第一篇:初中物理“電功率”教學研究與案例評析
初中物理“電功率”教學研究與案例評析
王京燕(北京匯文中學,中學高級)
《電功率》在初中物理教學中既是重點,也是難點內(nèi)容。它是在理解電功概念的基礎上進一步學習的概念,電功率不僅是在已有電學知識的基礎上的實際應用,是整個初中電學知識的綜合和總結(jié),而且是進一步學習電學的基礎,并且在生產(chǎn)和生活實際中也有廣泛的應用。所以是初中物理考查概念和規(guī)律的熱點,又是考查能力的熱點。因此我們在做電功率的教學研究時要從以下幾個方面去深入探討:
一、對電功率知識的深層次理解。
二、電功率的教學策略。
三、學生常見錯誤和問題的分析與解決的策略方法
一、對電功率知識的深層次理解
(一)電功率在初中物理中的位置
一般而言電功率分兩個方面,一是對電源而言;一是對用電器而言。初中物理不要求對有關(guān)電源的各種功率的計算分析,只要求對用電器而言的各種功率的分析和計算,如額定功率、實際功率、熱功率、輸電線損失功率、電阻器消耗功率、電燈泡的發(fā)光功率、電路的功率等等。根據(jù)《物理新課程標準》的要求,中考對本專題知識考查的重點和熱點一般是:電功率的概念和單位、計算公式和應用,測量小燈泡的電功率的探究實驗,電功率和安全用電。本專題綜合性強,重點內(nèi)容密集,知識應用面廣,既是考查概念和規(guī)律的熱點,又是考查能力的熱點。在近年的中考中,考查這一專題各知識點的形式多樣,既有填空、選擇和作圖題,也有實驗題和計算題,并且計算題作為試卷壓軸題的頻率極高。另外,這一知識點由于是電學知識的實際應用,與實際生活的聯(lián)系也十分緊密,所以它的題目也往往注重聯(lián)系生活實際和社會實際,體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念。體現(xiàn)了新課程“三維目標”,注重“過程和方法”的考查和“情感、態(tài)度與價值觀”的培養(yǎng),關(guān)注學生的“情感、態(tài)度和價值觀”的體驗和需要。將物理學的基本知識放在真實、生動的情景中,通過學生對問題情景的分析和解決的過程,來考查學生認識世界和理解世界的能力,考查學生利用已學知識的分析、解決具體問題的能力。而這一點恰恰和我們新課標的要求一致。它在我們?nèi)S目標中的任一目標都具有重要的地位。
(二)初中電功率的特點: 研究電功率的特點,可以看到這一知識點有兩大特點:
1.綜合性強。不僅要綜合前面的歐姆定律、串并聯(lián)知識,還涉及到一些力學知識,既綜合了實驗現(xiàn)象和理論內(nèi)容,還涉及到定量計算。
2.與實際生活聯(lián)系比較緊密。電功率中幾乎每個知識點無論是電功和電功率的概念引入,還是電功率的實際測量都可以從實際問題引入新課,講了知識后,又可以用所學知識解決實際問題。在現(xiàn)代生活中我們?nèi)粘I罱?jīng)常接觸的一些用電器,我們對它的工作原理并不是十分熟悉,通過一些題目的計算,我們就能基本上了解他們的工作原理。并對電功率有更深的認識。
除了這兩個特點以外,還可以為以后更廣義的功、功率做好準備。所以,無論從新課程的要求上看,還是從物理知識的拓展上看,電功率都具有呈上啟下的作用。
(三)電功率的知識拓展與生活應用
1.區(qū)分電動機的輸出功率、機械能功率和熱功率
某一用直流電動機提升重物,重物的質(zhì)量為 m= 50 千克,電源電壓U=110 伏,不計電源內(nèi)阻及各處摩擦,當電動機以 v= 0.9 米 / 秒的恒定速度向上提升重物時,電路中的電流 I=5 安,由此可知,電動機線圈的內(nèi)阻為多少?若電動機正常工作時轉(zhuǎn)子突然卡住,電動機的熱功率為多大?
該電路中的電動機在正常工作時可轉(zhuǎn)化為機械能和熱能。故其總輸出功率包括提升重物的機械能功率和電動機內(nèi)阻產(chǎn)生的熱功率。而求電動機線圈內(nèi)阻的前提條件是必須知道線圈內(nèi)阻的熱功率,但根據(jù)題設條件中的已知量不能直接求出線圈內(nèi)阻的熱功率,這就需要先求出電動機的輸出功率和機械能功率。由題意分析知,電動機的輸出功率可根據(jù)題設條件中已知量 U 和 I 應用 P=UI 求得,機械能功率則等于電動機對重物的做功功率。可學生經(jīng)常將電動機的輸出功率、機械能功率和熱功率混為一談,誤以為電動機的熱功率即等于電動機對重物的做功功率。故在求電動機內(nèi)阻時出現(xiàn)“mgv = IR”的錯誤。當電動機被突然卡住后,即變?yōu)橐粋€純電阻電路,雖然加在電動機兩端的電壓保持不變,但通過電動機的電流卻發(fā)生變化。要用“P=UI”或“ P=IR ”求解,根據(jù)歐姆定律求出電動機不正常工作時的電流。故在此情況下求電動機的熱功率。
2.正確使用家電可以省電:根據(jù)季節(jié)和存放食物種類、數(shù)量的變化,合理調(diào)節(jié)冰箱溫度控制器,冰箱內(nèi)存食物不要超過 80%,以便箱內(nèi)冷空氣流通,能起到更好的冷凍效果,也更省電;電視機音量適度,通常音量大耗能多,每增加 1 瓦的音頻功率,要增加 3 - 4 瓦耗電量;不同材料的家電,耗電能不同,比如使用電子鎮(zhèn)流器就比傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器省電 30%,11 瓦的節(jié)能燈就相當于 60 瓦的白熾燈亮度,電子管電視機就比晶體管和集成電路電視機
22多耗 5 倍電。洗衣機的耗電量取決于電動機的額定功率和使用時間的長短。電動機的功率是固定的,所以恰當?shù)販p少洗滌時間,就能節(jié)約用電。電風扇節(jié)電一般扇葉大的電風扇,電功率就大,消耗的電能也多。同一臺電風扇的最快檔與最慢檔的耗電量相差約 40%,在快檔上使用 1 小時的耗電量可在慢檔上使用將近2 小時。所以,常用慢速度,可減少電風扇的耗電量。這些生活中的小常識可以通過電功率的教學介紹給學生。
二、電功率的教學策略
談起電功率的教學策路,新課標對電功率知識的要求即它是初中電學考察的重點也是難點, 和它本身的特點即綜合性強來看, 我認為講電功率的教學策略不能單單從一節(jié)課的教學去講,而應該從新課的教學和習題的教學兩個方面去探討。
(一)設計理念
1.在引入電功率概念的過程中,通過給學生創(chuàng)設問題的情景,充分調(diào)動學生的積極性,使學生去討論、去猜想、設計實驗方案并動手做實驗,使本節(jié)課的教學過程如研究課題那樣去進行。
2.在整個教學過程中,教師是學生的合作者、引導者和參與者。教學過程是師生交流、共同發(fā)展的互動過程。當學生遇到困難時,教師要和學生一起猜想、分析,從中點撥其思維。
3.教學的真正目的是讓學生探索規(guī)律,獲得研究、思維的方法,然后通過方法的獲得以及運用方法探索、創(chuàng)造的過程,使學生形成對科學研究有親近熱愛、和諧相融的情感,具有樂于探索物理現(xiàn)象和日常生活中的物理學原理的科學精神。因此,本節(jié)課將把思維程序作為貫穿整個教學過程的主線,教給學生一種研究問題的思維方法,從而培養(yǎng)學生的多種能力,尤其是創(chuàng)造能力,達到教學的真正目的。
