2025年初中物理九年級上冊(人教版)電功率-1教學(xué)設(shè)計

課程基本信息課例編號2020QJ09WLRJ030學(xué)科物理年級九年級學(xué)期第1學(xué)期課題電功率教科書書名：九年級全一冊出版社：人民教育出版社出版日期：教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：在經(jīng)驗、實驗及功率概念、電功概念基礎(chǔ)上，經(jīng)歷建立電功率概念的過程；理解電功率概念及公式；理解額定功率、額定電壓的概念。教學(xué)重點：理解電功率的概念教學(xué)難點：理解實際功率和額定功率的區(qū)別教學(xué)過程時間教學(xué)環(huán)節(jié)主要師生活動2min6min6min8min1min引入新課電功率額定電壓和額定功率應(yīng)用電功率知識解決問題課堂小結(jié)布置作業(yè)在使用電能表時，同學(xué)們會觀察到，電能表的鋁盤有時轉(zhuǎn)動得快，有時轉(zhuǎn)動得慢。【播放視頻】為什么電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢會不同呢？留心觀察的同學(xué)會發(fā)現(xiàn)，電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢與接入的用電器有關(guān)。那電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢究竟表示什么含義呢？電能表鋁盤轉(zhuǎn)動快慢的不同，說明，在相同的時間內(nèi)，鋁盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)不同。也就是，在相同時間內(nèi)，用電器消耗電能的多少不同。即用電器消耗電能的快慢是不同的。消耗電能的過程就是電流做功的過程。所以，我們發(fā)現(xiàn)電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢反應(yīng)了電流做功快慢的不同。電功率的符號為大寫字母P。電功率的物理意義表示電流做功的快慢。電功率的定義就等于電功與時間之比。由電功率的定義，可以得到電功率的定義式：P=W/t電功率的國際單位為瓦特，簡稱瓦，符號是W。電功率還有兩個常用單位千瓦kw、毫瓦mw1kW=103W1W=103mW現(xiàn)在同學(xué)們能解釋，為什么電能表的鋁盤有時轉(zhuǎn)得快，有時轉(zhuǎn)得慢了嗎？沒錯，與電爐相連的電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快，說明電爐的功率大，相反，與燈泡相連的電能表鋁盤轉(zhuǎn)動得慢，說明燈泡的功率小。實驗中，用到的電爐它的功率約1000W，那電爐的功率為1000W表示什么含義呢？根據(jù)公式：電功率P=W/t，我們可以知道1000W=1000J/s。也就是1s內(nèi)電流通過電爐做功1000J；當(dāng)然也可以說電爐1s內(nèi)消耗的電能為1000J。生活中常見用電器的電功率：例如同學(xué)們佩戴的電子表，電功率約0.01mW，生活中常用的計算器電功率約0.5mW、手電筒約0.5W。家庭中常見的家用電器：液晶電視的電功率約100W、電熱水壺約800W、電暖氣約1600W。同學(xué)們已經(jīng)知道電功的定義式：W=UIt電功率P=W/t，將電功的定義式帶入，得到P=UIt/t=UI，時間約掉，可以推導(dǎo)得出：P=UI，我們就推出了電功率的計算式：P=UI如果知道用電器兩端的電壓和流過用電器的電流大小，就可以利用P=UI計算出用電器的電功率的大小同學(xué)們觀察過用電器的銘牌嗎？在用電器的銘牌上，常常都標(biāo)有：額定電壓和額定功率，例如：電熱水器的額定電壓為220V，額定功率為2600W電飯煲的額定電壓為220V,額定功率為600W,那額定電壓和額定功率究竟表示什么含義呢？實驗1：將錄音機(jī)和接觸調(diào)壓器相連，接入家庭電路中，轉(zhuǎn)動調(diào)壓器的圓盤，改變錄音機(jī)的工作電壓請同學(xué)認(rèn)真聽從錄音機(jī)中發(fā)出聲音的變化?！静シ乓曨l】改變錄音機(jī)的工作電壓后，當(dāng)工作電壓過低時，錄音機(jī)播放出的聲音會嚴(yán)重失真，無法正常工作。因此，用電器銘牌上標(biāo)注的額定電壓220V，表示的是用電器正常工作時電壓為220V。額定功率600W，表示的是用電器在額定電壓下的電功率為600W。那請同學(xué)們想一想：在不同的電壓下，同一個用電器的功率相同嗎？總等于額定功率嗎？實驗2：選擇一個規(guī)格為“220V、55W”的燈泡，即燈泡的額定電壓為220V，額定電功率為55W，將燈泡和調(diào)壓器相連，接入家庭電路中，利用調(diào)壓器改變燈泡兩端的電壓分別為額定電壓220V、100V、250V。