九年级物理上册第十五章电能与电功率教案打包4套共15页新版粤教沪版版.docx
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九年级物理上册第十五章电能与电功率教案打包4套共15页新版粤教沪版版.docx
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九年级物理上册第十五章电能与电功率教案打包4套共15页新版粤教沪版版
15.1电能与电功
【教学目标】
(一)知识与技能
1.知道电流做功的过程就是消耗电能的过程,了解不同用电器能量的转化;
2.知道电能表是测量电能的工具,了解电能表的参数;
3.结合实例理解电功,知道电能的计算公式及单位;
(二)过程与方法
认识电能
表的各项参数,会使用电能表测某段时间内电路消耗的电能,会通过电能表计算电费.
(三)情感态度和价值观
通过了解1
kW·h的电能的作用,对节约用电有进一步的认识.
【教学重难点】
本节内容由电能、电能的计量和电功三部分组成,电能是由各种各样的电源提供的,从能量转化的角度来认识电能,它也是各种用电器工作的能量来源,离开了用电器来谈电能是毫无意义的.电能的计量,电能表的认识是与生活联系较紧密的知识点,可以结合实际电能表来学会利
用电能表来测量电路消耗的电能.由于电功的概念比较抽象,学生不易理解,利用类比的方法从能量转化的角度来认
识电功.
重点:
电能和电功的计量
难点:
对电功的理解及用电能表测量电功
【教学策略】
电流流过用电器时电流也会做功,要消耗电能.结合生活中各种电源来认识电能的来源,电源是把其它形式的能转化为电能;生活中各种用电器都是来消耗电能的,从能量转化的角度来认识电能.电能表的认识与读数与生活联系非常紧密,学生对此已经有初步认识,再通过展示电能表与实物投影,把电能表接入实际电路,观察电能表转盘的转动、电能表数字的跳动,了解电能表的参数与读数,使学生实际体验电能表的参数与读数.把不同功率
的用电器接入电路中,观察电能表表盘的转动,介绍1度电的作用,
使学生从物理走向社会,对节约用电有进一步的认识.
在力学的学习中,已经了解了力对物体做功的问题,功和能是可以相互转化的,例如利用做功可以改变物体的内能,可以把机械能转化为内能.电流做功的过程也是能量转化的过程,它是把电能转化为其他形式能
的过程,从能量的角度来认识电功.电流做功的多少与电流的大小、电压的高低和通电时间的关系,学生的认知水平的限制,在本节课中不作为探究实验研究.在本节课中是在介绍了电功的计算式W=UIt之后,引导学生尝试去结合实例来分析影响电功大小的三个因素,能举例说明,并不需要通过实验得出具体的结论,体现控制变量的思想在实验设计中的应用.同时本实验设计还使用了转化的思想,把电路消耗的电能转化为电流做功转化为其它形式的能,突出教学中物理方法的重要性,使学生不仅学习了物理知识,还掌握了物理方法.
【教学资源准备】
电能表、家庭电路演示板(含电能表、插座、开关等)、功率不同的用电器(灯、取暖器等)、秒表、实物投影、多媒体课件整合
网络、电费缴费单.
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
(5分钟)
展示各种各样的发电厂、电源的图片,它们在电路中的作用?
人们如何使用电能?
学生说出不同的电源中能量的转化,总结出:
它们是把不同形式的能转化为电能.
创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲.
引入新课
(5分钟)
展示生活中各种用电器的图片,你知道它们的作用吗?
播放停电的视频.
电能的单位是什么?
电能是如何来计量的?
学生说出不同的用电器工作时能量的转化,总结出不同的用电器是把电能转化为不同形式的能.
联系实际,贴近生活,培养分析与总结能力.
新课内容(25分钟)
电能的单位是kW·h,也叫“度”,物理学中能量的单位是焦耳,它们之间如何换算
?
1kW·h=__________J
学生利用组合单位的方法把kW·h换算成J.
培养学生动手能力,熟悉单位换算.
电能的计量是利用电能表,展示电能表实物,了解电能表的参数.
“220V”“10(20)A”
“600revs/(kW·h)”
“50~”
给出一张电费缴费
单,你能读出上月家中消耗的电能,需要缴纳的电费吗?
介绍分时电能表、IC卡式电能表等不同电能表.
学生阅读课本上电能表的各参数.
利用电能表读出一段时间内消耗的电能,计算电费.
培养观察思考、自学能力,会读电能表
在黑板上演示下面例题的计算过程.
例题:
有一只节能灯接在220V的家庭电路中,通过它的电流为0.09A,计算这只灯使用5h用电多少千瓦时.
解:
W=UIt=220V×0.09A×5h=0.099kW·h
所以,这只节能灯工作5h消耗的电能为0.099kW·h.
练习
:
有一辆电动自行车,其蓄电池上标明电压为48V,容量为10A·h,它充满电后大约储存了多少电能?
