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第十八章　電功率 1．結(jié)合實例理解電功和電功率的概念。了解電功率在實際中的應(yīng)用。 2．理解電功率和電流、電壓之間的關(guān)系，并能進行簡單計算。 3．能區(qū)分用電器的額定功率和實際功率。 4．通過實驗，探究了解焦耳定律。用焦耳定律說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。 本章是初中物理的重點章之一，是初中電學(xué)部分的綜合，在前面我們已經(jīng)學(xué)習了電學(xué)當中的電路及一些重要物理量：電流、電壓、電阻以及歐姆定律。本章我們將學(xué)習探究電學(xué)的重點“電功率”的問題，本章主要講述了電能、電功、電功率、焦耳定律等知識。這些知識不僅奠定了電學(xué)的基礎(chǔ)，而且在生產(chǎn)和生活中也有廣泛的應(yīng)用，是中考的重要內(nèi)容之一，本章學(xué)習過程中需掌握六個主要概念、兩個公式、一個探究實驗、一個定律。六個主要概念：電能、電功、電功率、額定功率、實際功率、電流的熱效應(yīng)。兩個公式：P＝，P＝UI。一個探究實驗：測量小燈泡的電功率。一個定律：焦耳定律。本章的重點：電功率的物理意義及概念，用伏安法測燈泡的額定功率，電流產(chǎn)生的熱量跟電阻、電流大小之間的關(guān)系。本章的難點：能的轉(zhuǎn)化，電功率與電流、電壓之間的關(guān)系，對額定功率的理解，對焦耳定律的理解。 學(xué)生已經(jīng)學(xué)習了電流、電壓、電阻及三個物理量的一些基本性質(zhì)，并認識了三個物理量的基本關(guān)系——歐姆定律，使學(xué)生能夠使用歐姆定律解釋生活中的一些基本電學(xué)現(xiàn)象，解決一些簡單電路方面的問題，同時也為學(xué)習電功率奠定了基礎(chǔ)；電功率部分是初中電學(xué)中的重點，電功率公式的應(yīng)用和計算又是電學(xué)中的難點，學(xué)生在心理和知識的綜合運用上都有一定障礙；學(xué)生已經(jīng)學(xué)習了用滑動變阻器改變燈泡的亮度和伏安法測電阻的實驗，為伏安法測小燈泡的電功率作了一些鋪墊，同時也給學(xué)生掌握電功率的測量帶來一些負面影響。 1．在內(nèi)容上要緊緊抓住“電功率”這個中心，理解實際電壓和額定電壓以及實際功率和額定功率的含義。 2．在研究方法上，主要運用實驗探究的方法，在探究中我們要注意實驗現(xiàn)象，從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西，從而歸納總結(jié)得出基本規(guī)律和原理。 3．在思想方法上，要理論聯(lián)系實際，拓展自己的思維空間，從而理解在生產(chǎn)和生活中與電能和電功率有關(guān)的現(xiàn)象。能夠結(jié)合串、并聯(lián)電路的特點和歐姆定律進行綜合運算。第1節(jié)　電能　電功 電能對初中生是一個比較抽象的概念，教材重視從生活到物理的認識過程，首先從人類生存的需要角度引入電能，激發(fā)了學(xué)生求知欲望和興趣。 通過介紹各種發(fā)電設(shè)備，讓學(xué)生了解它們是把各種形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置，理解能量可以相互轉(zhuǎn)化，使學(xué)生能初步從能量轉(zhuǎn)化的過程中了解電能。聯(lián)系生活實際，用學(xué)生熟悉的電能表讓學(xué)生進一步認識電能，要求學(xué)生觀察電能表上的重要參數(shù)來激發(fā)學(xué)生想知道電能表是怎樣記錄家庭中消耗電能多少的興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，認識到學(xué)習物理知識是有用的，使他們有滿足感和興奮感。 關(guān)于“電能”，教材降低了要求：有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功。 從社會日常生活生產(chǎn)中常見的獲得電能和使用電能的例子來引出電能和學(xué)習電能的，突出科學(xué)與社會和生活的關(guān)系，用大量生動活潑的圖片來說明電能在現(xiàn)代社會中的廣泛應(yīng)用，使學(xué)生深刻地認識到物理學(xué)在促進人類社會現(xiàn)代化中起著的重要作用。