第18章电功率教材分析刘

第二部分课标vs中考第三部分各节重、难点分析第四部分教学特色第一部分新旧教材对比主要内容第一部分新旧教材对比电功:W=UIt电能转化为其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。原教科书没有给出电功的概念新教科书给出了电功的定义和表达式渗透对功能关系的认识，从能量转化的角度介绍电功，把初中学生仅有的机械功的概念扩展到物理学中广义的功的概念，并加强了对功能关系的认识第一节电能电功例题：有一只节能灯接在220V的家庭电路中，通过它的电流为0.09A，计算这只灯使用5h用电多少千瓦时。解：W=UIt=220V×0.09A×5h=0.099kW·h所以，这只节能灯工作5h消耗的电能是0.099kW·h。新教科书增加了一道有关电功计算的例题第一节电能电功原教科书定义电功率为“表示消耗电能的快慢”新教科书定义电功率为“表示电流做功的快慢”新教科书从电流做功的角度，用比值定义电功率，是由于学生在八年级学习力学知识的过程中，已经接触了两个描述快慢的物理量，速度——表示物体运动快慢的物理量，功率——表示物体做功快慢的物理量，因此在它们的基础上，电功率可以采取类比的方法，从电流做功的角度引入：“表示电流做功的快慢”，“电功率等于电功与时间的比值”，这样既简洁明了，学生又比较容易接受。第二节电功率原教科书更关注实验的六个环节1、实验目的2、设计实验3、进行实验4、分析和论证5、评估6、交流新教科书更关注培养学生全面独立操作实验的能力，包括设计实验方案、分析实验原理、连接实验装置，进行实验数据的收集及分析数据得出实验结论等第三节测量小灯泡的电功率选择亮度与小灯泡亮度相当的发光二极管，测量加在它两端的电压和通过它的电流，计算它的电功率。调节加在它两端的电压，获得几组数据。将所得的电功率数值与小灯泡相比，在亮度相当的情况下，哪一个消耗的电功率较小？新教科书《想想做做》学生一般知道LED手电筒耐用，但不知道为什么。这个小实验解决了这个问题，是因为同样亮度下，发光二极管的电功率很低。这体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念第三节测量小灯泡的电功率5.某学校共有电灯100盏，都用60W的普通照明灯泡，平均每天用电4h。如果都改用40W的日光灯，不但可以省电，而且比原来更亮了。该校一年（365天）可节约多少度电?新教科书《动手动脑学物理》这体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念电脑、电视的待机问题是具有代表性的浪费电能的事例。一台电视机所浪费的电能是有限的，而千家万户都因图省事而让电视机待机所消耗的电能，却是一个很大的数字。因此在物理教学中要逐步培养学生节能意识。第三节测量小灯泡的电功率第四节焦耳定律原教科书的演示实验效果不明显以煤油作为吸热物质第四节焦耳定律新教科书的演示实验效果非常明显以空气作为吸热物质学生对电阻和电流的变化对产生热量的影响的理解更直观、更准确•电流热效应的微观解释导体内电子在外场作用下获得了定向运动的动能，当它与离子晶格碰撞时，电子将这部分能量交给了离子，离子的振动能量增加，导体发热,可以这么说，只要电流通过有电阻的地方总要产生热。第二部分课标vs中考中考说明基础知识要求内容知识点分项细目考试目标了解理解电功和电功率电功1．电功的概念√2．电功的单位及单位换算√3．运用电功公式解决有关问题√电功率1．电功率的概念√2．电功率的单位及单位换算√3．用电器的额定电压和额定功率√4．运用电功率公式解决有关问题√焦耳定律1．焦耳定律√2．运用焦耳定律解决有关问题√63中考说明基本技能要求15．会读电能表的示数。《义务教育物理课程标准》（2011年版）3.1.1了解能量及其存在的不同形式。描述各种各样的能量和生产、生活的联系。3.1.2通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。3.1.3结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。例2电流通过电炉丝，电流做了功，将电能转化成了内能。