学生在课堂作业本上练习
解:
W=UIt=48V×10A×1h=1.728×106J
所以充满电后大约储存了1.728×106J的电能
培养学生利用物理知识解决实际问题的能力
总结(5分钟)
课堂小结:
1.
通过这节课你学到了什么?
2.你能利用电能表测量某用电器在一段时间内消耗的电能吗?
3.你会利用电功的计算公式计算电功或电能吗?
拓展:
如何利用电能表的参数测量较小的电能.
提示:
可以利用电能表上的600revs/(kW·h)参数.例如电能表转盘在某段时间内转过了n转,则电路消耗了多少电能?
学生梳
理本节课知识内容.
1.认识电能表、电能的单位及计算.
2.可以利用电能表的某段时间内读数的差值来测出电路消耗的电能.
3.电功的大小可以利用W=UIt计算.
学生讨论:
根据6
00revs/(kW·h)的表示的意思,每消耗1kW·h的电能,电表上的转盘转过600转,则消耗的电能为:
.
培养学生总结归纳的能力
利用物理方法解决实际问题,加强理论联系实际.
布置作业
自我评价与作业
按要求完成
知识巩固
15.2认识电功率
【教学目标】
(1)知道电功率是表示消耗电能的快慢,理解电功率的概念;
(2)知道电功率的单位有W和kW;
(3)会用电功率的公式进行简单的计算;
(4)了解电功率的大小是仪器的主要指标之一.
【教学重点】
电功率的概念、公式
【教学难点】
电功率的概念,用电功率的公式进行计算.
【教学过程】
1、引入新课
师:
用幻灯片展示一些用电器的铭牌.
1.观察桌面上的灯泡铭牌,你们发现了什么?
2.如果此灯泡两端加的电压小于22
0V,那么灯泡的电功率是25W吗?
生:
灯泡发光时的电压是220V,电功率是25W.
生:
不是,可能会变小.
通过一、二两个阶段,引出课题,开始实验探究小灯泡的电功率.
二、认识电功率
教师:
演示60W和25W灯泡正常工作情况;
问1:
电灯泡工作时能量是如何转化的?
从刚才实验看出60W的电灯泡比25W的更亮,这说明什么问题呢?
问2:
怎样来比较电流做功的快慢呢?
学生观察灯泡亮度
电能转化为光能和热能;这表明相同时间内60W的电灯泡把更
多的电能转化为光能和热能.(也就是说电流做功有快慢之分.)
教师类比启发:
(1)怎样比较物体运动的快慢?
(2)怎样比较力对物体做功的快慢?
(3)可以怎样来比较电流做功的快慢呢?
学生思考并回答:
(1)利用物体单位时间内通过的路程(即速度);
(2)利用物体单位时间内完成的功(即功率);
(3)单位时间电流所做的功.
教师:
物理学中就引进了一个十分重要的物理量来描述电流做功的快慢,它就是电功率.从刚才的比较中得出应该怎么来描述电功率呢?
电功率就是电流在单位时间内所做的功.
如果用Ρ表示电功率,用W表示电功,用t表示通电时间,用数学公式就应该这样表示:
引导学生说出其物理意义、数值和单位
教师:
但在工农业生产上的用电器,如起重机上的电动机,功率往往很大,这时就要用更大的单位千瓦(kW)来表示.1kW=1000W
如农田灌溉时用来带动水泵的电动机,功率大约在几千瓦到几十千瓦之间.
电功率在数值上等于电流在单位时间内所做的功.
当电功的单位是焦(J),时间的单位是秒(S),电功率的单位就是焦/秒(J/S),常用
瓦特(W)来表示.
学生熟悉电功率的常用单位.
平常我们说40W的灯泡、150W的电视机说的就是电功率.电功率是家用电器的一项重要性能指标,在各种用电器的铭牌和说明书中都有标示.
三、探究电功率跟哪些因素有关.
教师:
不同的用电器工作时其电功率一般不同,请同学们猜想一下影响电功率大小的因素可能是什么?
把你的猜想写下来,然后与组员讨论,提出共同猜想的影响因素.
教师在教室里巡视,引导督促学生进行猜想,避免学生盲目猜想.
1、猜
想假设:
(1)可能与两端的电压有关;
(2)可能与通过的电流有关;
(3)可能与用电器的电阻有关.
…………
学生各自猜想后,与小组成员进行讨论,提出小组成员共同赞成的猜想,在班级里进行交流,每个小
组选出一位代表与全班同学交流本组的猜想.
教师将学生主要提出的猜想列在黑板上.帮助学生排除掉一些不必要的因素,确定出需要探究的猜想.
学生在教师的指导下,确定出可能影响的因素.明确只需探究电功率跟电压、电流的关系.
2.设计实验,进行实验
教师:
以小组为单位进行讨论,设计一个验证我们提出的猜想
的实验方案,画出电路图.
学生思考讨论,设计实验方案,画出电路图,各小组
内进行方案交流.
教
师:
每组派代表与大家交流你们小组的实验方案.
教师指导学生交流,强调研究方法---控制变量法.
学生交流讨论得出实验方案.
