田衛(wèi)國-《電功率》2

1、 第二節(jié) 電功率 武功 田衛(wèi)國 教學(xué)目標一、知識與技能1.知道電功率表示消耗電能的快慢，知道電功率的單位是W或kW。2. 會應(yīng)用功率的計算公式進行簡單的計算。二、過程和方法通過觀察體驗電能表表盤轉(zhuǎn)動快慢跟用電器電功率的關(guān)系。三、情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點：電功率和用電器的額定功率。教學(xué)難點：正確理解電功率和電功的區(qū)別與聯(lián)系。教學(xué)準備：電燈（功率差別較大）兩只、燈座（與燈泡配合使用）、按鈕開關(guān)、導(dǎo)線若干、插頭、絕緣膠布、電能表（盡量選用轉(zhuǎn)數(shù)大的）等。因為要用220V電壓做演示，所以必須注意安全，最好用已連接好導(dǎo)線和燈座的示教板。教學(xué)過程一、引入新課我們在上節(jié)課學(xué)過電能

2、表后，同學(xué)們一定觀察了同學(xué)家或自己家的電能表。是不是可以把觀察的結(jié)果和大家交流一下呢？在學(xué)生匯報交流之后，老師提取精華進行一個綜述。電能表有時候轉(zhuǎn)得快，有時候轉(zhuǎn)得就比較慢。一般是晚上轉(zhuǎn)得快一些，白天轉(zhuǎn)得較慢。電能表轉(zhuǎn)得快慢和用電器的多少及用電器的種類有關(guān)系。今天我們就通過實驗來證明大家觀察到的現(xiàn)象準不準。二、進行新課1.電功率演示：不同的燈泡接入電路中，電能表轉(zhuǎn)動的情況?？紤]到操作的安全性，不建議學(xué)生操作，教師可提醒學(xué)生，電能表連接時應(yīng)串聯(lián)在電源上。（1）先將15W的電燈接入電路，合上開關(guān)，燈發(fā)光，同學(xué)們觀察電能表轉(zhuǎn)動情況。（2）將15W的燈泡取下，換上100W的燈重復(fù)第一步實驗。同學(xué)們觀察并

3、比較兩次轉(zhuǎn)動快慢情況。現(xiàn)象：電能表第二次比第一次轉(zhuǎn)動得快，燈也是第二次比第一次亮。（3）將兩只燈泡并聯(lián)接入電路，合上開關(guān)，兩燈均亮。再觀察電能表的轉(zhuǎn)動情況，并和前兩次做比較?，F(xiàn)象：第三次電能表轉(zhuǎn)動得比第二次還快。斷開電源，取下兩只燈泡，同學(xué)們再觀察這兩只燈泡，有什么發(fā)現(xiàn)？用實物投影將燈泡展示給學(xué)生看。現(xiàn)象：兩只燈泡不一樣，一只上標著“220V，15W”，另一只燈泡上標著“220V，100W”。我們已經(jīng)能準確地觀察電能表轉(zhuǎn)動的快慢了，還記得電能表有什么作用？接入電路的目的是什么嗎？電能表是用來測量用電器消耗電能的多少的。電能表轉(zhuǎn)得快說明了什么？轉(zhuǎn)得慢又說明了什么呢？回憶一下剛才的實驗中，同學(xué)們注

4、意到第一盞燈亮?xí)r電能表比第二盞燈亮?xí)r轉(zhuǎn)得慢。假如電能表在第一盞燈亮?xí)r，1min轉(zhuǎn)10圈；在第二盞燈亮?xí)r，1min能轉(zhuǎn)20圈。第一盞燈工作4min，電能表轉(zhuǎn)幾圈？1min轉(zhuǎn)10圈，4min40圈。如果是第二盞燈工作2min，電能表轉(zhuǎn)幾圈？電能表也是轉(zhuǎn)過40圈。都轉(zhuǎn)40圈時，消耗的電能一樣多。消耗一樣多的電能，第一盞燈用4min第二盞燈用了2min，說明消耗電能的快慢不一樣。不能說“電能表轉(zhuǎn)動越快；用電器消耗電能越多”，而是電能表轉(zhuǎn)動得越快，用電器消耗電能越快；電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動得越慢，用電器消耗電能越慢。電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢不同，表示了用電器消耗電能的快慢不同。請同學(xué)們看課本，了解在物理學(xué)中用什么物

