资源简介

3.6电能（三）
教学目标
知识与技能
（1）学习使用电流表和电能表测电器功率的方法。
（2）了解电器的功率跟两端的电压有关，加深对额定电压与额定功率的理解。
过程与方法
学会连接实验电路测小灯泡功率。
情感、态度与价值观
通过测定小灯泡电功率培养学生的动手能力。
教学重点难点
重点
伏安法测电器功率的方法，对额定电压、额定功率的理解。
难点
伏安法测电器功率的具体操作。
教学器材准备
常用小灯泡1只（标有额定电压，未标明额定功率），电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，电池组（总电压高于灯泡的额定电只，导线若干）
课堂教学设计
【创设情境，导入新课】
如图所示，已知电源电压4.5伏不变，电压表的量程为0?3伏，滑动变阻器的最大阻值为20欧，小灯泡L标有“2.5伏1.25瓦”字样。闭合开关后，调节滑动变阻器，当小灯泡恰好正常发光时，它的阻值为多少？此时滑动变阻器接入电路的电阻阻值为多少？若小灯泡的电阻不变，在此电路中小灯泡工作时的最小功率为多少？
讨论：若小灯泡L所标的数据中只能看清2.5伏，你能设计一个实验测出小灯泡的额定功率吗？你需要哪些实验器材？
【合作交流，探究新知】
分析归纳：1.要测出小灯泡的功率，需测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流。同时为调节小灯泡两端的电压，电路中需连接滑动变阻器，
则电路图可设计为如图所示（画在方框中）
2.根据电路设计，合理选择实验器材。（可以在事先准备好的器材中选择）
3.实验。
（1）按设计的电路图正确连接电路。
（2）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于灯泡的额定电压，读出此时两只电表的读数，并记录在实验数据表内。
（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，相对于额定电压时亮度要夹，并读出此时两只电表读数，填入表内。
（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电阻为额定电压的0.8倍，观察小灯泡的亮度，相对于额定电压时亮度要暗，读出此时两只电表读数，填入表内。
（5）设计表格并记录数据
：
序号
电压
电流（安）
功率（瓦）
灯泡亮度变化
1
2
3
思考与讨论：1.小灯泡在哪种情况下属于正常发光？
2.如果不断降低小灯泡两端电压，小灯泡会发生什么现象？如果不断升高小灯泡两端电压，小灯泡会发生什么现象？
结论：1.当小灯泡两端电压恰为小灯泡额定电压时，小灯泡属于正常发光，这时小灯泡既不发白，也不发红。
2.当不断降低小灯泡两端电压时，小灯泡会发光但越来越暗；当不断升高小灯泡两端电压时，小灯泡会先发白后烧坏。
【课堂小结】
本课时学习了用实验来测小灯泡额定功率及高于额定电压或低于额定电压时的小灯泡的实际电功率的方法。这是一个必须掌握的重要实验。
1.实验所需的器材、原理、电路及实验歩骤。
2.实验的注意事项及实验中常见故障的判定。
3.电器的功率跟两端的电压有关。3.6电能（四）
教学目标
知识与技能
（1）熟悉常见电热器，知道电热器是利用电流热效应工作的。
（2）理解电流通过导体放出的热量跟哪些因素有关，理解焦耳定律。
（3）初步学会运用焦耳定律进行简单计算。
过程与方法
（1体验电热影响因素的研究过程。
（2）培养分析实验现象、进行实验数据处理的能力。
情感、态度与价值观
（1）通过用实验探索电热的影响因素的教学和焦耳的研究简介，培养学生的科学探索精神。
（2）通过对电流热效应的利弊分析，培养学生用辩证观点看持事物的意识。
教学重点难点
重点
研究电热大小的影响因素和焦耳：定律的应用。
难点
在研究电热大小影响因素的实验中，对实验现象、数据的分析和处理以及得出结论。
教学器材准备
阻值为2欧和8欧的电阻丝各一根，装满煤油带玻璃导管的烧瓶两只，开关、滑动变阻器、示教电流表、学生电源各一个，电炉、电烙铁等电热器若干。
教学课堂设计
【创设情境，导入新课】
提问：（1）灯泡发光一段时间后，用手触摸，有什么感觉？为什么？
（2）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
学生回答：发烫。