(二)確定教學目標
作為一個知識點的學習首先要有一個明確的目標。
這就意味著我們的教育過程不僅要交給學生知識,還要在教學過程中讓學生接受過程與方法、情感與價值觀等方面的熏陶。我們不僅要做傳授知識的老師,還要做學生靈魂的設計師。這也正是新課程理念所授予的“知識與技能、過程與方法、情感、態(tài)度、價值觀”這三個目標的內(nèi)涵。
新課改以注重全體學生的發(fā)展,改變學科本位的觀念;注重科學探究,提倡學習方式多樣化,注意學科滲透,關(guān)心科技發(fā)展等為基本理念,強調(diào)學生“從生活走向物理,從物理走向社會”。由此可知,物理學習的主要目的不僅僅是學習物理知識,而是通過學習物理,學會探究,學會學習,提高科學素養(yǎng),養(yǎng)成正確的價值觀。學生不能再如以往,只依靠上課聽、課后練等傳統(tǒng)的學習方法來接受知識,而是通過各種形式的學習方式,體味知識的形成過程,領悟發(fā)現(xiàn)知識的方法,學以致用,體會物理知識在生活和生產(chǎn)中的實際應用。適應課改精神,實驗課不再是單純的驗證,也不是單純訓練操作的熟練程度,而是在老師引導下,學生以探究和研究為主的自主進行的綜合性學習活動,是一種全新的自主學習方式。根據(jù)新課標對本節(jié)的具體要求,同時針對初中生的心理特點和認知水平,本著面向全體、使學生全面主動發(fā)展的原則,來確定每一個知識的教學目標如下:
知識與技能目標:
(1)理解電功、電功率的概念和公式,記住電功率的單位。(2)理解測定小燈泡功率的原理。
(3)理解用電器的額定電壓、額定功率的含義,會區(qū)分額定功率和實際功率。知道燈的亮暗是由實際功率的大小決定的。
過程與方法目標:
(1)通過生活情景發(fā)現(xiàn)小燈泡的電功率隨它兩端電壓的改變而改變,并探究掌握其變化規(guī)律,體驗小燈泡(用電器)在不同功率下的工作狀態(tài)
(2)自主設計測小燈泡功率的實驗方案并進行實驗。
(3)通過電功率概念的建立和測小燈泡功率的活動,使學生領悟可以用類比、實驗等方法來研究物理問題。
情感態(tài)度與價值觀目標:
(1)通過設置的“失敗”實驗及討論、探究等一系列活動,激發(fā)學生學習物理知識的興趣。
(2)通過額定電壓和額定功率的學習,使學生感悟這部分知識與日常生活、生產(chǎn)、科學技術(shù)的與生活的密切關(guān)系。
(三)教學重點與難點:
教學重點:作為一節(jié)概念課,從概念的建立到運用都很重要,而且教學目標中對電功率的公式要求到掌握的層次,測小燈泡功率的實驗是電學中重點實驗,所以把電功率的概念和公式,測小燈泡功率的實驗,作為本節(jié)的重點。教學難點:
(1)額定功率、實際功率的理解;(2)設計實驗及實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力。
(四)教學環(huán)節(jié)的設計:
為了實現(xiàn)這一三維目標,在電功率的教學設計中應該注重三個主要環(huán)節(jié):
一、電功率概念的建立;
二、額定電壓和額定功率;
三、小燈泡功率的測量。1.電功率概念的引入
最好的教育就是“從生活中學習”。物理來源于生活,那么物理教學就應該將課堂與生活緊密聯(lián)系起來,體現(xiàn)物理來源于生活,寓于生活,又是解決生活問題的基本工具。在物理教學中要有意識地加強物理與生活的聯(lián)系,引導學生從生活走進物理。教師能有意識地尋找出生活中一些有關(guān)物理的現(xiàn)象和事物,并將它作為教學的切入點,通過它將眾多的有關(guān)物理知識有機地聯(lián)系起來,讓學生親身感受、積極參與、主動思考,將會極大限度地激發(fā)學生學習物理的興趣,培養(yǎng)學生觀察生產(chǎn)和生活中的物理的習慣,教會學生聯(lián)系實際的方法,在不知不覺中培養(yǎng)學生物理的能力。所以,在電功率新課的教學中,通過實際生活引入物理情景是
實現(xiàn)新課程標準下教學三維目標的有效手段。電能、電功、電功率等。即看不見也摸不到,學生無法直接體驗到這些物理量。這使學生感覺書本知識冰冷而陌生。在教學中,我們可以采用創(chuàng)設情景的方法。
(情景一)
[演示]讓學生觀察不同用電器工作時電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的快慢。學生在觀察的過程中,會發(fā)現(xiàn)不同的用電器工作時電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動快慢不同(或電能表上小燈閃動的快慢不同),引入表示電流做功快慢的物理量——電功率
(1)先將 15 W 的電燈接入電路,合上開關(guān),燈發(fā)光,同學們觀察電能表轉(zhuǎn)動情況。(2)將 15 W 的燈泡取下,換上 100 W 的燈重復第一步實驗。同學們觀察并比較兩次轉(zhuǎn)動快慢情況。[生]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。
[生]第三次電能表轉(zhuǎn)動得比第二次還快。
[師](斷開電源,取下兩只燈泡)同學們再觀察這兩只燈泡,有什么發(fā)現(xiàn)?。[生]兩只燈泡不一樣,一只上標著“220V,15 W”,另一只燈泡上標著“220V,100 W”。
[師]電能表轉(zhuǎn)得快說明了什么?轉(zhuǎn)得慢又說明了什么呢?
[師]同學們作分析:原來電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢不同,表示了用電器消耗電能的快慢不同。我們引入一個新的物理量來描述用電器的這種物理性質(zhì),這個物理量叫電功率,它的大小等于單位時間用電器消耗電能。
(情景二)教師設問: 某家庭上月在用電管理所交費購入 100 元的電,約 200 度(按本地電價水平計算), 結(jié)果 40 天后全部用完。同樣的情況下另一家庭卻用了 60 天。哪個家庭耗電更快 ? 能否從電表上反映出來 ? 從家庭用電的實際情況入手讓學生親身體會到了不同用電器消耗電能的快慢不同,這正是我們課堂上要給出的電功率。使這一抽象難懂的物理概念變成學生身邊的由學生自己發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出來的知識點,理解起來就會很容易。
(情景三)問:
(l)怎樣比較物體運動的快慢?(物體在單位時間內(nèi)通過的路程為速度。)(2)怎樣比較力對物體做功的快慢?(物體在單位時間內(nèi)完成的功是一功率。)(3)怎樣比較電流做功的快慢?(掛出寫有例題的小黑板。)
例:電流通過洗衣機的電動機,通電半小時做功 180000 焦;電流通過公共電車的電動機,通電 2 秒鐘做功 120000 焦。問:
① 電流通過哪個電動機做功多?(通過洗衣機電動機)② 電流通過哪個電動機做功快呢?
