电功率教案示例之二
电功率教案示例之二
电功率
（一）教学目的
1．掌握电功率的概念：知道电功率的意义（反映电流做功的快慢）、定义（电流在单位时间内所做的功）、公式（P=UI）和单位（瓦）；能综合运用已学知识计算用电器（只限于一个）的电功率问题。
2．理解额定电压、额定功率和实际功率的意义以及它们之间的关系。
（二）教具
1．标有不同额定电压和不同功率的灯泡各一个。
2．45伏左右的电源一个。
3．安培计、伏特计、变阻器各一个。
4．灯座一个、导线若干。
（三）教学过程
1．复习提问
（1）电功大小与什么有关？电功的公式和单位是什么？（2）电力机车上的电动机和电扇上的电动机。哪个做的功多？
（引导学生如下回答：不能确定，因为未告诉各自做功的时间。在相同时间内，肯定电力机车做的功比电扇大得多，但如果电力机车做功时间很短，电扇工作时间很长，那就不一定了。）
2．引入新课
由复习提问自然引入：电力机车和电扇的电动机做功大小不好比较，那末它们做功究竟有什么不同呢？
（答：做功快慢不同，电力机车在单位时间做的功多，电扇在单位时间做的功少）
为表示电流做功的快慢，引人电功率的概念。
3．讲授新课
（1）电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
这个单位时间就是1秒钟，如果通电时间为t秒，电流所做的功为W焦，则电功率是
P=W/t
∵W=UIt
∴P=UI
即电功率等于电压与电流的乘积。
（2）电功率的单位。第一册中学过功率的单位是瓦，即每秒钟做功1焦其功率为1瓦。电功的单位也是焦，所以电功率的单位也是瓦。由P=UI可知：U的单位为伏，I的单位为安，P的单位就是瓦。（以上均采用边讲边启发的方式得出）
电功率的单位还有千瓦
1千瓦=1000瓦。
l焦=1瓦·l秒=1瓦·秒
如P取千瓦，t取小时为单位，则得一电功的新单位：千瓦时（kw·h）
1千瓦·时=1000瓦×3600秒=3.6×106瓦·秒
=3.6×106焦
联系上节课讲的电功单位“度”，可知
1千瓦·时=1度
注意：“度”是生活中的说法，今后一律用千瓦·时。（以上采用讲授方式）
（3）例题《以下例题应预先抄在小黑板上）。例①一只小灯泡所用的电压是：3伏，通过的电流是0.3安。通电时间是100秒。求电流所做的功和灯泡的电功率。
解I：由W=UIt=3伏×0.5安×100秒=150焦。
P=W/t=150焦/100秒=1.5瓦。
解Ⅱ：由P=UI=3伏×0.5安=1.5瓦。
W＝P·t＝l.5瓦×100秒=150焦。
两种解法是一样的，但解Ⅱ在计算上简便些.
例②一只电阻丝，接在40伏电路中，通过的电流是安，电阻丝的电功率是多少瓦？如把它接在20伏的电路中，电阻丝的电功率又是多少？
解：接在40伏电路中的电功率
P=UI=40伏×5安=200瓦
接在20伏电路中的电功率
∵R=U／I=40伙/5安=8欧
I′=U／R=20伏／8欧=2.5安
∴P′=U′I′=20伏×2.5安=50瓦
可见:同一用电器（电阻不变）所加电压减小到原来的1／2，则电功率减小到原来的1／4，即电功率与所加电压的平方成正比。
（例①解后应强调思路和方法，例②解后应强调用电器的功率随所加电压的变化而变化）
（4）从例②中可以看出，同一个用电器在不同电压下，电功率是不同的。可是为什么日常使用的用电器都有一定的功率值呢？
（演示课本讲述额定功率的实验。取一标有电压和功率的小灯泡，分别接在标定电压、高于标定电压、低于标定电压的电路中，观察发光情况。最后接入220伏的照明电路中。灯泡浇毁）
所以我们说用电器的功率是多大时，必须指明电压是多少。由于照明电路电压都是200伏，所以我们说15瓦的电灯。1000瓦的路灯，40瓦的日光灯等等，都是指在220伏电压时的功率。但在这些用电器上必须同时标明电压和功率。
（出示各种用电器，让学生认明标记）
