V)
电流I
(A)
小灯泡的明亮程度
电功率P
(W)
额定电压
U额=2.5V
合理分工,学生进行实验,师巡回指导:
①解决同学们在实验中遇到的疑难问题。
②指导学生掌握正确的操作方法和实验技能。
③掌握实验的进展,记录下实验做得好的小组。
(5)归纳结论:
分析比较额定电功率和实际电功率大小问题,比较灯泡的亮暗程度与电功率间的关系。
(1)当U实=U额时,则P实=P额 正常发光
(2)当U实
(3)当U实>U额时,则P实>P额 较亮
2.评价与思考:
(1)使用用电器时,为什么应让它在额定电压下工作?加在用电器上的电压超过或低于额定电压时,会出现什么现象?
(2)一位同学连接好电路,在闭合开关时发现小电灯不亮,电流表无示数,但电压表有示数。试分析电路中可能出现的故障。
(3)另一位同学连接好电路后,闭合开关时发现小电灯特别亮。这说明什么问题?
(4)实验中另一位同学连接的电路闭合后,发现小电灯特别亮。无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表的指针虽有偏转但不变化,而电压表的示数则始终等于电源电压值,产生上述现象的原因是什么?
(5)实验中有一位同学在闭合开关后调节滑动变阻器,发现电压表示数减小,灯泡变亮;电压表示数增大,灯泡变暗,产生上述现象的原因是什么?
……
(二)利用家用电能表测算家用电器电功率:
出示实物:“220V 60W”白炽灯
问题讨论:这盏灯接在家庭电路中工作时,如何测量它工作时的实际功率?
讨论交流:方法一:实验原理:P=UI
方法二:实验原理:P=W/t
计算思考:用一电能表测某一用电器的电功率。电能表上标有“3000R/KW·h”的字样,使待测用电器单独工作 6min电能表的转盘转过30r,问该用电器的电功率为多大?
讨论交流,理清解答过程:
⑴表盘每转一圈电流所做的功:
W0=3.6×106/3000=1.2×103(J)。
⑵在时间t内表盘转n圈所做的功:
W=nW0=n×1.2×103(J)。
⑶电吹风的电功率
P=W/t=n×1.2×103/t(W)
本实验可安排学生在家长的帮助下在课外完成,课内强调实验的方法及测算方法。
设计意图:动手实验,提高学生的科学探究能力。分析实验数据,学会用准确精练的语言归纳结论,学会用数学工具精确表达物理意义。对实验中发现的问题,进一步延伸教学,学生通过交流讨论找出故障原因,训练学生思维,培养分析解决问题的能力。
通过两个实验,一是课内测小灯泡功率,二是利用电能表和计时器测家用电器的电功率。培养学生的发散思维能力。进一步使学生明确,电能表只能间接测量电功率。课外在家长的协助下,利用电能表和计时器测家用电器的电功率,培养物理知识的应用意识。
三、课堂小结
通过这节课的学习,你有哪些收获?
四、学生课后活动
1.在家长协助下完成用电能表和钟表测家用电器的电功率的实验。
2.对本节所学知识进行整理归纳。
1、知识与技能
知道电功率表示消耗电能快慢,知道电功率的单位是瓦或千瓦。
会用功率的计算公式P=W/t进行简单的计算。
2、过程和方法
观察体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系。
3、情感、态度与价值观
培养实事求是的科学态度。
说明与建议
什么是电功率
现行九年义务教育物理教材对电功率的定义为“电流在单位时间内所做的功”,因此教学中可以通过比较在相同时间内不同用电器所做的功引入电功率的概念。但本教材在此之前还没有讲述机械功,因此不能这样引入新课。
演示
新教材是通过比较电能表表盘转动快慢引入电功率概念的。首先设置疑问,引起学生思考的兴趣:“表上铝盘的转动,有时慢悠悠,有时急匆匆。这是为什么?”进而通过演示实验,观察不同瓦数电灯泡的使用与电能表铝盘转动快慢不同。此时教师进行讲解:电能表是计量所消耗的电能多少的工具,因此电能表表盘转动快慢不同就表示用电器消耗电能的快慢不一样。在物理学中用电功率表示消耗电能的快慢。注意演示时尽量选用转数大的电能表,如3000revs/kwh,效果会很明显。
为了加深对“功率表示能量转化快慢”的理解,课堂上还可以增加用手摇发电机进行演示。把手摇发电机与小灯泡连接,先以适当速度转动发电机使灯泡正常发光,告诉学生发电机是把动能转化为电能的装置。然后分别加快及减慢转速,使灯泡亮度变强和变弱。请学生描述并解释观察到的现象,期望学生用功率把观察到的现象联系起来。
手摇速度快→能量转化快→功率大→灯泡较亮
手摇速度慢→能量转化慢→功率小→灯泡较暗