告訴學生,電流做功的快做,僅從它做功的多少來考慮是不行的,必須看它們在相同的時間里哪個做的功多,這就跟比較運動快慢和物體做功的快慢一樣。分別計算出電流通過洗衣機電動機、電車電動機每秒鐘做的功:100 焦、60000 焦。結(jié)論:電流通過電車的電動機做功快。
電功率概念這一環(huán)節(jié)的引入讓學生感覺到課堂與生活緊密相連。知識就產(chǎn)生于自 己對日常生活的觀察和理解。使知識變得親切且鮮活,學生自然就沒有了畏懼心理。順應了學生的認知習慣,使得學生在學習過程中自然、輕松。對電功率的恐懼不攻自破。
(情景四): 首先將標有“220V 200W”的白熾燈與標有“220V 1000W”的熱水壺分別接入帶有電能表的家庭電路示教板中,通過實物投影,讓學生仔細觀察、陳述現(xiàn)象、分析原因。并說明家中電能表何時轉(zhuǎn)的最快。
接著重復上述實驗,特意將標有“220V 200W”的白熾燈通電時間延長,讓學生仔細觀察分辨:電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)多少與鋁盤轉(zhuǎn)動快慢的比較。提出電能消耗快慢的度量問題,引入電功率的概念。讓學生體驗生活中的物理。通過這些感性材料形成對電功率的意義的理解,并突出了電功率與電能的區(qū)別。
然后通過多媒體給出三組用電器消耗電能的測定數(shù)據(jù),同組數(shù)據(jù)進行比較,誰消耗電能多?誰消耗電能快?
讓學生通過自己的分析比較,抽象概括得出電功率的定義及定義式。這是學生思維的升華。通過學習活動加深對物理概念的理解,體會運用控制變量的研究方法,這樣教學重點和難點得以突破。
2.額定電壓和額定功率
對于額定電壓和額定功率這一難點的突破,我們可以采用以下幾種方法來進行:(案例一)我們可以故意設置一個燒毀小燈泡的“失敗”的實驗,激發(fā)學生學習的積極性,使學生從尋找“失敗”的原因中領悟到,要使小燈泡正常發(fā)光,必須要有一個合適的電壓。同時也為后面正確設計測小燈泡功率埋下伏筆。
(案例二)
分別用干電池 1、2、3、4、5、6 節(jié)做電源接入小燈泡,讓學生仔細觀察電路中燈泡的亮度。
學生觀察實驗并描述實驗現(xiàn)象,學生思考并討論原因。電壓增大、電流增大、燈電功率增大、燈的亮度增大。
引出額定電壓的概念是 額定電壓:用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓。它的值是一定的。額定電功率:用電器在額定電壓下工作時的電功率。學生觀看課件,看小燈泡的銘牌。練習:
一個額定電壓為 220 伏、額定功率為 500 瓦的電熱水器,在正常工作時通過電阻絲的電流多大?當把它接到 110 伏電源上時,測得它的電流是 1.14 安,這時它的實際電功率多大?
當用電器兩端實際電壓不等于額定電壓時,實際電功率也不等于額定電功率。區(qū)別額定電壓與實際電壓,額定電功率與實際電功率。
(案例三)
1.投影展示:你想過嗎:物理就在我們身邊
在用電高峰時,電壓較低,這時電燈會怎樣?你能提出什么問題或有什么想法呢?(啟發(fā)學生討論、思考)
2.猜想與假設:
你的猜想:你認為當電壓變化(變大或變小)時電功率如何變化呢?你的依據(jù)是什么?
3.制定計劃、設計實驗:
如何來驗證我們的猜想呢?(引導學生討論、交流:此處應給學生足夠的時間去交流討論)
最后由學生描述自己設計的實驗思路和方法(應盡可能讓學生自己去說出思路,讓每個學生都要明白設計這個實驗的目的是什么?)
觀察亮度和電壓的關(guān)系
投影引入:額定電壓(U 額):用電器正常工作時的電壓。額定功率(P 額):用電器在額定電壓下的功率。投影展示:小燈泡的亮度取決于——實際功率(P 實)
3、小燈泡功率的測量。
測量電功率實驗理所當然是初中物理的重點實驗。它涉及到電學中電流表、電壓表和滑動變阻器這三種常用儀器的使用,是一個綜合性實驗。按照全日制初級中學物理新課程標準的要求,對它教學目標應定位為:會測算小燈泡的額定功率和實際功率,進一步練習使用電壓表、電流表和滑動變阻器;培養(yǎng)學生制定計劃與設計實驗的能力。除了對科學內(nèi)容的要求以外,還對科學探究能力提出了要求,主要應定位在“培養(yǎng)學生制定計劃與設計實驗的能力,能通過觀察和實驗收集數(shù)據(jù),嘗試評估有關(guān)信息的科學性和認識進行實驗與收集數(shù)據(jù)對科學探究的重要性”這幾個方面。
在本知識點的導入過程中,執(zhí)教老師可先對電功率的概念和伏安法測電阻的實驗進行復習再按照科學探究的幾個要素——提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作組織教學,符合新課標對科學探究能力的要求。引入時盡量在老師的啟發(fā)下讓學生自己設計和修改電路,讓孩子們體驗成功的快樂。做好這個實驗有利于學生進一步熟練正確使用電學的基本儀器,使學生直觀地了解小燈泡的工作情況,同時加深對所學新知識的理解。因此在教學上分三步做:
第一步:學生在演示實驗中解決操作中基本問題(例如線路的連接順序、電流表、電壓表的連接要求等),第二步:在學生初步理解額定電壓和額定功率的基礎上,啟發(fā)學生選用滑動變阻器來改變小燈泡兩端的電壓,第三步:是對實驗數(shù)據(jù)的分析,深化學生對燈泡的實際功率與其兩端電壓變化的關(guān)系的理解,進一步內(nèi)化了額定電壓和額定功率的概念。在新課教學中能按照新課程標準中關(guān)于科學探究的幾個要素組織教學,注重培養(yǎng)學生制定計劃與設計實驗的能力,通過觀察和實驗收集數(shù)據(jù),讓學生嘗試和體驗評估有關(guān)信息的科學性和認識進行實驗與收集數(shù)據(jù)對科學探究的重要性。培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和不畏艱難、勇于探索的精神以及一絲不茍、愛護公物的品質(zhì),同時通過 LED 光源對學生進行節(jié)能意識等的價值觀教育。在實現(xiàn)知識目標的同時也實現(xiàn)了對能力與情感價值觀的培養(yǎng),體現(xiàn)了新課程理念下的三維目標。
對電功率測量的拓展:
在小燈泡的測量試驗中還可以培養(yǎng)學生靈活應用試驗的能力。
當儀器不足,無法用伏安法測量時,如何只用電流表或只用電壓表采用雙安或雙伏、或等效替代來測量電功率也是對小燈泡功率測量的要求。
三、學生常見錯誤與問題的分析與解決的策略方法
(一)混淆額定功率與實際功率
對學生來說,問題不在于他們不能理解概念,而在于他們不能把兩個概念區(qū)分開來。額定功率與實際功率是兩個不同的概念,在實際生活中,用電器工作時的電壓往往不是額定電壓,實際的電流強度、電功率也就不再與其對應的額定值相符,例如有一只白熾燈泡,標有“PZ220 — 100”字樣,當它接在 110 伏的電路上時,實際消耗的電功率多大?