演示：将电炉通起一段时间，电能转化为什么能？提问：1.电流通过电炉时，电能转化为什么能？
学生回答：电能转化为内能。
2.在日常生活中，同学们还见过哪些电器工作是为了产生热量的？
生：电热毯、电饭煲、电热壶、电熨斗、电吹风机。
引出课题：电热器。
【合作交流，探究新知】
一、常见电热器及其工作原理
讲述：其实，电流通过任何一个导体，导体都要发热，这种现象叫电流的热效应，电流通过导体产生的热量叫电热。
提问：在电流热效应现象中，能量如何转化？
学生回答：电能转化为内能。
出示：各种电热器，让学生认识，并找出它们的相似结构——发热体。由此揭示电热器的工作原理。
（1）电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。
（2）电热器的主要组成部分是发热体。
板书：电热器是利用电流热效应工作的
板书：电热器电路模型。
讨论：电流的热效应有什么利和弊？
学生讨论回答使用电热器的优点及注意事项。
电热器的优点：清洁、无污染、热效率高、便于控制和调节。
注意事项：当电流过大，产生热量过多时，会导致温度升高超过一定限度使用电设备损坏，造成事故。
二、研究电热大小的影响因索
讲述：在工农业生产和日常生活中，有时要利用电热，有时要减少电热，因此，需要知道电热大跟哪些因素有关。提问：电热大小跟哪些因素有关呢？
讲述：下面我们就一起来研究这一问题。
关注下列问题：
如何控制变量？采用什么电路？需要记录哪些量？用到哪些器材？实验中电热大小怎样判断？如何操作？
讨论：1.以大家熟悉的电炉为例，说说电热大小可能跟什么因素有关？
猜测：同学们能否根据刚才的实验现象并结合生活经验猜测影响电流产生热量的因素。
建立假设：电热Q可能与I、R、t有关。
设疑：那么，对电热Q与多个量有关的情况，应采用什么方法研究它们之间的关系呢？
生：控制变量法。
2.如何设计实验验证假设？
讲述并设疑：控制变量法是研究自然科学的重要方法，那如何研究Q与R的关系呢？请画出电路图。
设疑：能否根据下面的电路图研究Q与I的关系呢？
设疑：怎样定性比较电热的多少以利于直接观察？出示：阻值为2欧和8欧的电阻丝各一根，装满煤油带玻璃导管的烧瓶两只开关、滑动变阻器、示教电流表，蓄电池（学生电源）各一个，按下图连接电路。
质疑：若上述实验电路通电后，玻璃管中的煤油会发生什么现象？学生回答：煤油会在玻璃管中上升。
归纳：电阻丝通电，产生起热，使煤油温度升高，体积膨胀，在玻璃管中上升，电热越多，煤油温度越高，体积膨胀越多，玻璃管内液面升得越高。产生的热量跟玻璃管中煤油体积膨胀上升的高度成正比。
实验：根据上述实验电路进行实验，并做好记录：
（1）通电t1秒钟，引导学生观察玻璃管内液面升高情况，并思考说明的问题：控制条件（I、t相同）。
讨论：引导学生讨论这些数据能说明什么？
分析1：实验（1）中，控制的条件是通过电流和通电时间分别相等，所以甲中煤油上升得高，说明上的电热比R乙大，是由于R甲R乙引起的。
归纳：实验（1）说明电热大小与导体的电阻有关，在电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电热越大。
（2）调节滑动变阻增大电流，并通电秒钟，让学生观察现象：控制条件（R、t不变）。分析2得出结论：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。
（3）保持变阻器滑片位置不动，如实验（2）的位置，延长通电时间为秒钟，观察现象：控制条件（I、R不变）。
分析3得出结论：在通电电流和电阻相同的条件下，时间t越长，则煤油液柱在玻璃管内上升越高，将有关信息填人下表：
实
验
次
数
条件
现象
结论
电流/安
电阻/欧
通电时间/秒
玻璃管中煤油上升的高度/厘米
电热大小与哪些因
素有关
甲
乙
甲
乙
甲
乙
甲
乙
1
2
3
3.引导学生比较实验（2）和（3）中甲、乙的不同现象，让学生确信上述结论是科学合理的。
4.对同一电阻，比较实验（1）、（2），你发现了什么？比较实验（2）、（3），又有什么发现？
提问：哪一位同学能把以上三次实验的三个结论串起来，看看电流产生的热量究竟同哪些因素有关？
生：电流产生的热量Q与I、R、t有关，这个关系是成正比的关系。
归纳实验结论：电热大小与电流、电阻和通电时间有关，且电流越大，电阻越大，通电时间越长，电热越大（板书）。