請同學(xué)們認(rèn)真觀察，燈泡亮度的變化和電能表鋁盤轉(zhuǎn)速的變化。思考燈泡兩端電壓改變后，燈泡的實際電功率會如何變化？【播放視頻】通過實驗我們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)燈泡兩端的電壓為額定電壓220V時，我們說燈泡正常發(fā)光，電能表鋁盤的轉(zhuǎn)速一定，并以此時電能表鋁盤的轉(zhuǎn)速作為后續(xù)比較的標(biāo)準(zhǔn)。燈泡兩端的工作電壓等于額定電壓，實際電功率等于額定電功率。當(dāng)燈泡兩端的電壓為100V時，與燈泡正常發(fā)光時的亮度相比，燈泡發(fā)光暗淡，電能表鋁盤轉(zhuǎn)速變慢，此時，燈泡的工作電壓低于它的額定電壓，由電能表鋁盤轉(zhuǎn)速變慢，說明，燈泡的實際電功率小于額定電功率。當(dāng)燈泡兩端的電壓為250V時，與燈泡正常發(fā)光時的亮度相比，燈泡發(fā)光強烈，電能表鋁盤轉(zhuǎn)速變快，燈泡的工作電壓高于它的額定電壓，由電能表鋁盤轉(zhuǎn)速變快，說明，此時燈泡的實際電功率大于額定電功率。根據(jù)以上實驗事實和P=UI，我們可以得到：在不同的電壓下，同一個用電器的電功率是不一樣的；而且，用電器的實際電功率會隨著它兩端電壓的變化而改變；通過實驗，我們還發(fā)現(xiàn)：燈泡的亮度是由它的實際電功率決定的。燈泡的實際電功率越大，燈泡越亮。由于用電器的實際電功率會隨著他兩端的電壓而改變，所以，在使用各種用電器的時候，我們一定要注意它的額定電壓。用電器只有在實際電壓等于額定電壓時，用電器能正常工作；如果實際電壓低于它的額定電壓，用電器不能正常工作；如果實際電壓高于它的額定電壓，可能會損壞用電器。學(xué)習(xí)了電功率的基本知識后，讓我們應(yīng)用電功率的知識解決幾個問題。我們先看例1:例1.如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，電阻R2的阻值為10Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為0.4A。電阻R1的電功率P1=；電阻R2的電功率P2=；電路中的總電功率P總=。（1）P1=U1I=2V×0.4A=0.8W（2）U2=IR2=0.4A×10Ω=4VP2=U2I=4V×0.4A=1.6W（3）U=U1+U2=2V+4V=6VP總=UI=6V×0.4A=2.4W通過這道題，我們發(fā)現(xiàn)，電路中的總電功率等于兩個用電器的電功率之和。即P總=P1+P2在串聯(lián)電路中，電路中的總電功率總等于兩個用電器的功率之和嗎？當(dāng)兩個電阻串聯(lián)時，電路中的總電功率等于電源電壓U乘以電路中的電流I，即P總=UI。由于兩個電阻串聯(lián)，電源電壓U等于兩個電阻兩端的電壓之和，P總=（U1+U2）I=U1I+U2I=P1+P2那如果n個電阻串聯(lián)呢？P總=UI=(U1+U2+……+Un)I=P1+P2+……+Pn即P總等于這n個用電器的電功率之和。所以，在串聯(lián)電路中，電路中的總電功率等于各用電器的電功率之和。接下來我們來看例2：例2.某家用電暖器其外觀如圖甲所示，其簡化電路圖如圖乙所示。當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時，電路的電功率P1為880W，當(dāng)閉合開關(guān)S、S1和S2時，干路中的電流為10A。閉合開關(guān)S、S1時，電路中的電流I1=；閉合開關(guān)S、S2時，R2的電功率P2=；S、S1、S2都閉合時，電路中的總電功率P總=。（1）I1=P1/U=880W/220V=4A（2）I2=I-I1=10A-4A=6AP2=UI2=220V×6A=1320W（3）P總=UI=220V×10A=2200W通過這道例題，我們發(fā)現(xiàn)，在并聯(lián)電路中，電路中的總電功率也等于這兩個用電器的功率之和。原因是：當(dāng)兩個電阻并聯(lián)時，電路中的總電功率等于電源電壓U乘以干路電流I，即P總=UI=U（I1+I2）=UI1+UI2=P1+P2那如果n個電阻并聯(lián)呢？P總=UI，等于電源電壓乘以各支路電流之和，即電路中的總電功率等于各用電器的電功率之和。因此，無論用電器串聯(lián)還是并聯(lián)接入電路，電路中的總電功率總等于各用電器的電功率之和。我們來看生活中的一個情景，例3.某家庭中，正在使用空調(diào)、電視機(jī)、電飯鍋，它們的功率分別為2000W、100W、600W，這些家用電器同時工作30分鐘消耗多少千瓦時的電能？解：P總=P1+P2+P3=2000W+100W+600W=2700WW=P總t=2.7kW×0.5h=1.35