同學們很容易選擇電流作為額定功率和實際功率的聯(lián)系點,先通過額定功率和額定電壓計算出額定電流,之后再用這一額定電流與實際電壓相乘得到實際功率。
解決策咯:
顯然在實際電壓發(fā)生改變時,實際電流不可能等于額定電流而保持不變,在這個變化過程中唯一不變的是用電器的電阻值,由于它只由用電器本身性質(zhì)決定,在不考慮溫度影響的情況下,可以認為是恒定不變的,這也是我們在解決這類問題時建立等式的依據(jù)。
只有用電器的電阻才能將實際功率與額定功率聯(lián)系起來,這也是我們解答本題的著手點。所以在講解這個知識點時,我建議用題和實驗結(jié)合起來講,使理論知識和感性融合,孩子們更容易理解。
(二)電功率導出的公式多, 導致學起來容易混 解決策略:
1.熟記電學公式及電路特點,強化基礎訓練。
通過一題多解的方式讓學生熟悉多個變形公式。要做到“一注意”、“二同性”。根據(jù)已知條件的不同,計算電功率所采用的公式也不同.無論用哪個公式計算,“一注意”是一定要注意公式中的各個物理量都必須是同一段電路、在同一狀態(tài)的量,即公式中各物理量是和電路、狀態(tài)一一對應的(不同電路、不同狀態(tài)的物理量不能代入同一公式),這就是“二同性”。
例如:“一白熾燈標有‘PZ220-100 '字樣,現(xiàn)因電網(wǎng)電壓降低百分之十,求該燈的實際功率(假設燈絲電阻不變)?!?/p>
本題 : 已知: U2 =220V,P1=100W,U2=220v-22v=198v 求: P2 = ?
方法一:有 P=U2 /R 得 R= U1 /P1 =(220v)/100w = 484 Ω
22P2 = U2 /R =(198v)/484 Ω =81W 列出同類型的試題,要求學生當場按此方法求解,巡視,檢查,糾正個別計算錯誤。
方法二: 有 I=U/R 得 I2 =U2 /R=198v/484 Ω = 0.409 A P2 = I2 × R=80.97 W 方法三:P1 =U1 /R(1)P2 = U2 / R(2)
(2)/(1)得 : P2/P 2 = U2 /R / U1 /R P2 =(U2/ U1)× P1 =(220v)/(198v)× 100w=81W 總之要用電阻才能把不同電壓下的電功率聯(lián)系起來。
2.在熟練掌握公式的基礎上 分析、分類找出各種題型最適合的公式
3.在鞏固歐姆定律的基礎上,展開電功率的綜合題
關(guān)于電功率的計算對許多學生來說是難中之難。因此在日常教學中如何幫助學生渡過難關(guān)就顯得尤為重要。
因為電功率習題的綜合性和難度性相對要求比較高,所以一般的任課教師都在處理此處習題所用時間比較多。我認為電功率的綜合題,最好能夠分步處理,因為電功率的綜合題大部分難在兩點:
一、題型的處理方法,比如:比例題;
二、公式多;兩個難點放在一起,使學生處理起來非常困難。所以,在教學中我建議教師能夠在歐姆定律的習題上多下點功夫,因為電學的題型無論歐姆定律還是電功率基本題型是一致的,而在歐姆定律時,它的公式非常少,教師在此讓學生們熟練掌握各種題型的解題方法,在進行電功率習題時再把各個公式加上練習,這樣的教學讓難點各個擊破。
例 1 : 如圖所示,R1、R2 為兩個定值電阻,小燈泡的電阻為 6 歐。當開關(guān) S1、S3 閉合,S2 斷開時,電流表示數(shù)為 I,電壓表示數(shù)為 U1 ;當 S2、S3 閉合,S1 斷開時,小燈泡電壓為 6 伏,電流表示數(shù)為 I ′,電壓表示數(shù)為 U 2。已知 I : I ′ =3 :4,U1∶U 2 = 3:2。(設電源電壓保持不變、燈絲電阻不隨溫度變化)2
222
222222求:(1)定值電阻 R1、R2 的比值。
(2)電源電壓。
這道比例題在講電功率之前,因為在公式中只涉及到歐姆定律一個公式,所以我們可以更注重解題方法的訓練。比如畫等效電路圖,列比例題的等式等等。做題的時候要緊扣物理過程,對物理過程應一清二楚,尤其在解關(guān)于電路方面的題目時,要盡量畫圖,這樣比較直觀,已知量、所求量及各個量之間的關(guān)系往往能在圖中一目了然。學過電功率后,此題可以改為
例 2 . 如圖所示,R1、R2 為兩個定值電阻,小燈泡上標有“ 6V 6W ”字樣。當開關(guān) S1、S3閉合,S2 斷開時,電流表示數(shù)為 I,電壓表示數(shù)為 U1;當 S2、S3 閉合,S1 斷開時,小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為 I ′,電壓表示數(shù)為 U2。已知 I : I ′ =3 :4,U1 :U2=3 :2。(設電源電壓保持不變、燈絲電阻不隨溫度變化)
求:
(1)定值電阻 R1、R2的比值。(2)電源電壓。
(3)當開關(guān) S2 閉合,S1、S3 都斷開時,電路的最大電功率為 P,滑動變阻器的滑片在 a 點時,電路消耗的電功率為 Pa,P :Pa= = 2 :1。求滑片在 a 點時滑動變阻器接入電路的阻值。
題目難了,但在上題的基礎上解決起來就容易得多。
(三)忽略溫度對小燈泡電阻的影響
舉例:如何測定小燈泡的額定功率的問題,有些同學認為只要測出小燈泡的電阻用公式 P1=U1 /R 就行了。但實際上小燈泡的電阻是隨著功率的增大而增大,按實際方案測量時,沒有保證小燈泡正常發(fā)光,測出的電阻不是正常發(fā)光時的電阻。測小燈泡電阻時,燈泡亮與不亮相差很大,電阻變化也很大。若要準確測出小燈泡的額定功率,必須使小燈泡兩端的電壓達到額定電壓值。
(四)不能靈活應用電功率的知識分析和解釋自己身邊的物理現(xiàn)象。1.由于理論聯(lián)系實際能力的缺陷而產(chǎn)生的錯誤
物理問題源于實踐,是從實踐中抽象出來的,但又不能完全脫離實踐。在一些物理問題中往往包含了一些隱含的信息,而這些信息往往是與實際相聯(lián)系的。比如:
發(fā)電站向某地遠距離輸電,如果發(fā)電機輸出功率為 P,輸送電壓為 U(即經(jīng)升壓變壓器升壓后的電壓),恰好能滿足該地原來用電需要。現(xiàn)由于該地經(jīng)濟發(fā)展,用電量增大,要求用電功率增加 2O %,采取以下哪個措施恰好可達到新的用電要求 ? A.保持輸送電壓和輸電線結(jié)構(gòu)不變,發(fā)電機輸出功率增加 20 % B.保持輸電線結(jié)構(gòu)不變,發(fā)電機輸出功率和輸出電壓都增加 20 % C.發(fā)電機輸出功率、輸送電壓及輸電線的截面積都增加 20 % D.保持輸出電壓不變,發(fā)電機輸出功率及輸電線的截面積都增加 20 %
由于一些學生在審題過程中不能自覺地將物理問題與實際相聯(lián)系,這些學生就不能發(fā)現(xiàn)這個問題中的隱含條件,即輸電到目的地時,前后兩種情況下的電壓應該是一樣的。這就直接導致這些學生認為該題條件不夠無法選擇的錯誤。解決這些問題主要是要讓學生擴大知識面,在教學中注重理論聯(lián)系實際,加強理論與實踐相結(jié)合。
2.“從生活走向物理,從物理走向社會”的課程理念,還未真正有效落實在課堂上和學生的學習生活中,解決策略:建議教師在平時教學中要密切聯(lián)系學生所熟悉的生活、生產(chǎn)、科技的實際,要將物理知識情景化,物理情景理性化。讓學生的頭腦中不再是枯燥的公式、概念和規(guī)律,而是隨時能夠?qū)碗s問題簡單化,簡單問題情景化,情景問題理性化。讓學生親身感受、積極參與、主動思考,將會極大限度地激發(fā)學生學習物理的興趣,培養(yǎng)學生觀察生產(chǎn)和生活中的物理的習慣,教會學生聯(lián)系實際的方法,在不知不覺中培養(yǎng)學生物理的能力。2當學生在學校、家庭、社會中遇到過困難時,有一些問題完全可以鼓勵學生運用所學的知識自行解決。如 : 排除一些簡單的電路故障,更換保險絲,維修手電筒,維修小鬧鐘,安裝一些簡單的電路,改裝家庭中的燃具等,在教學中,我們要有意識地對學生進行這方面的培養(yǎng),提高他們應用物理知識的能力。把物理知識與生活、學習、活動有機地結(jié)合起來,通過收集資料、動手操作、合作討論等活動,讓學生真正感受到物理在生活中無處不在,從而提高他們利用物理知識解決實際問題的能力。學習了電能、電功率以后,可讓學生查出家中電能表的標定電流,推算一下,允許接在這個電能表上各種用電器額定功率總和是多少 ? 記錄電能表 的轉(zhuǎn)數(shù),怎樣用這種方法測量一個用電器的電功率 ? 我們還可以利用所學電功率知識進行節(jié)能教育,我們讓學生算算。
例:一盞 8W 的節(jié)能燈價格 29 元,使用壽命 6000 小時,一盞 40W 的白熾燈價格 2.7 元,使用壽命 1000 小時,8W 的節(jié)能燈的亮度相當于 40W 的白熾燈的亮度,若分別使用兩種燈照明 6000 小時,哪種燈更經(jīng)濟?