设同：通过本实验，我们是否得到了电热与电流、电阻和通电时间具体的定量关系呢？（没有，只是定性关系）
讲述：但这是定性地描述，还不大精确。课前，我对该实验作了精确测量，实验结果记录如下。（用投影仪出示如下表格）
内容次数
电流I（安培）
通电时间（秒）
电阻丝RA液柱上升高度（格）
电阻丝RB的液柱上升高度（格）
1
1
60
2
1
2
1
120
4
2
3
2
60
8
4
4
3
60
18
9
请同学们认真分析以上的实验结果，看与刚才我们通过实验得出的结论是否一致？
讲述：英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840年最先精确地确定电热与电流、电阻、通电时间的定量关系，发现了用他名宇命名的焦耳定律。
三、电热的计算——焦耳定律
板书：焦耳定律的内容流通过导体产生的热量（电热），跟电流的平方成正比，跟导体的电胆成正比，跟通电时间成正比。
讲述：若电热用Q表示，其他所有量都用国际主单位表示，则焦耳定律可以用公式Q=I2Rt表示。
公式：Q=I2Rt
单位：I一安，R一欧，t—秒，Q—焦。
讨论：电热器。
材料特点：电阻率大、熔点高的金属丝或非金属材料（如碳硅材料）。
讨论：电吹风和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为能将电能全部转化成内能？
电吹风：电能一部分转化为内能，另一部分转化为动能。
电熨斗：电能全部转化为内能。
【课堂小结】
本课时学习了电热器并探究了电流通过导体发热跟哪些因素有关以及焦耳定律等。
1.电流流过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟它的电阻成正比，跟通电时间成正比，这就焦耳定律，其表达式为Q=I2Rt。
2.当电能全部转化为内能时Q=W。
3.电热器是利用电流的热效应制成的，其主要部件是发热体，发热体的材料是电阻率大、熔点高的金属材料。3.6电能（一）
教学目标
知识与技能
（1）知道电功的概念，并能进行简单的计算。
（2）知道电能表是计量消耗电能的仪表。过程与方法
学会读家用电能表的读数和用电能表测定电电功率的方法。
情感、态度与价值观
通过对电能表的观察培养学生的观察能力。
教学重点难点
重点
电功的概念及有关计算，电能表的用途、读数。
难点
利用电能表测定电器消耗电功率的方法。
教学器材准备
演示电能表、电风扇、停表。
课堂教与学互动设计
【创设情境，导入新课】
1.做功的实质是什么？’
答：能量多少的量度.
2.力能够做功，那么电流能否做功呢？我们如何理解电流做功呢？
答：电流做功就是电能转化为其他形式的能。
【合作交流，探究新知】
一、对电流做功的理解
讨论P109图3-75家用电器中的能量转化。
1.电视机工作时
电能→声能、光能
2.脱排油烟机工作时
电能→机械能
3.应急灯（充电）
电能→化学能
4.电暖器
电能→光能、热能
归纳：电流做功就是把电能转化为其他形式的能，电流对用电器做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，用电器就消耗了多少电能。
二、电功的计算
1.电功的定义。
电流所做的功叫电功。
2.电功大小的决定因素。
电流在某段电路上做的功等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流及通电时间的乘积。
3.电功的公式。
4.电功的单位。
1焦=1伏?安?秒。
三、电能的测量
1.电能表：直接测量某段时问内消耗了的电能。
电能表又称为千时计，俗称电度表，简称：kW?h。
2.电能表上的计量单位：千瓦时，俗称度——电功的单位。
1千瓦时的含义：相当于功率是1千瓦的用电器工作1小时消耗的电能。
1千瓦时=1000瓦X3600秒=3.6X106焦。
3.电能表的表面而结构及表示的意义
投影电能表，并解释其中的一些数据。
（1）“220伏5（20）安”表示：电能表的额定电压为220伏，电能表的额定电流为5安，电能表允许通过的最大电流为20安。注意：额定电流是指电能表正常工作情况下的最大电流。
最大电流是指电能表短时间正常工作时的电流的最大值，不能超过这个值，否则会发生危险。
（2）
“600revs/kW?h”表示该电能表每转600转，电路中消耗的电能为1千瓦时。
（3）读数方法
?
?