通過介紹新型、現(xiàn)代化的電能表，培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的意識。通過電能表的教學(xué)，對學(xué)生進行學(xué)習與探究方法上的指導(dǎo)。 由于九年級學(xué)生思維主要以形象思維為主，而“電能”看不見、摸不著，這就要求在教學(xué)中盡量增加學(xué)生的感性認識，通過引導(dǎo)分析，讓學(xué)生初步理解電能的概念，再通過直觀的演示與實驗學(xué)生的日常觀察和生活體驗結(jié)合起來，讓學(xué)生感悟電能的轉(zhuǎn)化以及應(yīng)用電能表，學(xué)會電能的測量。 知識與技能 1．知道電能的單位是焦耳(J)，另一個單位是千瓦時(kWh)。 2．知道電功的單位是瓦(W)或千瓦(kW)。 3．通過本節(jié)課的學(xué)習，學(xué)會使用家庭電能表，能利用電能表做簡單的計算。 過程與方法 1．通過電能表的學(xué)習，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和初步的綜合能力。 2．通過電能表的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生用理論知識解決簡單實際問題的能力。 情感、態(tài)度與價值觀 1．通過了解電能在人類社會中的作用，充分認識電能的重要性，養(yǎng)成節(jié)約用電的好習慣，培養(yǎng)學(xué)生愛護自然、節(jié)約能源的良好意識。 2．通過了解各種各樣的發(fā)電廠及新型的電力能源，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、勤奮學(xué)習的極大熱情。 重點 學(xué)會使用家庭電能表及對電能重要性的理解。 難點 家庭電能表的使用，對電能、電功單位的理解。 演示法、討論法。 一、新課引入 錄像資料：風車田的風車發(fā)電 或者請同學(xué)們看章首圖，思考我們用哪些方式獲得電。 二、新課教學(xué) 1．電能 師：同學(xué)們家里都有很多電器，這些電器需要電才能工作，同學(xué)們有沒有想過，電從哪里來的？ 生：從發(fā)電廠來的。(干電池、蓄電池、太陽能電池……) 師：我們?nèi)粘Ｉ?、生產(chǎn)中使用的電能基本上是通過兩條途徑獲得：一是從電廠獲得，二是從各種電池獲得。教材上的風車就是用來發(fā)電的，除了我們剛才了解的風力發(fā)電外，同學(xué)們還知道什么可以發(fā)電？ 生1：還有火力發(fā)電，是用煤來發(fā)電的。 生2：還有水力發(fā)電，例如三峽工程建成后就可以發(fā)電。一些小水電站也都是利用水力發(fā)電的。 生3：核電站，我們國家有大亞灣核電站和秦山核電站。 生4：太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電、地熱發(fā)電，垃圾發(fā)電等。播放錄像資料：介紹各種各樣的發(fā)電設(shè)施，進一步激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習興趣。 師：今天的人們，已經(jīng)離不開電了，無論走到哪里，都可以看見人們利用電能在工作。 [演示1]電池、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線連接電路，合上開關(guān)，小燈泡發(fā)光。 師：請一位同學(xué)觸摸通電的小燈泡，說說有什么感覺。 生：通電的小燈泡發(fā)熱了。 師：電能讓電燈泡發(fā)光發(fā)熱，電能通過燈泡轉(zhuǎn)化成了光能，同時電能還轉(zhuǎn)變成熱能。 [演示2]電風扇通電轉(zhuǎn)動。 [演示3]電動玩具車裝上電池，合上開關(guān)，電動玩具車會運動起來。 生1：電能還能轉(zhuǎn)變成動能，如電風扇、電動車。 生2：還有城市里的電車、電力機車，最近流行的電動自行車… 生3：家里的電視、電冰箱、洗衣機、電腦，爸爸用的電動剃須刀，媽媽用的電熨斗、電吹風等都要用電才能工作。 