教材指出了电功率的单位是瓦特,应结合电功率的定义式向学生说明1W的含义:用电器在1S消耗1J的电能,其功率就是1W,即IW=1J/s。千瓦时的来历
结合下面例题后的问题,指出日常生产和生活中计量的是较大的电能,如果用焦耳表示较麻烦,因此引入了千瓦时这个单位。
课本图7。2—2是一种洗衣机的铭牌,其中有三种功率值:洗涤功率,甩干功率和水加热功率,这意味着洗衣机在处于不同的工作状态时消耗电能的快慢是不同的。对说明书上的“防触电保护类别”和“自来水压力”,不要求理解,但鼓励学生查阅相关知识。
想想议议
本栏目举了一个在电视中曾出现的错误使用物理概念的例子。这个记者把电功率和电能混淆了,教学中要引导学生注意区别这两个概念以及它们的单位。还可以请同学举出类似报刊和电视出现科学性错误的例子。学生通常会认为报刊或电视中的内容以及家长、老师的话都是正确的。举这个例子的目的,是为了使学生具有判断大众传媒是否符合科学事实的初步意识,鼓励学生对事物持健康的怀疑态度,从而培养实事求是的科学精神。
怎样测量电功率
教学中可以把公式P=IU和P=W/t结合起来,稍做拓展,指出后者是电功率的定义式,它同时也适合其他的能量转化过程,而前者只适用于电功率的测量。
动手动脑学物理
1、0.0045A。
2、略。
3、要用电能表测量某用电器的电功率,需关闭其他所有的用电器,然后数出它工作时电能表在一段时间(如lmin)内转过的圈数,根据电能表的参数换算成电能,利用公P=W/t即可算出。
可以补充以下问题:把你的计算结果与用电器铭牌上标识的额定功率相比较,计算结果准确吗?如果结果不同,原因可能是什么?估计你家中还能安装多大功率的电器?如果随手关掉不用的用电器(如电灯、电风扇等),估算一下每月可以节约多少电能?节约的电费是多少?
一、教材分析
电功率是重要的电学概念,且在生活中有着广泛的应用,这就要求我们要具备用所学的知识去解决实际问题的能力。从知识内容来看,电功率部分概念多(电功率、额定电压、额定功率等)、公式多(计算公式P=UI=W/t,推导公式P=I2R=U2/R等)、计算量大、综合性强(如解题时要求灵活地应用串、并联电路中的电流、电压关系及功率分配特点等),因此本部分可以认为是整个初中物理中最难的一章。由于本部分所涉及到的知识内容较多,既有跟力学的联系,又有跟热学的联系,在各种考试中,常以本章知识内容为背景出一些“压轴题”,难度大且分值高。这就要求我们予以高度重视:
1.打好相关知识基础。如串、并联电路中电流、电压特点要牢记在心;反映电压、电流、电阻关系的欧姆定律要能灵活应用。
2.能化简电路。先简化电表,简化开关,将滑动变阻器“化动为静”,再用解决一般问题的方法处理。
3.对具体的用电器,应区别额定功率和实际功率。要学会计算用电器在具体电路中的实际功率。
二、学情分析:
学生已经全面的学习了初中物理电学知识,但学生的知识相对比较零散,缺乏系统的知识整理和提炼归纳;对现实生活中的电学现象不能正确分析和用准确的物理语言来描述,而对于电功率公式的选择和运用,是解决电功率问题的关键点。
三、设计理念:
1.密切物理知识与社会生活的联系,激发学生的学习兴趣。本节课以学生熟知的“恐龙灯会”作为切入点,使学生感到格外亲切,有效地激发学生的学习兴趣,同时也培养了学生把社会生活情境中的具体问题抽象成理论问题的能力。
2.根据《标准》精神和学生实际,适当拓展。如电功率的导出公式和串并联电路中电功率的特点归纳,同一用电器不同状态下实际功率和额定功率的定量关系等,让学生有体验成功的喜悦。
3.优化教学方法,促进学生主动地、富有个性的学习。《基础教育课程改革纲要(试行)》提出了转变学生的学习方式的任务。本节课提倡自主、合作的学习方式,采用“课题解决式”的教学方法,利用明晰课题复习方向和利用有效的实例深化课题从而体现课题复习的价值。给学生有自主思考、合作学习、独立获取知识的机会,促进学生在教师的指导下获得语言表达能力的提高和解决问题能力的培养。
4.为了促进物理学知识、能力以及情感态度与价值观这三个目标的实现,我注重了帮助学生自己进行知识构建和方法的获得,通过及时归纳小结,让学生在获取知识和方法的过程中,学会反思、纠正和提高。另外,我还特意安排一定的辨析题目,鼓励学生对物理现象持健康的怀疑态度,从而培养实事求是的科学精神。
四、设计思路:
1.三维目标:
会运用电功率公式及结合欧姆定律的变形公式解决关于电功率的问题。区分实际电功率与额定电功率,
通过研究生活中不同用电器电功率与其消耗电能之间的关系,培养学生应用知识解决问题的能力和语言表达能力。
2.教学重点、难点:电功率公式的运用。