3.1能量、能量的转化和转移内容要求《义务教育物理课程标准》（2011年版）3.4电磁能内容要求3.4.5结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。例l调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。3.4.6通过实验，探究并了解焦耳定律。用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。3.4.7了解家庭电路。有安全用电和节约用电的意识。例2了解我国家庭用电的电压和频率。活动建议（1）学读家用电能表，通过电能表计算电费。（2）调查当地近年来人均使用电能的变化，讨论它与当地经济发展的关系。第三部分各节重、难点分析和突破本章的基本内容*基本概念:电功、电能、电功率*基本规律：焦耳定律*基本实验：(1)演示实验:①电流做功②研究小灯泡的亮度与所加电压的关系③研究电流通过导体产生的热跟什么因素有关(2)学生实验：测量小灯泡的电功率本章学习背景１．本章的知识、学习背景按我区的教学安排，本章是在学生已学习了电流、电压、电阻、欧姆定律等电学的基础知识；已学会了使用电流表、电压表；已知道了串并联电路的规律；以初步学会了变化电路的分析等基本的电学知识和初中阶段所有的力学知识之后继续学习的一章。是初中物理电学的收关章；是初中物理的重点章节。具有很强的综合性。也是对学生各种能力的培养和提高、对电学知识进行总结和升华的重要章节。由此可见，本章的教学意义重大。2.本章教材的特点（1）综合性强在这一章里，讲述了电功（电能）、电功率这两个重点的电学概念和焦耳定律这个重要的物理定律，介绍了电热的作用。课文和习题不仅是综合运用前面学过的欧姆定律、串并联电路中电流、电压和电阻的关系，电路变化的分析等知识，还涉及到一些力学问题（功）.（2）与生活生产实际联系比较密切几乎每节教材都是从实际问题引入新课。讲过知识后又应用所学知识去解决实际问题。所以尽管电功（能）和电功率概念比较抽象，我们可以通过实验和生活生产的实际问题，去加深对概念的理解（3）能力要求高*实验探究能力——根据探究的目的要求设计实验，会正确使用仪器，能正确记录数据，会从现象和实验事实中归纳科学规律，会用科学术语、图表描述实验结果。（如：测小灯泡的电功率）*观察能力——实验现象、实验条件（如：研究小灯泡的亮度与所加电压的关系）*分析概括能力——从大量的物理现象和事实中区分有关因素和无关因素，找出共同特征，得出概念和规律。（如：测小灯泡的电功率）*运用物理知识解决问题的能力——运用所学的知识解释简单的物理现象（如：灯丝断了……);能运用观察、实验手段、数学工具解决简单的物理问题。（如：综合分析、计算题；实验探究题等）重点：1.电能和电能的计量。2.电功的公式、单位及单位的换算3.电能表的相关知识难点：1.电能表的知识中表盘的“转数”的物理意义2.对电功概念的理解第一节电能电功课前准备：1、请学生找一找家里买电、买水或买天然气的收据或发票。并跟家长了解些感兴趣的问题。2、查阅相关资料，看看我们生活中用的电能是从哪里来的。3、请学生对电能表拍照和摄像。电子式单相预付费电能表电子式单相预付费电能表各种各样的用电器本环节重在引导学生分析能量转化关系并简单提出电能和电功的关系想一想：家庭生活中使用的电能从哪来？发电机电池电能通过发电机转化成通过用电器转化成风能水能太阳能地热能核能潮汐能光能内能声能等机械能等怎样计量家庭的用电量呢？——电能表学生活动设计：观察实验、自学教材，了解电能表表盘上各参数的意义。同时注意观察电能表上视窗中的数字的变化，明确数字显示的是已经用去的电能及数字的单位。最好演示出：用电时，电能表上中间的铝盘转动，不用电时不动。另外再演示铝盘有时转动快，有时转动慢。为讲电功率打下一个伏笔。教给学生认识电能表上的几个重要参数：其中，“转数”所表示的物理意义是重点也是难点，一定要讲清楚。电炉炼钢约1.6kg电车行驶约0.85km灌溉农田约330m2采掘原煤约100kg电脑工作约5h指导学生自学教材图18.1-3，了解1kw.h电能的作用演示实验：电流做功做演示实验的目的：①让学生知道“电流是可以做功的”（帮助学生对电流做功有具体认识）②让学生对“电流通过电动机做功的过程中，电能转化为机械能”有感性认识。