廣東省高中物理第2章第5節(jié)《電功率(第1課時)》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)過程與方法 通過分析與實驗,區(qū)分電動機等非純電阻用電器的電功和電熱,體會物理學(xué)的研究方 法。 (三)情感態(tài)度和價值觀 了解、關(guān)注電磁科學(xué)發(fā)展對生活、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。 二、教學(xué)重難點 1 .重點: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:電動機等非純電阻用電器

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)生已知多個電學(xué)概念, 并通過實驗得出焦耳定律、電功、電功率等 ,公式,但停留在識記階段。中學(xué)階段的物理學(xué) 習(xí)是螺旋式上升的過程,高中對該部分的內(nèi)容有了更進一步的要求,須從本質(zhì)上分析問 題,如理解電流做功的實質(zhì)、焦耳定律的推導(dǎo)等,并對實際用電器的功率進行計算。因 此,本課教學(xué)先通過提問喚醒學(xué)生初中的記憶,再層層深入,引導(dǎo)學(xué)生探究本質(zhì)問題,最 后代入實際電路中進行計算。 四、教學(xué)思路 5 / 5 五、教學(xué)設(shè)計 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 新 課 導(dǎo)

3、入 復(fù)習(xí) 與 引入 【溫故知新】 實驗電路圖:對電阻的功率的測量(初 中) 復(fù)習(xí)測量功率的方法。 【分組實驗】研究電動機的電功率與熱功 率的關(guān)系 1、測量電h動機正常轉(zhuǎn)動時的 U、I 2、測量電動機不轉(zhuǎn)動時的 U、I 3、比一較電流的變化 4、比較電功率的變化 學(xué)生通過回憶已有知 識 學(xué)生設(shè)計實驗并完成 實驗 學(xué)生描述實驗結(jié)果 ,產(chǎn)生疑問,分析電 路電流情況 復(fù)習(xí)已有 知識,為 電路計算 作鋪墊 設(shè)計實驗 方法,提 高實驗技 能 設(shè)下疑 問,激發(fā) 興趣,引 發(fā)思考 問題 提出 【提出問題】 同一個用電器,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,歐 姆定律在某個狀態(tài)或某種電路中是不適用 的。如何解釋這一現(xiàn)象? 【分析】兩個狀態(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)動時:電能轉(zhuǎn)化為 熱能與動能 不轉(zhuǎn)時:電能只轉(zhuǎn)化 為熱能 因此,從能量轉(zhuǎn)化的 「角度,對/、同電路 進行分析,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: 工作時要消耗電能, 把電能轉(zhuǎn)化為不同形 聯(lián)系實 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? 式的能 總結(jié)能 力。 電 功 電流 做功 的 實質(zhì) 【提出問題】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質(zhì) 【分析】力學(xué)中,做功通常指某個力對某 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,結(jié)果電荷的電 勢能減小,其他形式的能增加。 引導(dǎo)學(xué)生從力學(xué)做功 過度到電流做功 O 從本質(zhì)上 認(rèn)識電流 做功的實 質(zhì) V 電 功 率 電流 做功 的 推導(dǎo) 【推導(dǎo)】如何計算靜電力做的功? 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,在時間 t內(nèi),從電路左 端進入的電何重為 q=It。 所以,在這個過程中,靜電力對電荷做的 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)化是通過做功實現(xiàn)的,電流 做了功,就意味著能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。 那么,電流做功的過程,電能會轉(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)熱過程: 當(dāng)電流通過有電阻的 用電器或?qū)w時,定 向移,動的電子與金 屬止離子不斷碰撞, 使止離子振動加劇, 從而產(chǎn)生了內(nèi)能,使 導(dǎo)體溫度升高 認(rèn)識電流 發(fā)熱的本 質(zhì) 執(zhí) 八、、 功 率 電熱 與 焦耳 定律 【回憶】如何計算電流發(fā)熱產(chǎn)生的電熱? 初中學(xué)到,英國物埋學(xué)家焦耳通過精確的 實驗得到,電流的發(fā)熱量 Q=I2Rt 學(xué)生聯(lián)系初中實驗 圖,回憶焦耳定律: Q=I2Rt 以初中為 基礎(chǔ),喚 醒已有知 識,為

8、進 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 問題。 能量轉(zhuǎn)化 是不一樣的(分類) 【演示實驗】燈泡與電動機 ——通電

9、同樣的時間(并聯(lián)),燈泡溫度 高,電動機轉(zhuǎn)動 之轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 像電動機一樣:電能 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和動能等 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 【演示實驗】電動機串聯(lián)小燈泡示教板 觀察風(fēng)扇正常工作與卡住時,燈泡的亮度 變化,分析實驗

10、現(xiàn)象 【實驗現(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】電流遠大于原電流 【討論】為什么電動機轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)時,電流 會不一樣? 【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 實驗 學(xué)生討論、分析 鍛煉對物 理現(xiàn)象的 描述能力 提高學(xué)生 的綜合分 析能力, 進一步認(rèn) 識歐姆定 律的適用 范圍 閉合電路 的功率 關(guān)系 【提出問題】把部分電路放入全電路進行 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) 從板書歸納知識要點 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、板書設(shè)計 、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

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