3.教学方法:根据以上分析,我采用设疑激情、知识建构、讨论交流、综合运用、方法总结的设计思路,运用观察、辨析讨论、归纳概括多种方法,并且引入多媒体增加了教学容量,让学生“有说有看”。
4.学法指导:我在教学中设法帮助学生逐步树立自主学习的意识,给学生知识,还要给他获取知识、应用知识解决实际问题的方法,体现学生的主体地位,从而为学生的终生学习奠定良好的基础。
五、教学准备:
教师准备:教学课件等。
学生准备:电功率知识清单。
六、重难点突破
1.辨析建构——面向全体,合作讨论。综合学生平时作业中出现的易错点,设计相应的辨析题,明确电功率公式P=I2R=U2/R的选择运用,正确区别实际功率和额定功率。
2.质疑解惑——
(1)针对知识建构过程中的共性问题,师生共同探讨、推导出相应的规律和特点:
如:在串、并联电路中电功率的特点(对于两个用电器在同一电路中):
P1 :P2 = U1 :U2 = R1 :R2 P1 :P2 = I1 :I2 = R2 :R1
额定功率和实际功率的联系与区别 :对于同一用电器不同状态下:P 额:P 实 = U 2 额:U 2实
(2)精选典例,精讲点拨,整合知识。选题注意知识的典型性、整合性、综合性,体现“通法通则”。讲解时注意规范学生的解答格式,点拨方法、学法、小结和提升。
3.整理升华
针对学生平时作业中暴露问题,突出重点和补救性。变式整合,让学生独立解答、限时、讲评,自批。
4.反思转新
总结知识点、方法与注意事项,交流有效的学习方法与对策,提出尚存的疑惑,自评或互评复习过程与效果,培养学生自我纠错和反思的习惯。
七、教学反思
1.现代教育社会发展对教育的深刻影响,促进了物理学科教学的改革和不断发展,教师应充分认识这一变化并及时调整自己的教育教学策略,并体现在教学设计和实施的各个环节之中。
2.学生们日常生活中对电功率的概念并不会陌生,经常接触到哪个用电器省电、哪个更费电等问题,电灯的瓦数也偶尔会有一些接触,所以教学中注意联系生活实际也会激发学生对知识的认同感,利于形成较强的学习动机,也能培养关心社会实际生活,增强他们的社会责任感。
3.教学中要注重知识的呈现方式,增强知识的灵动性,增进知识和学生之间的亲和性,促进学生在学习过程中的“生命在场”。
一、教学目标
(一)知识与技能
1.知道功率。能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位。
2.能结合生活中的实例说明功率的含义。
3.能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。
(二)过程与方法
1.经历探究人体的输出功率的过程,进一步熟悉科学探究的基本步骤。
2.通过资料认识常见运动物体的功率大小,了解功率在实际应用的重要价值。
(三)情感态度与价值观
1.通过测量活动的组织安排,培养学生的合作意识和协作能力。
2.进一步形成乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理的习惯,增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
二、教学重难点
本节在学习机械功之后,从做功快慢的角度认识功这个物理量。功率在实际生活中具有重要意义,也是后续学习电功率等知识的基础。
教科书通过对生活、生产实例的分析,采用比值定义的方法引入功率的概念。要求学生明确功率的物理意义,能进行简单的计算,并能利用功率的概念测量生活中功率的大小。对功率概念的认识是本节教学的重点。功率与功的关系和物体运动速度与距离的关系相似,学生在学习速度概念的基础上容易进行知识的正迁移,所以,可以结合实例采用类比的方法引入功率的概念。这样既有利于学生认识与记忆,也可以渗透科学方法教育。
教学重点:功率的概念和利用公式的计算。
教学难点:对功率意义的理解。
三、教学策略
与速度、密度和压强的定义方法相同,功率也是采用比值法定义的物理量。教学中通过人上楼的实例创设情景,让学生思考做相同的功,用时不同,引出做功快慢的问题,为功率概念的提出做铺垫。类比速度是表征物体运动快慢的物理量,做功的快慢取决于相同时间内做功的多少,因此新概念的引入需要用功与做功所用时间的比来完成,它的大小为单位时间,内所做的功。
四、教学资源准备
多媒体课件、磅秤、秒表、刻度尺等。
结尾:非常感谢大家阅读《功率教学设计(汇总8篇)》,更多精彩内容等着大家,欢迎持续关注华南创作网「hnchuangzuo.com」,一起成长!
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