學生展開討論:利用 W=Pt 計算每盞燈消耗的電能,再乘以每度電的錢數(shù)。(按每度電 0.5 元計算)還要加上燈泡的錢數(shù)。
計算結(jié)果:節(jié)能燈省電又省錢,照明 6000 小時,共耗費 53 元,白熾燈費電又費錢,照明 6000 小時,共耗費 136.2 元。差別明顯,學生既恍然大悟又驚嘆不已。
教師投影有關(guān)節(jié)能的一些資料:各種家電的能效標識和各國使用節(jié)能燈替換白熾燈的情況,以及節(jié)能燈的有關(guān)知識。
通過這些問題的解決,使學生更加認識到知識在日常生活,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乃至高科技領域中的地位和作用,從而更加相信科學,熱愛科學,樹立良好的科技意識和“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的思想。同時還可以在學生中開展社會實踐活動,可以是社會調(diào)查、參觀訪問、資料查詢.也可以是研究性實驗及科技制作。這項活動可以將課內(nèi)學習與課外學習相結(jié)合,充分調(diào)動學生的學習積極性,充分發(fā)揮學生的主動精神和創(chuàng)造才能。培養(yǎng)學生見物思理的學習意識,教師就必須把課堂放開,讓學生動起來,在課堂上要選取生活中常見的實例和器材,真正體現(xiàn)“身邊物理”、“見物思理”。讓物理真正走進生活,讓學生愛上物理課!
第二篇:初中物理“電功率”教學研究與案例評析專題講座(范文模版)
課程簡介
初中物理“電功率”教學研究與案例評析
【課程簡介】
電功率在初中物理教學中既是重點,也是的難點內(nèi)容。它是在理解電功概念的基礎上進一步學習的概念,電功率不僅是在已有電學知識的基礎上的實際應用,也是整個初中電學知識的綜合和總結(jié),而且是進一步學習電學的基礎,并且在生產(chǎn)和生活實際中也有廣泛的應用。所以是初中物理考查概念和規(guī)律的熱點,又是考查能力的熱點。因此我們要對電功率的教學進行研究。本課程首先對一些電功率更深層次的知識進行了介紹,包括它的特點、在初中教學中的地位及知識拓展。其次重點研究了電功率的教學策略。從概念的引入、額定電壓和額定功率及小燈泡電功率的測量幾個方面通過課堂實例作了詳盡的介紹。最后對學生在電功率上常見錯誤與問題進行了分析并提出了解決的策略方法。
【學習要求】
1.通過本課程的學習,加深對新課程理念下電功率更深層次的認識,并搜集有關(guān)的資料拓展相關(guān)的知識。
2.通過對新課程理念下電功率教學策略的進一步研究,加深對電功率各個難點的教學環(huán)節(jié)的理解。能夠針對某個教學環(huán)節(jié)作相應的教學設計。
3.通過本課程的學習,對在電功率問題上學生常見錯誤與問題有進一步的了解,并結(jié)合自己的教學在此基礎上提出相關(guān)的建議。
專題講座
初中物理“電功率”教學研究與案例評析
王京燕(北京匯文中學,中學高級)
《電功率》在初中物理教學中既是重點,也是難點內(nèi)容。它是在理解電功概念的基礎上進一步學習的概念,電功率不僅是在已有電學知識的基礎上的實際應用,是整個初中電學知識的綜合和總結(jié),而且是進一步學習電學的基礎,并且在生產(chǎn)和生活實際中也有廣泛的應用。所以是初中物理考查概念和規(guī)律的熱點,又是考查能力的熱點。因此我們在做電功率的教學研究時要從以下幾個方面去深入探討:
一、對電功率知識的深層次理解。
二、電功率的教學策略。
三、學生常見錯誤和問題的分析與解決的策略方法
一、對電功率知識的深層次理解
(一)電功率在初中物理中的位置 一般而言電功率分兩個方面,一是對電源而言;一是對用電器而言。初中物理不要求對有關(guān)電源的各種功率的計算分析,只要求對用電器而言的各種功率的分析和計算,如額定功率、實際功率、熱功率、輸電線損失功率、電阻器消耗功率、電燈泡的發(fā)光功率、電路的功率等等。根據(jù)《物理新課程標準》的要求,中考對本專題知識考查的重點和熱點一般是:電功率的概念和單位、計算公式和應用,測量小燈泡的電功率的探究實驗,電功率和安全用電。本專題綜合性強,重點內(nèi)容密集,知識應用面廣,既是考查概念和規(guī)律的熱點,又是考查能力的熱點。在近年的中考中,考查這一專題各知識點的形式多樣,既有填空、選擇和作圖題,也有實驗題和計算題,并且計算題作為試卷壓軸題的頻率極高。另外,這一知識點由于是電學知識的實際應用,與實際生活的聯(lián)系也十分緊密,所以它的題目也往往注重聯(lián)系生活實際和社會實際,體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念。體現(xiàn)了新課程“三維目標”,注重“過程和方法”的考查和“情感、態(tài)度與價值觀”的培養(yǎng),關(guān)注學生的“情感、態(tài)度和價值觀”的體驗和需要。將物理學的基本知識放在真實、生動的情景中,通過學生對問題情景的分析和解決的過程,來考查學生認識世界和理解世界的能力,考查學生利用已學知識的分析、解決具體問題的能力。而這一點恰恰和我們新課標的要求一致。它在我們?nèi)S目標中的任一目標都具有重要的地位。
(二)初中電功率的特點:
研究電功率的特點,可以看到這一知識點有兩大特點:
1.綜合性強。不僅要綜合前面的歐姆定律、串并聯(lián)知識,還涉及到一些力學知識,既綜合了實驗現(xiàn)象和理論內(nèi)容,還涉及到定量計算。
2.與實際生活聯(lián)系比較緊密。電功率中幾乎每個知識點無論是電功和電功率的概念引入,還是電功率的實際測量都可以從實際問題引入新課,講了知識后,又可以用所學知識解決實際問題。在現(xiàn)代生活中我們?nèi)粘I罱?jīng)常接觸的一些用電器,我們對它的工作原理并不是十分熟悉,通過一些題目的計算,我們就能基本上了解他們的工作原理。并對電功率有更深的認識。
除了這兩個特點以外,還可以為以后更廣義的功、功率做好準備。所以,無論從新課程的要求上看,還是從物理知識的拓展上看,電功率都具有呈上啟下的作用。
(三)電功率的知識拓展與生活應用
1.區(qū)分電動機的輸出功率、機械能功率和熱功率
某一用直流電動機提升重物,重物的質(zhì)量為 m= 50 千克,電源電壓U=110 伏,不計電源內(nèi)阻及各處摩擦,當電動機以 v= 0.9 米 / 秒的恒定速度向上提升重物時,電路中的電流 I=5 安,由此可知,電動機線圈的內(nèi)阻為多少?若電動機正常工作時轉(zhuǎn)子突然卡住,電動機的熱功率為多大?
