第十五章 電能與電功率教案

學(xué)生作業(yè)設(shè)計(jì)第十五章電能與電功率作業(yè)類型單元作業(yè)作業(yè)功能課后復(fù)習(xí)本章知識(shí)特點(diǎn)如果我們把整個(gè)電學(xué)看成是一個(gè)整體的話，那么“電路”是開頭，“電流”“電壓”“電阻”就是發(fā)展，“歐姆定律”則是高潮，而“電功和電功率”則是高潮中的封頂部分。

電學(xué)部分內(nèi)容是整個(gè)初中物理學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于與電功率相關(guān)的結(jié)合點(diǎn)較多，而且與實(shí)際生活緊密結(jié)合，因此成為各類試卷中的?？?。本節(jié)作業(yè)設(shè)計(jì)以有關(guān)電功率、電功、電阻、電流、電壓、電能的計(jì)算公式、變形公式等綜合知識(shí)為主線。這樣的編排，符合學(xué)生思維的遞進(jìn)性，利于學(xué)生對(duì)電功率綜合計(jì)算的整體把握。學(xué)情分析通過前面的學(xué)習(xí)，已經(jīng)對(duì)“電壓、電流、電阻、電功、電功率、電熱”這電學(xué)六要素有所認(rèn)識(shí)，但大多數(shù)同學(xué)認(rèn)識(shí)很淺顯，無法應(yīng)付對(duì)思維能力要求較高的變化多端的電學(xué)綜合計(jì)算題。作業(yè)目標(biāo)考慮學(xué)生這一主體因素，結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)，力求生動(dòng)有趣、高效直觀。本節(jié)作業(yè)設(shè)計(jì)即是對(duì)前面的知識(shí)作一梳理，主要以創(chuàng)設(shè)問題情境，“引起興趣——引導(dǎo)思考——解決問題”為主線，以十個(gè)故事為小情境，每個(gè)故事都涉及到一些電學(xué)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行羅列整理，由淺入深，低起點(diǎn)、高要求、牢掌握這三大特點(diǎn)來增強(qiáng)學(xué)生的解題能力。單元作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施作業(yè)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)語：愛迪生發(fā)明了電燈，在漆黑的夜晚，給我們帶來光明，改變我們的生活，下面讓我們步入歷史的長河，回看愛迪生發(fā)明電燈的故事。這節(jié)課時(shí)作業(yè)以小燈泡為主角，結(jié)合同學(xué)們平日所做的題，為小燈泡編寫一些物理化的情節(jié)，以小燈泡明明的“誕生－－歷險(xiǎn)－－戀愛－－結(jié)婚”故事主線而展開。劇情一：步入歷史長河回看電燈明明的誕生[故事一]小燈泡的誕生1.愛迪生發(fā)明電燈，試用了種耐熱材料和種植物纖維材料，實(shí)驗(yàn)了次，前前后后花了年時(shí)間。2.電燈發(fā)明日年月日，標(biāo)志著可使用電燈的誕生。中國的第一盞電燈于年月日在中國開始投入使用。3..明明與光光的銘牌已經(jīng)模糊不清了，誰能辨別出哪個(gè)是燈泡明明（220V、100W），哪個(gè)是燈泡光光（220V、25W）?？偨Y(jié)判斷方法和依據(jù)：求出I，R，再通過比較燈絲粗細(xì)進(jìn)行判斷如果添加一個(gè)條件，可以求出什么？1879年10月21日1879年5月28日在作業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，教師創(chuàng)設(shè)有趣的故事情境可以使冷冰冰的物理知識(shí)變得趣味化、形象化、具體化，吸引學(xué)生的注意力。物理屬于理科，老師很少用擬人的手法開頭，敘述一個(gè)燈泡的故事，讓學(xué)生以期待的眼光對(duì)待知識(shí)的構(gòu)建。通過這道題讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉：(1)銘牌的物理意義，怎樣根據(jù)銘牌所提供的信息去求電流(I=P/U)，電阻(Ｒ=U2/P)，消耗的電能(W=Pt)，工作時(shí)間(t=W/P)。