廣東省高中物理第2章第5節(jié)《電功率(第1課時(shí))》教案粵教版選修3-1

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1、《第五節(jié)電功率》 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1 .從電能向其他形式能的轉(zhuǎn)化理解電功和電功率的概念，理解電功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系 2 .知道焦耳定律及其在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用 3 .從能量的轉(zhuǎn)化和守恒理解電功和電熱的區(qū)別，知道純電阻電路和非純電阻電路 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)分析與實(shí)驗(yàn)，區(qū)分電動(dòng)機(jī)等非純電阻用電器的電功和電熱，體會(huì)物理學(xué)的研究方 法。 （三）情感態(tài)度和價(jià)值觀 了解、關(guān)注電磁科學(xué)發(fā)展對(duì)生活、生產(chǎn)的巨大作用，培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類的意 識(shí)。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 1 .重點(diǎn)：電功和電功率、電熱與熱功率、純電阻電路和非純電阻電路的關(guān)系 2 .難點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)等非純電阻用電器

2、的電功率和電熱率的關(guān)系的理解和應(yīng)用 三、學(xué)情分析 初中已學(xué)《焦耳定律》、《電功 電能》、《電功率》三節(jié)，學(xué)生已知多個(gè)電學(xué)概念， 并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出焦耳定律、電功、電功率等 ,公式，但停留在識(shí)記階段。中學(xué)階段的物理學(xué) 習(xí)是螺旋式上升的過(guò)程，高中對(duì)該部分的內(nèi)容有了更進(jìn)一步的要求，須從本質(zhì)上分析問(wèn) 題，如理解電流做功的實(shí)質(zhì)、焦耳定律的推導(dǎo)等，并對(duì)實(shí)際用電器的功率進(jìn)行計(jì)算。因 此，本課教學(xué)先通過(guò)提問(wèn)喚醒學(xué)生初中的記憶，再層層深入，引導(dǎo)學(xué)生探究本質(zhì)問(wèn)題，最 后代入實(shí)際電路中進(jìn)行計(jì)算。 四、教學(xué)思路 5 / 5 五、教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 新 課 導(dǎo)

3、入 復(fù)習(xí) 與 引入 【溫故知新】 實(shí)驗(yàn)電路圖：對(duì)電阻的功率的測(cè)量（初 中） 復(fù)習(xí)測(cè)量功率的方法。 【分組實(shí)驗(yàn)】研究電動(dòng)機(jī)的電功率與熱功 率的關(guān)系 1、測(cè)量電h動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的 U、I 2、測(cè)量電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的 U、I 3、比一較電流的變化 4、比較電功率的變化 學(xué)生通過(guò)回憶已有知 識(shí) 學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成 實(shí)驗(yàn) 學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ,產(chǎn)生疑問(wèn)，分析電 路電流情況 復(fù)習(xí)已有 知識(shí)，為 電路計(jì)算 作鋪墊 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 方法，提 高實(shí)驗(yàn)技 能 設(shè)下疑 問(wèn)，激發(fā) 興趣，引 發(fā)思考 問(wèn)題 提出 【提出問(wèn)題】 同一個(gè)用電器，電阻不變，在轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的 不同狀態(tài)"電路電流有差

4、異，可見(jiàn)，歐 姆定律在某個(gè)狀態(tài)或某種電路中是不適用 的。如何解釋這一現(xiàn)象？ 【分析】?jī)蓚€(gè)狀態(tài)區(qū)別在哪里？ 從什么角度分析電路電壓、電流的關(guān)系？ 【課題】第五節(jié) 軋功率 【學(xué)生分析】 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)：電能轉(zhuǎn)化為 熱能與動(dòng)能 不轉(zhuǎn)時(shí)：電能只轉(zhuǎn)化 為熱能 因此，從能量轉(zhuǎn)化的 「角度，對(duì)/、同電路 進(jìn)行分析，研究電功 率 培養(yǎng)分類 思想 ，創(chuàng) 設(shè)情 景 【聯(lián)系生活】 生活中存在著各種各樣的電器（圖）：熱 得快、電水壺、電爐、風(fēng)扇、電吹風(fēng)等。 【提出問(wèn)題】這些電器是怎么工作的？從 學(xué)生總結(jié)用電器的共 同特點(diǎn)： 工作時(shí)要消耗電能， 把電能轉(zhuǎn)化為不同形 聯(lián)系實(shí) 際，貼近 生活，培 養(yǎng)分