該電路中的電動機在正常工作時可轉(zhuǎn)化為機械能和熱能。故其總輸出功率包括提升重物的機械能功率和電動機內(nèi)阻產(chǎn)生的熱功率。而求電動機線圈內(nèi)阻的前提條件是必須知道線圈內(nèi)阻的熱功率,但根據(jù)題設條件中的已知量不能直接求出線圈內(nèi)阻的熱功率,這就需要先求出電動機的輸出功率和機械能功率。由題意分析知,電動機的輸出功率可根據(jù)題設條件中已知量 U 和 I 應用 P=UI 求得,機械能功率則等于電動機對重物的做功功率。可學生經(jīng)常將電動機的輸出功率、機械能功率和熱功率混為一談,誤以為電動機的熱功率即等于電動機對重物的做功功率。故在求電動機內(nèi)阻時出現(xiàn)“mgv = IR”的錯誤。當電動機被突然卡住后,即變?yōu)橐粋€純電阻電路,雖然加在電動機兩端的電壓保持不變,但通過電動機的電流卻發(fā)生變化。要用“P=UI”或“ P=IR ”求解,根據(jù)歐姆定律求出電動機不正常工作時的電流。故在此情況下求電動機的熱功率。
222.正確使用家電可以省電:根據(jù)季節(jié)和存放食物種類、數(shù)量的變化,合理調(diào)節(jié)冰箱溫度控制器,冰箱內(nèi)存食物不要超過 80%,以便箱內(nèi)冷空氣流通,能起到更好的冷凍效果,也更省電;電視機音量適度,通常音量大耗能多,每增加 1 瓦的音頻功率,要增加 3 - 4 瓦耗電量;不同材料的家電,耗電能不同,比如使用電子鎮(zhèn)流器就比傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器省電 30%,11 瓦的節(jié)能燈就相當于 60 瓦的白熾燈亮度,電子管電視機就比晶體管和集成電路電視機多耗 5 倍電。洗衣機的耗電量取決于電動機的額定功率和使用時間的長短。電動機的功率是固定的,所以恰當?shù)販p少洗滌時間,就能節(jié)約用電。電風扇節(jié)電一般扇葉大的電風扇,電功率就大,消耗的電能也多。同一臺電風扇的最快檔與最慢檔的耗電量相差約 40%,在快檔上使用 1 小時的耗電量可在慢檔上使用將近2 小時。所以,常用慢速度,可減少電風扇的耗電量。這些生活中的小常識可以通過電功率的教學介紹給學生。
二、電功率的教學策略
談起電功率的教學策路,新課標對電功率知識的要求即它是初中電學考察的重點也是難點, 和它本身的特點即綜合性強來看, 我認為講電功率的教學策略不能單單從一節(jié)課的教學去講,而應該從新課的教學和習題的教學兩個方面去探討。
(一)設計理念
1.在引入電功率概念的過程中,通過給學生創(chuàng)設問題的情景,充分調(diào)動學生的積極性,使學生去討論、去猜想、設計實驗方案并動手做實驗,使本節(jié)課的教學過程如研究課題那樣去進行。
2.在整個教學過程中,教師是學生的合作者、引導者和參與者。教學過程是師生交流、共同發(fā)展的互動過程。當學生遇到困難時,教師要和學生一起猜想、分析,從中點撥其思維。
3.教學的真正目的是讓學生探索規(guī)律,獲得研究、思維的方法,然后通過方法的獲得以及運用方法探索、創(chuàng)造的過程,使學生形成對科學研究有親近熱愛、和諧相融的情感,具有樂于探索物理現(xiàn)象和日常生活中的物理學原理的科學精神。因此,本節(jié)課將把思維程序作為貫穿整個教學過程的主線,教給學生一種研究問題的思維方法,從而培養(yǎng)學生的多種能力,尤其是創(chuàng)造能力,達到教學的真正目的。
(二)確定教學目標
作為一個知識點的學習首先要有一個明確的目標。
這就意味著我們的教育過程不僅要交給學生知識,還要在教學過程中讓學生接受過程與方法、情感與價值觀等方面的熏陶。我們不僅要做傳授知識的老師,還要做學生靈魂的設計師。這也正是新課程理念所授予的“知識與技能、過程與方法、情感、態(tài)度、價值觀”這三個目標的內(nèi)涵。
新課改以注重全體學生的發(fā)展,改變學科本位的觀念;注重科學探究,提倡學習方式多樣化,注意學科滲透,關(guān)心科技發(fā)展等為基本理念,強調(diào)學生“從生活走向物理,從物理走向社會”。由此可知,物理學習的主要目的不僅僅是學習物理知識,而是通過學習物理,學會探究,學會學習,提高科學素養(yǎng),養(yǎng)成正確的價值觀。學生不能再如以往,只依靠上課聽、課后練等傳統(tǒng)的學習方法來接受知識,而是通過各種形式的學習方式,體味知識的形成過程,領悟發(fā)現(xiàn)知識的方法,學以致用,體會物理知識在生活和生產(chǎn)中的實際應用。適應課改精神,實驗課不再是單純的驗證,也不是單純訓練操作的熟練程度,而是在老師引導下,學生以探究和研究為主的自主進行的綜合性學習活動,是一種全新的自主學習方式。根據(jù)新課標對本節(jié)的具體要求,同時針對初中生的心理特點和認知水平,本著面向全體、使學生全面主動發(fā)展的原則,來確定每一個知識的教學目標如下:
知識與技能目標:(1)理解電功、電功率的概念和公式,記住電功率的單位。(2)理解測定小燈泡功率的原理。
(3)理解用電器的額定電壓、額定功率的含義,會區(qū)分額定功率和實際功率。知道燈的亮暗是由實際功率的大小決定的。
過程與方法目標:
(1)通過生活情景發(fā)現(xiàn)小燈泡的電功率隨它兩端電壓的改變而改變,并探究掌握其變化規(guī)律,體驗小燈泡(用電器)在不同功率下的工作狀態(tài)
(2)自主設計測小燈泡功率的實驗方案并進行實驗。
(3)通過電功率概念的建立和測小燈泡功率的活動,使學生領悟可以用類比、實驗等方法來研究物理問題。
情感態(tài)度與價值觀目標:
(1)通過設置的“失敗”實驗及討論、探究等一系列活動,激發(fā)學生學習物理知識的興趣。(2)通過額定電壓和額定功率的學習,使學生感悟這部分知識與日常生活、生產(chǎn)、科學技術(shù)的與生活的密切關(guān)系。
(三)教學重點與難點:
教學重點:作為一節(jié)概念課,從概念的建立到運用都很重要,而且教學目標中對電功率的公式要求到掌握的層次,測小燈泡功率的實驗是電學中重點實驗,所以把電功率的概念和公式,測小燈泡功率的實驗,作為本節(jié)的重點。
教學難點:
(1)額定功率、實際功率的理解;(2)設計實驗及實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力。
(四)教學環(huán)節(jié)的設計:
為了實現(xiàn)這一三維目標,在電功率的教學設計中應該注重三個主要環(huán)節(jié):
一、電功率概念的建立;
二、額定電壓和額定功率;
三、小燈泡功率的測量。1.電功率概念的引入