師：電涉及了我們生活的各個方面，電對我們的作用也會越來越重要，但是自然界中并沒有可以直接使用的電，電能是從其他的原料(煤、石油等)中產(chǎn)生的，而發(fā)電的主要原料現(xiàn)在越來越少，所以我們在大力開發(fā)無污染、低能耗的電力資源的同時，還要養(yǎng)成節(jié)約用電的好習慣。 2．電能的單位閱讀教材第88頁。 師：電能的單位是什么呢？ 師：“度”就是電能的單位，它的學(xué)名叫千瓦時(kWh)。物理學(xué)中更常用的單位是焦耳(J)。 1度＝1千瓦時(kWh)＝3.6106焦耳(J) [投影] ●將一個蘋果從地面舉到桌面所需要的能量大約為1J。 ●普通的手電筒通電1 s，消耗的電能大約也是1J。 ●微波爐工作1 min消耗的電能大約為60000 J。 (同學(xué)們把焦耳換算成千瓦時，看看是多少) 1度(1千瓦時)電的作用：(閱讀教材第44頁“小資料”) 可以煉鋼1.6 kg，生產(chǎn)化肥0.7 kg，采掘原煤105 kg， 可以使電車行駛0.85 km，一次灌溉麥田330 m2，機織棉布11 m。 師：從以上的這組數(shù)據(jù)，同學(xué)們能切實感受到一度電在國民經(jīng)濟中的作用，也更應(yīng)該明白我們在生活中節(jié)約每一度電的必要。 3．電能表 師：在生活中，我們稱質(zhì)量時要用秤，量長度時可以用尺。通過上面的學(xué)習，同學(xué)們已了解了電能的單位是“度”。如果想知道某一電器在一段時間內(nèi)到底用了多少度電，該用什么，如何測量呢？ 生：用電多少是用電表測量的。 師：同學(xué)所說的電表就是電能表，也叫電度表(火表)。用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能，就是用電能表計量出來的。 出示電能表，學(xué)生觀察。(可以用投影儀將實物投影放大，便于學(xué)生觀看) 師：哪位同學(xué)注意過家里的電能表？把你的了解向大家介紹一下。 生1：家里電器開著的時候，中間的圓盤會轉(zhuǎn)動，圓盤上面的一排數(shù)字也會跟著變。 生2：圓盤轉(zhuǎn)動時，變化最快的是最后一位數(shù)。使用的電器越多，圓盤轉(zhuǎn)動得越快，上面數(shù)字變化得越快。 師：很好，希望同學(xué)們都能注意觀察身邊的事情，養(yǎng)成良好的習慣，對大家的學(xué)習、生活會很有用，現(xiàn)在請同學(xué)們一起來了解一下從這塊電能表上我們還能得到什么信息。 生1：電能的單位是“度”即“千瓦時”，表的最上面一行標出了“kWh”，這是要說明這塊表是電能表，表上測出來的數(shù)字是以“千瓦時(kWh)”為單位的。 生2：數(shù)字盤上一共有五位數(shù)字，但最后一位是在紅色框里的，紅框表示小數(shù)點，紅框里面的數(shù)是小數(shù)點后面的數(shù)。 生3：在紅框內(nèi)的數(shù)字右邊，緊挨著數(shù)字有一個小標尺，紅框右邊的邊上有一條白線指著小標尺。 (教師說明：用電器功率較小，電能表圓盤轉(zhuǎn)動很慢，最后一位數(shù)字也看不出變化時，從小標尺對應(yīng)的白線位置能說明電表的轉(zhuǎn)動，在課堂上可不提) 生4：圓盤的兩端有箭頭，指示圓盤的轉(zhuǎn)動方向，在圓盤上有一段涂著顏色，是為了電能表轉(zhuǎn)動時能看得清楚、醒目。 師：同學(xué)們觀察得非常仔細，并且能根據(jù)學(xué)過的知識分析、思考問題，這很可貴，希望大家繼續(xù)努力。確實如同學(xué)們分析的，電能表計數(shù)器示數(shù)盤上最后一位是小數(shù)點后面的數(shù)字，一般可以不讀。 [投影例題] 例1　幾個同學(xué)家電能表的示數(shù)如下： 甲： 乙： 丙： 一個月后，三位同學(xué)家的電能表示數(shù)分別變?yōu)槿缦聢D所示，則這三位同學(xué)家這一個月分別用了多少度電？ 甲： 乙： 丙： [解析]　甲同學(xué)家一個月用電23 kWh，乙同學(xué)家一個月用電23.6 kWh，丙同學(xué)家一個月用電58 kWh。 師：哪位同學(xué)能講講他們是如何知道這樣的結(jié)果的？ 生：用某同學(xué)家電能表現(xiàn)在的示數(shù)，減去一個月前電能表的示數(shù)，就是該同學(xué)家這一個月的用電量。 例2　如果電工師傅按50度的電收取丙同學(xué)家的電費，該同學(xué)家一個月前電表的示數(shù)應(yīng)該是多少？說說你的想法。