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、教學目標 （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)化的關系 2 .知道焦耳定律及其在生活生產(chǎn)中的應用 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，體會物理學的研究方 法。 （三）情感態(tài)度和價值觀 了解、關注電磁科學發(fā)展對生活、生產(chǎn)的巨大作用，培養(yǎng)學生將科學服務于人類的意 識。 二、教學重難點 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系的理解和應用 三、學情分析 初中已學《焦耳定律》、《電功 電能》、《電功率》三節(jié)，學生已知多個電學概念， 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。中學階段的物理學 習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)、焦耳定律的推導等，并對實際用電器的功率進行計算。因 此，本課教學先通過提問喚醒學生初中的記憶，再層層深入，引導學生探究本質(zhì)問題，最 后代入實際電路中進行計算。 四、教學思路 5 / 5 五、教學設計 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖 新 課 導

3、入 復習 與 引入 【溫故知新】 實驗電路圖：對電阻的功率的測量（初 中） 復習測量功率的方法。 【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 學生通過回憶已有知 識 學生設計實驗并完成 實驗 學生描述實驗結果 ,產(chǎn)生疑問，分析電 路電流情況 復習已有 知識，為 電路計算 作鋪墊 設計實驗 方法，提 高實驗技 能 設下疑 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、電流的關系？ 【課題】第五節(jié) 軋功率 【學生分析】 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、風扇、電吹風等。 【提出問題】這些電器是怎么工作的？從 學生總結用電器的共 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，結果電荷的電 勢能減小，其他形式的能增加。 引導學生從力學做功 過度到電流做功 O 從本質(zhì)上 認識電流 做功的實 質(zhì) V 電 功 率 電流 做功 的 推導 【推導】如何計算靜電力做的功？ 已知

6、導體兩端電壓為 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 學生在老師的引導下 推導電功的公式 學會分 析、推 導，『用電 學量的定 量關系推 導電流做 功的公式 電 功 率 【推導】電流做功的快慢？ P=W/t=UI 表示電流做功的快 慢。 認識電功 率 電 執(zhí) 八、、 與 電流 的熱 效應 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】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。 學生描述發(fā)熱過程： 當電流通過有電阻的 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 導體溫度升高 認識電流 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？ 初中學到，英國物埋學家焦耳通過精確的 實驗得到，電流的發(fā)熱量 Q=I2Rt 學生聯(lián)系初中實驗 圖，回憶焦耳定律： Q=I2Rt 以初中為 基礎，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，除了關注發(fā)熱的多 少，還關注發(fā)熱的快慢。 【推導】定義“熱功率”，描述電流發(fā)熱 的快慢，定義式為：P=Q/t=I2R 學生推導： 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，這兩者有什么關系呢？ 在/、同的電，路中，電功率與熱功率的關系 學生分類兩類： 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。 【推導關系】根據(jù)能量.守恒定律，電功率 與熱功率的關系是：UI=I2R 【定義】純電阻電路 從能量守 恒的.角度 分析電學 量的定量 關系 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。 【推到關系】UI=I2R+P幾，UI>I 2R 【定義】非純電阻電路 應 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、風扇轉(zhuǎn) 按停風扇：燈泡艾更鳧 【結論】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 學生猜想結果，觀察 實驗 學生討論、分析 鍛煉對物 理現(xiàn)象的 描述能力 提高學生 的綜合分 析能力， 進一步認 識歐姆定 律的適用 范圍 閉合電路 的功率 關系 【提出問題】把部分電路放入全電路進行 研究，功率符合什么關系？ 【推導】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 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、閉合電路的功率關系 EI=U外I+U 內(nèi) I