最好的教育就是“從生活中學習”。物理來源于生活,那么物理教學就應該將課堂與生活緊密聯(lián)系起來,體現(xiàn)物理來源于生活,寓于生活,又是解決生活問題的基本工具。在物理教學中要有意識地加強物理與生活的聯(lián)系,引導學生從生活走進物理。教師能有意識地尋找出生活中一些有關(guān)物理的現(xiàn)象和事物,并將它作為教學的切入點,通過它將眾多的有關(guān)物理知識有機地聯(lián)系起來,讓學生親身感受、積極參與、主動思考,將會極大限度地激發(fā)學生學習物理的興趣,培養(yǎng)學生觀察生產(chǎn)和生活中的物理的習慣,教會學生聯(lián)系實際的方法,在不知不覺中培養(yǎng)學生物理的能力。所以,在電功率新課的教學中,通過實際生活引入物理情景是
實現(xiàn)新課程標準下教學三維目標的有效手段。電能、電功、電功率等。即看不見也摸不到,學生無法直接體驗到這些物理量。這使學生感覺書本知識冰冷而陌生。在教學中,我們可以采用創(chuàng)設情景的方法。
(情景一)[演示]讓學生觀察不同用電器工作時電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的快慢。學生在觀察的過程中,會發(fā)現(xiàn)不同的用電器工作時電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動快慢不同(或電能表上小燈閃動的快慢不同),引入表示電流做功快慢的物理量——電功率
(1)先將 15 W 的電燈接入電路,合上開關(guān),燈發(fā)光,同學們觀察電能表轉(zhuǎn)動情況。(2)將 15 W 的燈泡取下,換上 100 W 的燈重復第一步實驗。同學們觀察并比較兩次轉(zhuǎn)動快慢情況。
[生]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。
[生]第三次電能表轉(zhuǎn)動得比第二次還快。
[師](斷開電源,取下兩只燈泡)同學們再觀察這兩只燈泡,有什么發(fā)現(xiàn)?。
[生]兩只燈泡不一樣,一只上標著“220V,15 W”,另一只燈泡上標著“220V,100 W”。[師]電能表轉(zhuǎn)得快說明了什么?轉(zhuǎn)得慢又說明了什么呢?
[師]同學們作分析:原來電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢不同,表示了用電器消耗電能的快慢不同。我們引入一個新的物理量來描述用電器的這種物理性質(zhì),這個物理量叫電功率,它的大小等于單位時間用電器消耗電能。
(情景二)教師設問: 某家庭上月在用電管理所交費購入 100 元的電,約 200 度(按本地電價水平計算), 結(jié)果 40 天后全部用完。同樣的情況下另一家庭卻用了 60 天。哪個家庭耗電更快 ? 能否從電表上反映出來 ? 從家庭用電的實際情況入手讓學生親身體會到了不同用電器消耗電能的快慢不同,這正是我們課堂上要給出的電功率。使這一抽象難懂的物理概念變成學生身邊的由學生自己發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出來的知識點,理解起來就會很容易。
(情景三)問:
(l)怎樣比較物體運動的快慢?(物體在單位時間內(nèi)通過的路程為速度。)(2)怎樣比較力對物體做功的快慢?(物體在單位時間內(nèi)完成的功是一功率。)(3)怎樣比較電流做功的快慢?(掛出寫有例題的小黑板。)
例:電流通過洗衣機的電動機,通電半小時做功 180000 焦;電流通過公共電車的電動機,通電 2 秒鐘做功 120000 焦。問:
① 電流通過哪個電動機做功多?(通過洗衣機電動機)② 電流通過哪個電動機做功快呢?
告訴學生,電流做功的快做,僅從它做功的多少來考慮是不行的,必須看它們在相同的時間里哪個做的功多,這就跟比較運動快慢和物體做功的快慢一樣。
分別計算出電流通過洗衣機電動機、電車電動機每秒鐘做的功:100 焦、60000 焦。結(jié)論:電流通過電車的電動機做功快。
電功率概念這一環(huán)節(jié)的引入讓學生感覺到課堂與生活緊密相連。知識就產(chǎn)生于自 己對日常生活的觀察和理解。使知識變得親切且鮮活,學生自然就沒有了畏懼心理。順應了學生的認知習慣,使得學生在學習過程中自然、輕松。對電功率的恐懼不攻自破。
(情景四): 首先將標有“220V 200W”的白熾燈與標有“220V 1000W”的熱水壺分別接入帶有電能表的家庭電路示教板中,通過實物投影,讓學生仔細觀察、陳述現(xiàn)象、分析原因。并說明家中電能表何時轉(zhuǎn)的最快。
接著重復上述實驗,特意將標有“220V 200W”的白熾燈通電時間延長,讓學生仔細觀察分辨:電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)多少與鋁盤轉(zhuǎn)動快慢的比較。提出電能消耗快慢的度量問題,引入電功率的概念。讓學生體驗生活中的物理。通過這些感性材料形成對電功率的意義的理解,并突出了電功率與電能的區(qū)別。
然后通過多媒體給出三組用電器消耗電能的測定數(shù)據(jù),同組數(shù)據(jù)進行比較,誰消耗電能多?誰消耗電能快?
讓學生通過自己的分析比較,抽象概括得出電功率的定義及定義式。這是學生思維的升華。通過學習活動加深對物理概念的理解,體會運用控制變量的研究方法,這樣教學重點和難點得以突破。
2.額定電壓和額定功率
對于額定電壓和額定功率這一難點的突破,我們可以采用以下幾種方法來進行:
(案例一)我們可以故意設置一個燒毀小燈泡的“失敗”的實驗,激發(fā)學生學習的積極性,使學生從尋找“失敗”的原因中領悟到,要使小燈泡正常發(fā)光,必須要有一個合適的電壓。同時也為后面正確設計測小燈泡功率埋下伏筆。
(案例二)
分別用干電池 1、2、3、4、5、6 節(jié)做電源接入小燈泡,讓學生仔細觀察電路中燈泡的亮度。
學生觀察實驗并描述實驗現(xiàn)象,學生思考并討論原因。電壓增大、電流增大、燈電功率增大、燈的亮度增大。
引出額定電壓的概念是 額定電壓:用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓。它的值是一定的。額定電功率:用電器在額定電壓下工作時的電功率。學生觀看課件,看小燈泡的銘牌。練習:
一個額定電壓為 220 伏、額定功率為 500 瓦的電熱水器,在正常工作時通過電阻絲的電流多大?當把它接到 110 伏電源上時,測得它的電流是 1.14 安,這時它的實際電功率多大?