(2)通過銘牌直接提供或計(jì)算出的物理量(Ie，Ue，Ｒ，Pe)，在燈泡正?；虿徽０l(fā)光時(shí)，哪些可以用，怎么去用。單元作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施單元作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施劇情二：明明歷險(xiǎn)記[故事二]小燈泡明明在中國接下來燈泡明明進(jìn)人了中國家庭工作，請(qǐng)問它的電阻、額定功率、實(shí)際功率、實(shí)際電壓、實(shí)際電流各是多少?學(xué)生思考、計(jì)算要求學(xué)生理解電功率與電壓、電流之間的關(guān)系，知道電阻及決定電阻大小的因素。要求能區(qū)分用電器的額定功率和實(shí)際功率、額定電壓和實(shí)際電壓、額定電流和實(shí)際電流。[故事三]小燈泡明明出國記干了沒多久，燈泡明明出國了，他來到了日本，與日本燈泡亮亮"110V25W"成為朋友，此時(shí)明明在110V電壓下工作，若燈泡明明電阻不變，問此時(shí)燈泡明明的實(shí)際電壓、實(shí)際功率是多少?你能否看出功率之比與電壓之比的關(guān)系是什么?學(xué)生思考、計(jì)算[故事四]燈泡明明進(jìn)入中國工廠車間有一天，燈泡明明和阻值范圍為0一484Ω的電阻箱成為好朋友，電阻箱帶明明參觀工廠車間，車間的動(dòng)力電源為380V。(1)為了使燈泡明明正常工作，明明與電阻箱應(yīng)如何連接?電阻箱的電阻多大?電阻箱消耗的功率為多少瓦?(2)為保證電路安全，電阻箱允許接入怎樣的阻值范圍?(3)若燈泡電阻不變，求該燈泡允許消耗的功率范圍?學(xué)生畫圖、分析、解答。要求學(xué)生能應(yīng)用串、并聯(lián)電路電流、電壓和電阻的特點(diǎn)、歐姆定律、電功、電功率等知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的電路安全的計(jì)算。[故事五]朋友亮亮回訪明明日本朋友亮亮"110V25W"慕名來到中國旅游，燈泡明明盛情款待亮亮，明明與亮亮兩個(gè)燈泡并聯(lián)在電路中，為保證兩燈都安全，允許加在它們兩端的最大電壓是多少?干路中的最大電流是多少?若兩燈電阻不變，問兩燈實(shí)際功率大小各是多少?學(xué)生畫圖、分析、解答。要求學(xué)生能應(yīng)用串、并聯(lián)電路電流、電壓和電阻的特點(diǎn)、歐姆定律、電功、電功率等知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的電路安全的計(jì)算。劇情三：“熱戀”中的小燈泡明明[故事六]小燈泡明明漸漸長大了，燈泡明明遇到了它心中的女神妙妙"PZ220V25W"，兩燈一見鐘情，他們戀愛了。如果他們倆串聯(lián)接在220V電壓下，若兩燈電阻不變，請(qǐng)問此時(shí)兩燈實(shí)際功率各是多少?哪個(gè)燈相對(duì)亮一些?學(xué)生畫圖、分析、解答。生：燈泡的亮暗由實(shí)際功率決定的，所以L2更亮一些。學(xué)生通過練習(xí)，真切體會(huì)到額定功率這一參數(shù)對(duì)用電器的重要性。將燈泡分別串聯(lián)和并聯(lián)到電路中作對(duì)比，從而通過“正常工作狀態(tài)”和“實(shí)際工作狀態(tài)”體驗(yàn)額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別。利用生活化的器材和實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生有效地辨析“額定功率”和“實(shí)際功率”的不同。通過這兩道題，讓學(xué)生明確：(1)決定燈泡亮度的是：燈泡的實(shí)際功率。(2)如何在正常發(fā)光和不正常發(fā)光時(shí)，比較燈泡的亮度。(口訣：正?？搭~定，不正常時(shí)：串大亮，并小亮)[故事七]若燈泡明明和它的女神妙妙“PZ220V25W”并聯(lián)接在220V的電源上，求此時(shí)兩燈的實(shí)際功率P1S和P2S。