不同厂家生产的用电器上的标记大同小异，如40瓦电灯泡，标记为“220伏40瓦”、“220V40W”、“PZ220梍40”等等。用电器上标定的电压和功率叫做额定电压和额定功率。用电器只有在额定电压下工作，其功率才是额定功率，只有在这种情况下使用，用电器工作才是正常的。例如电灯在额定电压下正常发光，若电压低于额定电压，就发光暗淡，高于额定电压就发光强烈，时间长了就容易烧坏，若远高于额定电压，就立即烧毁；因此，使用用电器时，一定不要使电压高于额准电压。
%额定电压和额定功率是一切用电器的重要性能指标，一般都标在用电器上或使用说明书中。
（5）一些电器设备的功率。
（根据学生日常用到的电器设备举例）
指出：
①家用电器的额定电压均为220伏。
②小灯泡只标有额定电压如“1.5V”、“2.5V”、”3.8V”等。
最后指出：功率大说明单位时间做功多，功率表示了电电器做功本领的大小。如电炉1500瓦比500瓦发热快，电灯100瓦瓦比40瓦发光强等。
4．巩固练习
（l）本节课文中的例题（让学生不看书，自己解出来，然后和课本解法对照）
（2）有一标记为“12V3W”的灯泡，接在15伏电压的电路中：①如果灯丝电阻不变，灯泡的功率是多少？②实际上灯丝电阻是随温度升高而增大的。设这时灯丝电阻是正常使用时电阻的1.2倍，灯泡的实际功率是多少？
解：①灯丝额定电流I=P/U=3瓦／2伏=0.25安
灯丝电阻R=U/I=12伏/0.25安=48欧
电压为15伏时的电流
I1=15伏／48欧=5/16安
∴．功率P1=5／16安×5伏=4.7瓦
②灯丝实际电阻R′=l.2R=1.2×48欧=57.6欧
实际通过的电流
I2=15伏／57.6欧=0.26安
实际功率是P2=15伏×0.26安=3.9瓦
说朋：在功率的计算中一般不考虑电阻变化的影响。但在电灯的使用中，电压不同灯泡的亮度不同，灯丝温度差别较大，故电阻的变化亦较大。因此，使用电压高下额定电压时，实际功率低于计算值；反之，实际功率高于计算值。（本题第2问，也可改为定性说明题而不做计算，可视学生接受能力而定）
5．课外作业：本自习题一第2、3题。
6．板一书设计
电功率
定义：电流在单位时间内所做的功。
公式：P=UI或P=W／t
单位：1瓦=1伏·安=1焦／秒
l千瓦=1000瓦
电功单位：1焦=1瓦·秒
1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106=1度。
额定电压和额定功率。
（四）设想、体会
电功率是初中教学的重点和难点。由于内容较多，计算较复杂，要安排三节课才能完成：这一节讲电功率的意义、公式及额定功率的意义及其适用条件，后继两节课为实验和计算。三节课的知识内涵和深度是相同的、只是从不同方面来加强和巩固，使学生达到对电功率的理解和掌握。
这节课从实际的大小不同的电动机，它们工作有什么不同引入新课，这样既突出了电功率的意义，也突出了电功率和电功的区别。
在讲过电功率的公式和单位后，没有采用课本的例题，而另编了两道较浅的例题：例①意在使学生理解电功率和电功都有两个式子（P=W／t=IU，W=IUt=Pt）和两种算法；例②意在使学生理解电功率大小随所加电压而变，为顺利过渡到额定功率的讨论提供预备知识。课本的例题是联系实际照明电路的题，计算较复杂，题的内容也统包含了这节课的全部知识，因此用作授完新课后的巩固练习。这样就使整堂课中的例题和练习，都不是无的放矢，而是为教学目的服务，与教学内容紧密结合，成为推进教学的有力工具。
最后巩固练习中，提出了灯泡的功率随电压变化。而电压变化又将引起灯丝温度变化，从而引起灯丝电阻变化。电阻变化又影响实际功率的大小，这是一道联系已学知识的扩展加深的题。在教学中可视学生情况而定：如学生都是优等生，可做定量计算。对一般学生可做定性说明。
这节课的难点是学生对额定电压、额定功率与实际电压、实际功率混淆不清，解题中需把电功率公式和欧姆定律公式反复运用，更加造成了困难。解决这一困难，一是要把有标记的灯泡接入不同电压的演示实验做好，二是解题中要分步计算，把每一步的已知什么求什么讲清楚。由于以后有一节课专门讲计算，因此本节课的练习应以直接用公式的简单计算为主。
注：本教案依据的教材是人教社初中物理课本第二册第九章