通过观察灯
泡的亮度来判断灯泡电功率的大小,操作如下:
(1)将小灯泡串联,保持电流相等,测
量灯泡两端的电压;
(2)将小灯泡并联,保持电压相等,测量灯泡的电流.
教师:
根据实验方案,选择实验仪器,分小组进行实验.
教师巡视指导学生实验.
学生进行实验.
3.收集数据、分析论证
教
师:
请设计表格,记录实验数据,并且进行分析.
教师对学生进行适时指导.
学生设计表格,收集数据,进行分析
,得出小组结论.
4.交流讨论
教师组织、指导学生交流讨论得出实验结果.
小组选出代表汇报实验结果,全班进行交流讨论,得到结论:
(1)通过用电器的电流相同时,用电器上的电压越大,电功率越大;
(2)用电器两端的电压相同时,通过用电器的电流越大,电功率越大.
5.评估
教师:
实验设计有没有不合理的地方?
操作中有没有失误?
测量数据与所得结论是否可靠
?
学生审查思考
教师:
进一步实验发现:
电功率等于电压与电流的乘积.
即P=UI
公式中I表示电流,单位是安(A),U表示电压,单位是伏(V),P表示电功率,单位是瓦(W).
学生领会两个计算电功率的公式:
(1)
(2)P=UI
推导出公式:
W=UIt.
四、例题讲解:
结合最新中考题
【课堂小结】
本节课我们探究了电功率,知道了电功率的概念、计算公式、单位;并能利用所学知识进行计算,解决实际问题.
【布置作业】
15.3怎样使用电器正常工作
【教学目标】
1、知识与技能:
会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率.
理解额定电压与额定功率.
2、过程与方法:
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.
3、情感、态度与价值观:
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.
【教学重
点难点】
重点:
用伏安法测量小灯泡实际功率的方
法.
加深对实际功率和额定功率的理解.
难点:
学生自己设计实验电路和实验步骤.
【教学互动设计】
(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?
归纳:
电功率的测量有两种方法:
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=UI,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=UI,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:
按设计的电路图连接实物,并设计实验数据记录表格;
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=UI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=UI,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=
UI,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:
小灯泡两端电压的情况
电压
U(V)
电流
I(A)
小灯泡的明亮程度
电功率P(W)
等于额定电压
实际功率
高于额定电压
实际功率
低于额定电压
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?
(2)闭和开关前,滑片应放在什么位置?
(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.
闭合开关,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.
【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.
【布置作业】
15.4探究焦耳定律
【教学目标】
1、知道电流的热效应.
2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用.
3、通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力.
【
教学重点】
焦耳定律
【教学难点】
电功率的概念,用电功率的公式进行计算.
【教学过程】
(一)引入新课:
1、演示实验:
灯泡接入电路中,闭合开关,灯泡发光,提出问题:
(1)灯泡在工作过程中,把什么能转化为什么能?
学生回答:
灯泡在工作过程中,把电能能转化为内能和光能.
(2)在灯泡工作过程中,电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流是否相同?
学生回答:
相同.
(3)电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流既然相同,那为什么灯泡灯丝
热得发热发光,而导线几乎不发热呢?
2、多媒体展示家庭电路中使用大功率用电器引起火灾的图片.指明:
11月9日是我国“消防日”,
据有关资料表明,城市火灾中的大部分火灾是因为使用大功率用电器,使电线发热而引起的.家庭电路中使用大功率用电器为什么会引起火灾?
3、进一步分析:
(1)电灯在工作时把电能转化为内能和光能,人们利用电灯来照明.电炉子在工作时把电能转化为内能,人们利用电炉子来烧水等.
(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?
人们利用的是电风扇的什么能量?
(3)
提出问题:
电流通过导体都要产生热量,有些设备是利用了电流通过导体产生热量,有些设备在工作时电流通过导体产生热量是有害的,为了更好的让电热为人类服务,又要减少电热对人类造成的危害,就要研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关?
它们之间存在着什么样的规律?
今天我们就学习第九章第五节的内容:
焦耳定律.
(二)进行新课:
1、电流产生的热量跟哪些因素有关(学生讨论)
(1)引导学生根据日常生活中的现象进行分析:
电流I
电热Q→电阻R有关
通电时间t
(先引导学生分析电流产生的热量跟电流I、电阻R和通电时间t有关,使学生获得感性认识,为下面的实验打下基础.)
(2)用实验进行研究.学生讨论研究方法控制变量法.
①当电流I、时间
t相同时,研究电热Q与电阻R的关系.
②当电阻R、时间t相同时,研究电热Q与电流I的关系.
③当电流I、电阻R相同时,研究电热Q与通电时间t的关系.
(引导学
生分析研究多变量问题的方法——控制变量法,并在实验过程中具体使用,对学生进行研究方法的教育.)
(3)介绍实验器材
学生电源一个,开关一个,导线若干,滑动变
阻器一个,量热器两个(4欧一个,16欧一个)温度计两只,打孔的橡胶塞两个,钟表一个.
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