5、析與  能量轉(zhuǎn)化的角度看，電器有什么共同點(diǎn)？ 式的能 總結(jié)能 力。 電 功 電流 做功 的 實(shí)質(zhì) 【提出問(wèn)題】電能是如何的轉(zhuǎn)化？ 【分析】電流做功 【回憶】初中已學(xué)電流做功： W=UIt 【深化】高中從微觀分析電流做功的實(shí)質(zhì) 【分析】力學(xué)中，做功通常指某個(gè)力對(duì)某 物體做功，在電路中，什段兩端電壓為 U的導(dǎo)體中，自由電荷在靜電力作用下沿 靜電力的方向做定向移動(dòng)，結(jié)果電荷的電 勢(shì)能減小，其他形式的能增加。 引導(dǎo)學(xué)生從力學(xué)做功 過(guò)度到電流做功 O 從本質(zhì)上 認(rèn)識(shí)電流 做功的實(shí) 質(zhì) V 電 功 率 電流 做功 的 推導(dǎo) 【推導(dǎo)】如何計(jì)算靜電力做的功？ 已知

6、導(dǎo)體兩端電壓為 U,電流大小為 I。 根據(jù)電流的定義，在時(shí)間 t內(nèi)，從電路左 端進(jìn)入的電何重為 q=It。 所以，在這個(gè)過(guò)程中，靜電力對(duì)電荷做的 功是 W=Uq把q=It代入，得 W=Uq=UIt 電功的單位是J 學(xué)生在老師的引導(dǎo)下 推導(dǎo)電功的公式 學(xué)會(huì)分 析、推 導(dǎo)，『用電 學(xué)量的定 量關(guān)系推 導(dǎo)電流做 功的公式 電 功 率 【推導(dǎo)】電流做功的快慢？ P=W/t=UI 表示電流做功的快 慢。 認(rèn)識(shí)電功 率 電 執(zhí) 八、、 與 電流 的熱 效應(yīng) 由于能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的，電流 做了功，就意味著能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。 那么，電流做功的過(guò)程，電能會(huì)轉(zhuǎn)化為哪 種

7、形式的能？ 最容易讓我們感受到的就是熱能的轉(zhuǎn)化， 為什么電流做功總會(huì)伴隨著發(fā)熱？ 【引導(dǎo)】微觀解釋。 我們把這種電流發(fā)熱的現(xiàn)象叫做電流的熱 效應(yīng)。 學(xué)生描述發(fā)熱過(guò)程： 當(dāng)電流通過(guò)有電阻的 用電器或?qū)w時(shí)，定 向移，動(dòng)的電子與金 屬止離子不斷碰撞， 使止離子振動(dòng)加劇， 從而產(chǎn)生了內(nèi)能，使 導(dǎo)體溫度升高 認(rèn)識(shí)電流 發(fā)熱的本 質(zhì) 執(zhí) 八、、 功 率 電熱 與 焦耳 定律 【回憶】如何計(jì)算電流發(fā)熱產(chǎn)生的電熱？ 初中學(xué)到，英國(guó)物埋學(xué)家焦耳通過(guò)精確的 實(shí)驗(yàn)得到，電流的發(fā)熱量 Q=I2Rt 學(xué)生聯(lián)系初中實(shí)驗(yàn) 圖，回憶焦耳定律： Q=I2Rt 以初中為 基礎(chǔ)，喚 醒已有知 識(shí)，為