哪個(gè)燈更亮?學(xué)生畫圖、分析、解答。生：燈泡的亮暗由實(shí)際功率決定的，所以L1更亮一些。[故事八]以上對(duì)燈泡的研究都是假定燈泡電阻不變的，那是一種理想情況，而實(shí)際上燈絲的電阻是如何改變的?如圖是流過燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系，問當(dāng)實(shí)際電壓等于燈泡額定電壓時(shí)，問通過燈泡的電流是多少?燈泡的實(shí)際電功率是多少?當(dāng)實(shí)際電壓為110V時(shí)，燈泡電阻是多少?燈泡實(shí)際電功率又是多少?生：燈絲電阻隨著溫度的升高而增大。需要學(xué)生能應(yīng)用函數(shù)圖像數(shù)學(xué)工具進(jìn)行簡(jiǎn)單的電學(xué)計(jì)算。劇情三：結(jié)婚后精打細(xì)算的小燈泡明明“220V100W”[故事九]戀愛是浪漫的，但婚后過日子卻是實(shí)實(shí)在在的。買油鹽醬醋要花錢，請(qǐng)客送禮要花錢，用水用電也要花錢。1.燈泡明明想利用電能表測(cè)試一下自己一個(gè)月消耗的電能，月初電能表的表盤情況如圖所示。問：(1)該電能表允許接入的用電器的最大功率是＿＿＿W;(2)他家已裝有40W電燈5盞，100W彩電一臺(tái)，150W的洗衣機(jī)一臺(tái)，還想再安裝一只功率為800W的電熱水器。試通過計(jì)算說明可以安裝這只電熱水器嗎?＿＿＿＿(3)若燈泡明明每天在額定電壓工作5小時(shí)，一個(gè)月(按30天計(jì)算)該燈消耗的電能是＿＿＿＿kWh;當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是0.50元/kWh，明明家光使用燈泡奇奇一個(gè)月應(yīng)交電費(fèi)＿＿＿元。(4)根據(jù)第(3)題的計(jì)算結(jié)果，月末該電能表的示數(shù)應(yīng)是＿＿＿＿。(5)明明家的某用電器工作10min，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了10圈，則該用電器工作消耗電能＿＿＿＿J，該用電器的電功率是＿＿＿＿kW。學(xué)生思考、分析、解答。通過這道大題使學(xué)生認(rèn)識(shí)，理解：(1)電能表上眾多參數(shù)的物理意義。(2)能用所學(xué)的電功率知識(shí)解決生活中的一些實(shí)際問題。(3)理解了不同公式在不同題型中的應(yīng)用。單元作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[故事十]經(jīng)過這么多次折騰，燈泡明明的燈絲斷掉了。燈泡的主人重新將燈絲搭上，同學(xué)們，這樣的燈泡能發(fā)光嗎?燈泡的亮度跟前面比如何?為什么?過了沒多久，燈絲又燒斷了，估計(jì)燈絲燒斷在何處?為什么?因?yàn)闊襞菝髅髂昀象w衰，所以主人準(zhǔn)備進(jìn)行更換。主人來到商場(chǎng)，售貨員向他推薦電光能量轉(zhuǎn)換效率高的節(jié)能燈，其中25W的白熾燈與5W的節(jié)能燈、45W的白熾燈與9W的節(jié)能燈、60W的白熾燈與11W的節(jié)能燈發(fā)光效果相當(dāng)。假設(shè)每盞燈每天用電5小時(shí)，每年以365天計(jì)算。根據(jù)下表信息計(jì)算，你認(rèn)為選擇哪種燈既省錢又節(jié)能？額定電壓額定電功率售價(jià)使用壽命每度電費(fèi)白熾燈220V60W1元1000h0.5元節(jié)能燈220V11W10元5000h0.5元生：白熾燈每年消耗的電能W=Pt=0.06kW×5h×360=108kW·h，電費(fèi)為108kW·h×0.50元=54元，總費(fèi)用為54元+1元=55元；節(jié)能型日光燈每年消耗的電能W=Pt=0.011kW×5h×360=19.8kW·h，電費(fèi)為19.8kW·h×0.50元=9.9元，總費(fèi)用為9.9元+10元=19.9元。通過比較可知，使用節(jié)能型日光燈比使用白熾燈的費(fèi)用低得多，而且節(jié)能。由于科技的發(fā)展，使得白熾燈已逐