③对电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素的关系建立初步的认识。2.给出电功的公式W＝UIt，讲解电功的单位和单位的换算第二节电功率重点：电功率的概念、额定功率、电功率与电压、电流的关系难点：额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别以及灵活应用学过的知识解决简单的电功率问题。可按教材：分别将24W的灯泡和500W的电吹风接在电路上，观察比较电能表铝盘转动的快慢。并引导学生讨论，转动快慢不同，表明什么？1、通过演示实验引入。如何讲解电功率强调：铝盘转过的圈数直接反映了消耗电能的多少，而在相同时间内铝盘转过的圈数（即铝盘转动的快慢），直接反映的是消耗电能的快慢。教师在授课时要紧紧抓住这个实验如何讲解电功率2、可以引入一道例题，利用比值定义电功率，得出“电流在单位时间内所做的功”叫做电功率。给出定义式P＝W/t。然后，由第一节已知的电能与电功的关系，进一步明确“一个用电器电功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能”。3、明确定义式中各符号所代表的物理量、单位4、阅读“小资料”了解家用电器的电功率，，进一步体会用电器的电功率在实际中意义。5、讲解“千瓦时”的来历6、将电功的公式W＝UIt代入定义式，得出P＝UI，明确各符号代表的物理量和其单位。指出，这是电功率的基本计算公式这部分教学。关键是做好演示实验，帮助学生理解额定功率和实际功率以及为什么只有在额定电压下用电器才能正常工作。如何讲解额定功率对实验观察的重点不仅仅是灯泡的发光情况，而是发光情况与对应所加的电压的情况。同一个灯泡：实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变。也就是说，用电器实际消耗的功率与加在它两端的电压是一一对应的。注意：用电器的额定电压只有一个值，而实际电压可以有n多个。并且额定电压和额定功率对于一个用电器是确定的。重点：1、用伏安法测量小灯泡实际功率的方法和步骤。2、区分额定功率与实际功率的区别以及讨论实验中发现的新问题。难点：1、要求学生自己设计实验方案、实验步骤并得出实验结论第三节测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率，是电学中第二个同时使用电流表、电压表、滑动变阻器进行定量测量的综合实验。虽然“测量小灯泡的电阻”的实验为学生理解本实验的原理打下了基础，但本实验需要观察记录的不仅仅是电流表和电压表数据，还有在每一个状态下小灯泡的亮度，并能够将小灯泡的亮度与其相应的电动率的大小相联系。进而理解小灯泡的电功率与其电压、电流之间的关系，最终体验小灯泡的电功率随它两端的电压的改变而改变，并发现其变化的规律。这个探究实验对学生来说，要求是比较高的，无论是对学生的学还是对老师的教，都是有一定难度的。突破难点的关键：①讲清实验原理②讲清滑动变阻器的作用——调节灯泡两端电压的作用、保证小灯泡不被烧坏。③对于测量小灯泡电功率的顺序要给与具体指导：原则：安全（灯泡不烧坏），方便。④确定好滑动变阻器划片的位置是关键：从高阻值到低阻值顺序滑动——使电压表（电流表）数值从小到大渐变；小灯泡的量度从暗到亮渐变。共经历两区一点:使小灯泡两端电压低于额定电压区（测3次）；等于额定电压；高于额定电压区（测3次）。⑤注意特别明确：小灯泡两端所加的最大电压值，最高约为额定电压的1.2倍。提出进一步思考的问题：①小灯泡的实际功率、发光情况是怎样随它两端电压而改变的？②如果用P—U图像表示变化的规律，图像会是什么样的？③实验中发现的新问题有什么?④为什么不求小灯泡功率的平均值重、难点焦耳定律的理解与应用第四节焦耳定律思想方法渗透：本节课体现了两种重要的研究问题的方法转换法——把电流产生的热量转换为直接观察比较的现象控制变量法——分别控制R、I、t这三个物理量中的两个，从而研究一个物理量变化时电流热效应的改变一、做好演示实验1．提出问题，明确实验探究目的,研究电流通过导体时产生热的多少