8、進(jìn) 一步深化 鋪墊 執(zhí) 八、、 功 率 【類比】與電功相似，除了關(guān)注發(fā)熱的多 少，還關(guān)注發(fā)熱的快慢。 【推導(dǎo)】定義“熱功率”，描述電流發(fā)熱 的快慢，定義式為：P=Q/t=I2R 學(xué)生推導(dǎo)： 2 P=Q/t=I 2R 通過(guò)類比 得到另一 種功率的 概念 電 路 中 的 引入 【整理】整理電功、電熱的概念 【提出問(wèn)題】我們定義了兩種功率一一電 功率與熱功率，這兩者有什么關(guān)系呢？ 在/、同的電，路中，電功率與熱功率的關(guān)系 學(xué)生分類兩類： 像電燈泡一樣：電能 用分類的 思想分析 問(wèn)題。  能量轉(zhuǎn)化 是不一樣的（分類） 【演示實(shí)驗(yàn)】燈泡與電動(dòng)機(jī) ——通電

9、同樣的時(shí)間（并聯(lián)），燈泡溫度 高，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 之轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 像電動(dòng)機(jī)一樣：電能 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和動(dòng)能等 其他形式的能。 純電 阻電 路 第一類：電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 【推導(dǎo)關(guān)系】根據(jù)能量.守恒定律，電功率 與熱功率的關(guān)系是：UI=I2R 【定義】純電阻電路 從能量守 恒的.角度 分析電學(xué) 量的定量 關(guān)系 非純 電阻 電路 第二類：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他形式的 能。 【推到關(guān)系】UI=I2R+P幾，UI>I 2R 【定義】非純電阻電路 應(yīng) 用： 歐姆 定律 的適 用條 件 【演示實(shí)驗(yàn)】電動(dòng)機(jī)串聯(lián)小燈泡示教板 觀察風(fēng)扇正常工作與卡住時(shí)，燈泡的亮度 變化，分析實(shí)驗(yàn)

10、現(xiàn)象 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 接通電源：燈泡亮、風(fēng)扇轉(zhuǎn) 按停風(fēng)扇：燈泡艾更鳧 【結(jié)論】電流遠(yuǎn)大于原電流 【討論】為什么電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)時(shí)，電流 會(huì)不一樣？ 【解析】純電阻電路：ui=i2r, u=ir, I=U/R,歐姆定律適用 非純電阻電路：ui>i2r, i>u/r,歐姆定律 不適用 學(xué)生猜想結(jié)果，觀察 實(shí)驗(yàn) 學(xué)生討論、分析 鍛煉對(duì)物 理現(xiàn)象的 描述能力 提高學(xué)生 的綜合分 析能力， 進(jìn)一步認(rèn) 識(shí)歐姆定 律的適用 范圍 閉合電路 的功率 關(guān)系 【提出問(wèn)題】把部分電路放入全電路進(jìn)行 研究，功率符合什么關(guān)系？ 【推導(dǎo)】E=U外+U內(nèi) 同一電路電流相等，兩邊同時(shí)乘以電流 I , EI=U外I +U內(nèi)I P 總=pt2r 回憶公式，深化理解 總結(jié) 從板書(shū)歸納知識(shí)要點(diǎn) 歸整，提 升 第五節(jié)電功率 電功率 P=W/t=UI 二、電熱 Q=I2Rt ——焦耳定律 熱功率 P=Q/t=I 2R 三、電路中能量的轉(zhuǎn)化 1、電能一內(nèi)能?：UI=I2R （純電阻電路） 六、板書(shū)設(shè)計(jì) 、電功 W=Uq=UIt 2、電能一內(nèi)能+其他能：UI>I2R （非純電阻電路） 四、閉合電路的功率關(guān)系 EI=U外I+U 內(nèi) I