5、理量來表示消耗電能的快慢。物理學(xué)中用“電功率（electric power）”表示消耗電能的快慢，符號是“P”,單位是“瓦特”，簡稱“瓦”，單位符號是“W”，還有一個更大的單位是千瓦（kW），1kW=103W。請同學(xué)們觀察“小數(shù)據(jù)”，你能了解到一些什么信息呢？這些都是家用電器的電功率，但有的不用接入家庭電路使用，裝電池就行?？照{(diào)的電功率較大，電扇的電功率較小，空調(diào)工作時，肯定比電風(fēng)扇工作時電能表轉(zhuǎn)得快。那我們能不能說空調(diào)比電風(fēng)扇消耗得能量多？不能，還要看工作時間的長短。老師還要補充一點，從空調(diào)到電扇這些家用電器都是在家庭電路中使用的，家庭電路的電壓大家一定記得這些家電的額定電壓是220V，列出

6、的這些數(shù)據(jù)是家電在額定電壓下工作時的電功率，叫做額定功率。不論是在家用電器還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的用電器，說明書或銘牌上都會標注用電器的電壓值和電功率的值，那些就是用電器的額定電壓和額定功率值。同學(xué)們再來觀察我們剛才實驗用的兩只燈泡的銘牌，說說你的理解?！?20V，15W”指的是電燈的額定工作電壓是220V，額定功率是15W。 “220V，100W”說明這只燈泡額定電壓是220V，額定功率是100W。誰能說明我們演示實驗中哪只燈是第一次接入電路的？哪一只是第二次接入電路的？為什么？“15W”的燈是第一次接入電路的，“100W”的燈是第二次被接入電路的。因為第一次電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)得較慢，電功率小，第二次電

7、功率大。誰能用電功率符號表示燈的電功率？可以請學(xué)生板演：P=15W，P=100W。通過大家的努力，同學(xué)們已明白電功率是表示電流做功快慢的物理量，接著請大家來做判斷。例1：電流通過電扇工作1min，消耗的電能是2400J；電流通過洗衣機工作1min時消耗的電能是6000J；電流通過哪個用電器時電流做的功多？電流通過哪個用電器時做功快？為什么？解答：洗衣機消耗電能6000J，電扇消耗電能2400J，所以電流通過洗衣機時，做的功多。又因為它們的工作時間相同，做功多的肯定做功快，所以洗衣機做功快。例2：上題中，如果電風(fēng)扇和洗衣機都消耗4000J的電能。電風(fēng)扇要工作100s，洗衣機工作40s，哪臺電器功

8、率大？為什么？解答：洗衣機的功率大。因為洗衣機和電扇消耗相同的電能，洗衣機用的時間短。例3：某臺電風(fēng)扇和洗衣機，電風(fēng)扇通電工作半小時，電流做功72000J；洗衣機通電工作2min，電流做功12000J。問：哪臺電器消耗的電能多？哪臺電器的功率較大？為什么？解答：因為電風(fēng)扇工作時電流做功是72000J，而洗衣機只有12000J，所以電風(fēng)扇消耗的電能多。哪臺電器的功率大呢？引導(dǎo)同學(xué)們思考：時間相同時，可以比較誰消耗能量多；消耗能量相同時，可以比較誰用的時間短；時間和消耗能量都不相同時，該怎么辦呢？ 可以算電風(fēng)扇2min消耗的電能，或者求洗衣機半小時消耗的電能。也可以看看洗衣機如果消耗72000J電