5
7
4
3
6
5
8
6
7
8
7月20日
8月20日
则一个月消耗电能为124.2度（千瓦时）
4.实验：用电能表粗测电风扇的功率。
器材：家用电能表、一台铭牌被磨损的电风扇、钟表。
测量原理：P=
测量方法：（1）关闭其他用电器，在只使用电风扇时进行测量。
（2）从开始计时起t时间读出家用电能表转盘转过的圈数N，计算出此时电风扇所做的功W。
（3）根据公式P==J公式中N可从电能表上查得。
【课堂小结】
本课时学习了电功的计算，电能表的用途、读数。
1.电功就是电流所做的功，实质上是电能转化为其他形式的能的过程。
2.电功的计算公式为W=Pt=UIt，单位跟机械功的单位相同为焦。
3.电能表是测量电功的仪表，要了解电能表的表面结构和读数。3.6电能（二）
教学目标
知识与技能
（1）了解电功率的含义、定义、单位-
（2）知道家用电器的额定功率的含义。
过程与方法
学习电功率的计算。
情感、态度与价值观
关注日常法活中一些家用电器电功率，激发学生学科学的趣。
教学重点难点
重点
电功率的概念、额定功率的含义及电功率跟电流、电压的关系。
难点
额定功率的含义，电功率与电流、电压关系的探究。
教学器材准备
1只低压电源，3只额定电压为6伏的灯泡（功率不同），1只开关，3只灯座，导线若干，电流表、电压表各1只。
【创设情境，导入新课】
1.有一只钉泡，标有“PZ220—40”字样，其含义是额定电压为220伏，额定功率为40瓦这只灯泡正常发光时，每秒钟将消耗40焦的电能。
2.下列实例中：①电流流过电热毯，电热毯发热；②电波流过电磁铁，电磁铁产生磁性；③电流通过起重机，起重机把货物提并；④电流流过扩音机喇叭喇叭发出声音。其中属于电能转化为机械能的是
（B）
A.只有①②
B.只有③
C.只有③④
D.只有③③④
3.下列四盏电灯均处予正常发光状态，最亮的灯是B，灯泡中电流最大的是C，毎秒种消耗电能最多的是（B）。
A.“220V，60W”
B.“110V，100W”
C.“36V，40W”
D.“24V，25W”
思考与讨论：这四盏灯中电流做功最快的是哪盏灯？该如何计算？
一、电器的电功率
1.电功率的概念。
（1）电流做功的快慢用电功率描述。
（2）定义:电流在单位时间内做的功叫做电功率。
2.电功率的定义式:P=
3.电功率的单位：瓦特、千瓦，与机械功率一样。
4.电器的额定功率（用电器上标有的）。
（1）额定电压=用电器正常工作时的电压。
（2）额定功率:用电器在额定电压下消耗的功率。
（3）常见电器设备的功率（铭牌）一一购买电器时要根据实际需要选择合适的功率。读XQB55-8560型全自动洗衣机铭牌，并理解其值的意义。
①洗衣机的正常工作电压为220伏；
②洗衣机离心洗时消耗的总屯功率为500瓦；
③洗衣机波轮洗时消耗的总电功率为390瓦；
④洗衣机脱水时消耗的总电功率为210瓦。
二、探究:灯泡亮度跟电功率的关系
1.实验器材：1只低压电源、3只额定电压为6伏的灯泡（功率不同）、1只开关、3个灯座、导线若干。
2.假设：你认为灯泡的亮度跟电功率有什么关系？打泡的电功率越大，灯泡越亮。
3设计实验电路，验证假设（画在方框内），交流看谁设计的方案较好。
4.采用合适的方案进行实验，将观察结果记录在下表中。
电压（伏）
功率（瓦）
亮度
灯泡A
6
3
最亮
灯泡B
6
2
较亮
灯泡C
6
1
最暗
5.结论:灯泡的亮度跟电功率有关，电功率越大，灯泡越亮。
三、电功率的计算
思考讨论:灯泡的电功率大小跟哪些因素有关呢?你能用实验来探究吗？
分析上表实验数据得出结论：
归纳：实验探究:按照如图所示的电路进行实验，并将实验测得的数据分别填入下面两个表格中。
灯L1
灯L2
条件控制
（电压关系）
?
亮度（亮、暗）
电流（安）
灯L1
灯L2
条件控制
（电流关系）
亮度（亮、暗）
电压/（伏）
分析上表实验数据得出结论：
1.在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大。
2.在电流相等的情况下，灯泡两端的电压越高，灯泡消耗的电功率越大。
3.电器消耗的电功率等于通过这个电器的电流与这个电器两端的电压的乘积。
4.电功率计算的表达式：P=UI。
5.电功率的单位:1瓦=伏?安。
讨论：P=与P=UI有什么不同？
【课堂小结】
本课时学习了电流做功的实质、电功率的概念、电器的额定功率的含义和电功率与电流、电压的关系。
1.电流在单位时间内所做的功叫电功率，电功率的定义式为P=，单位为瓦、千瓦。
2.用电器的额定电压指的是电器正常工作时的电压。额定功率是电器在额定电压下消耗的功率。
3.灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的.
4.用电器的电功率等于通过这个电器的电流与这个电器两端的电压的乘积，表达式为P=UI，则1瓦=伏?安。

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