9、能用多少時間或者看電扇消耗12000J電能用多長時間。還能比較它們各自工作1min消耗的電能。剛才大家都想到了一些辦法，主要是想讓電扇和洗衣機用的時間相同比較消耗的能量，或者消耗能量相同比較時間?，F(xiàn)在同學(xué)們能否計算它們各自工作1s消耗的電能呢？全體同學(xué)計算，請一名同學(xué)板演。電風(fēng)扇每秒消耗的電能：=40J/s洗衣機每秒消耗的電能：=100J/s根據(jù)計算結(jié)果，我們知道洗衣機的功率大。我們統(tǒng)一用“用電器1s內(nèi)消耗的電能”來表示用電器的功率，同學(xué)們把你剛才計算時的數(shù)字用表示它意義的符號代替。-這就是功率的定義式。一定要注意各符號的意義及單位。W電流做的功（消耗的電能）焦耳（J）t消耗這些電能所用時間秒

10、（s）P用電器的功率瓦特（W）公式在使用過程中單位要統(tǒng)一，只有用電器在1s內(nèi)消耗的電能是1J時，其電功率才是1W。（1W=1J/s）例4：某用電器20min消耗的電能是1kWh.此用電器的功率是多少？解:t=20 min=1200sW=1 kWh=3.6106 J所以 P= =3103W=3kW2.“ 千瓦時”的來歷請同學(xué)們看課本了解“ kWh”的來歷，說說自己的理解。功率的單位還可以用千瓦（kW），如果時間的單位取小時（h），由公式P=變形后得到W=Pt，這時電功W的單位就是“ kWh”。1kWh就是功率為1kW的用電器使用1 h所消耗的電能。例5：某電視機的電功率是250W，每天使用3h,

11、一個月用電多少kWh？（按30天計算）如果時間單位用秒，1個月電能消耗多少焦耳？解:P=250 W=0.25kWt=3h30=90 h=3.24105s由P=得W=Pt所以一個月內(nèi)消耗電能是W=Pt=0.25kW90 h=22.5kWh=8.1107J或W=Pt=250W3.24105s=8.1107 J=22.5kWhkW和 kWh是兩個不同的物理量的單位，一定要注意區(qū)分.3.額定功率就像我們剛才了解的，用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓。用電器在額定電壓下工作時的電功率，叫做額定功率。我們一般看到的用電器的銘牌上就會標注著這個用電器的額定電壓和額定功率。用電器在額定電壓下才能正常工作，當(dāng)實

12、際電壓高于或低于額定電壓時都會影響用電器的使用壽命。4.電功率的測量同學(xué)們已經(jīng)掌握了電能、電功率的知識，了解了它們之間的區(qū)別和聯(lián)系，在上節(jié)課中也已經(jīng)知道用電能表可以來測量用電器消耗電能的多少。電功率能不能測量，該如何測量呢？是不是有“功率表”的儀表，接入電路后，直接測量功率?要是有就非常便利了。現(xiàn)在只有鐘表和電路中連著的電能表，要讓同學(xué)們幫助我測我家電視的電功率，能行嗎？大家仔細觀察電功率定義式：P=，想一想。因為P=，只要能測出電視機消耗的電能和消耗電能所用時間，就能算出它的電功率。理論依據(jù)已經(jīng)有了，那么具體怎么操作呢？先記下電能表的示數(shù)，然后讓電視機工作。工作一段時間后，再記錄電能表的示數(shù)，記住工作了多長時間，將單位統(tǒng)一，利用P=做計算就可以了。電視機工作時，冰箱啟動了，還有一盞燈亮著，這樣測準嗎？所以測量時，其他電器必須關(guān)掉，只能讓電視機工作，測出來的才是電視機消耗的電能。這樣操作到底可不可行，希望同學(xué)們回去自己試驗，并能找出說明書，對照測量是否準確?，F(xiàn)在我們學(xué)習(xí)另一種測量電功率的辦法。同學(xué)們自學(xué)課本上“電功率的測量”。這種測量方法的測量依據(jù)或者說測量原理是什么呢？測量原理就是公式。根據(jù)此公式只要用電壓表測出用電器兩端電壓，用電流表測出流過