當用電器兩端實際電壓不等于額定電壓時,實際電功率也不等于額定電功率。區(qū)別額定電壓與實際電壓,額定電功率與實際電功率。
(案例三)
1.投影展示:你想過嗎:物理就在我們身邊
在用電高峰時,電壓較低,這時電燈會怎樣?你能提出什么問題或有什么想法呢?(啟發(fā)學生討論、思考)
2.猜想與假設:
你的猜想:你認為當電壓變化(變大或變小)時電功率如何變化呢?你的依據(jù)是什么? 3.制定計劃、設計實驗:
如何來驗證我們的猜想呢?(引導學生討論、交流:此處應給學生足夠的時間去交流討論)最后由學生描述自己設計的實驗思路和方法(應盡可能讓學生自己去說出思路,讓每個學生都要明白設計這個實驗的目的是什么?)
觀察亮度和電壓的關(guān)系 投影引入:額定電壓(U 額):用電器正常工作時的電壓。額定功率(P 額):用電器在額定電壓下的功率。投影展示:小燈泡的亮度取決于——實際功率(P 實)
3、小燈泡功率的測量。
測量電功率實驗理所當然是初中物理的重點實驗。它涉及到電學中電流表、電壓表和滑動變阻器這三種常用儀器的使用,是一個綜合性實驗。按照全日制初級中學物理新課程標準的要求,對它教學目標應定位為:會測算小燈泡的額定功率和實際功率,進一步練習使用電壓表、電流表和滑動變阻器;培養(yǎng)學生制定計劃與設計實驗的能力。除了對科學內(nèi)容的要求以外,還對科學探究能力提出了要求,主要應定位在“培養(yǎng)學生制定計劃與設計實驗的能力,能通過觀察和實驗收集數(shù)據(jù),嘗試評估有關(guān)信息的科學性和認識進行實驗與收集數(shù)據(jù)對科學探究的重要性”這幾個方面。
在本知識點的導入過程中,執(zhí)教老師可先對電功率的概念和伏安法測電阻的實驗進行復習再按照科學探究的幾個要素——提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作組織教學,符合新課標對科學探究能力的要求。引入時盡量在老師的啟發(fā)下讓學生自己設計和修改電路,讓孩子們體驗成功的快樂。做好這個實驗有利于學生進一步熟練正確使用電學的基本儀器,使學生直觀地了解小燈泡的工作情況,同時加深對所學新知識的理解。因此在教學上分三步做:
第一步:學生在演示實驗中解決操作中基本問題(例如線路的連接順序、電流表、電壓表的連接要求等),第二步:在學生初步理解額定電壓和額定功率的基礎上,啟發(fā)學生選用滑動變阻器來改變小燈泡兩端的電壓,第三步:是對實驗數(shù)據(jù)的分析,深化學生對燈泡的實際功率與其兩端電壓變化的關(guān)系的理解,進一步內(nèi)化了額定電壓和額定功率的概念。在新課教學中能按照新課程標準中關(guān)于科學探究的幾個要素組織教學,注重培養(yǎng)學生制定計劃與設計實驗的能力,通過觀察和實驗收集數(shù)據(jù),讓學生嘗試和體驗評估有關(guān)信息的科學性和認識進行實驗與收集數(shù)據(jù)對科學探究的重要性。培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和不畏艱難、勇于探索的精神以及一絲不茍、愛護公物的品質(zhì),同時通過 LED 光源對學生進行節(jié)能意識等的價值觀教育。在實現(xiàn)知識目標的同時也實現(xiàn)了對能力與情感價值觀的培養(yǎng),體現(xiàn)了新課程理念下的三維目標。
對電功率測量的拓展:
在小燈泡的測量試驗中還可以培養(yǎng)學生靈活應用試驗的能力。
當儀器不足,無法用伏安法測量時,如何只用電流表或只用電壓表采用雙安或雙伏、或等效替代來測量電功率也是對小燈泡功率測量的要求。
三、學生常見錯誤與問題的分析與解決的策略方法
(一)混淆額定功率與實際功率
對學生來說,問題不在于他們不能理解概念,而在于他們不能把兩個概念區(qū)分開來。額定功率與實際功率是兩個不同的概念,在實際生活中,用電器工作時的電壓往往不是額定電壓,實際的電流強度、電功率也就不再與其對應的額定值相符,例如有一只白熾燈泡,標有“PZ220 — 100”字樣,當它接在 110 伏的電路上時,實際消耗的電功率多大? 同學們很容易選擇電流作為額定功率和實際功率的聯(lián)系點,先通過額定功率和額定電壓計算出額定電流,之后再用這一額定電流與實際電壓相乘得到實際功率。
解決策咯:
顯然在實際電壓發(fā)生改變時,實際電流不可能等于額定電流而保持不變,在這個變化過程中唯一不變的是用電器的電阻值,由于它只由用電器本身性質(zhì)決定,在不考慮溫度影響的情況下,可以認為是恒定不變的,這也是我們在解決這類問題時建立等式的依據(jù)。
只有用電器的電阻才能將實際功率與額定功率聯(lián)系起來,這也是我們解答本題的著手點。所以在講解這個知識點時,我建議用題和實驗結(jié)合起來講,使理論知識和感性融合,孩子們更容易理解。
(二)電功率導出的公式多, 導致學起來容易混 解決策略:
1.熟記電學公式及電路特點,強化基礎訓練。
通過一題多解的方式讓學生熟悉多個變形公式。要做到“一注意”、“二同性”。根據(jù)已知條件的不同,計算電功率所采用的公式也不同.無論用哪個公式計算,“一注意”是一定要注意公式中的各個物理量都必須是同一段電路、在同一狀態(tài)的量,即公式中各物理量是和電路、狀態(tài)一一對應的(不同電路、不同狀態(tài)的物理量不能代入同一公式),這就是“二同性”。
例如:“一白熾燈標有‘PZ220-100 '字樣,現(xiàn)因電網(wǎng)電壓降低百分之十,求該燈的實際功率(假設燈絲電阻不變)。”
本題 : 已知: U2 =220V,P1=100W,U2=220v-22v=198v 求: P2 = ?
方法一:有 P=U2 /R 得 R= U1 /P1 =(220v)/100w = 484 Ω
P2 = U2 /R =(198v)/484 Ω =81W 列出同類型的試題,要求學生當場按此方法求解,巡視,檢查,糾正個別計算錯誤。
方法二: 有 I=U/R 得 I2 =U2 /R=198v/484 Ω = 0.409 A P2 = I2 × R=80.97 W 方法三:P1 =U1 /R(1)P2 = U2 / R(2)
(2)/(1)得 : P2/P 2 = U2 /R / U1 /R P2 =(U2/ U1)× P1 =(220v)/(198v)× 100w=81W 總之要用電阻才能把不同電壓下的電功率聯(lián)系起來。
2.在熟練掌握公式的基礎上 分析、分類找出各種題型最適合的公式
3.在鞏固歐姆定律的基礎上,展開電功率的綜合題
關(guān)于電功率的計算對許多學生來說是難中之難。因此在日常教學中如何幫助學生渡過難關(guān)就顯得尤為重要。
因為電功率習題的綜合性和難度性相對要求比較高,所以一般的任課教師都在處理此處習題所用時間比較多。我認為電功率的綜合題,最好能夠分步處理,因為電功率的綜合題大部分難在兩點:
一、題型的處理方法,比如:比例題;
二、公式多;兩個難點放在一起,使學生處理起來非常困難。所以,在教學中我建議教師能夠在歐姆定律的習題上多下點功夫,因為電學的題型無論歐姆定律還是電功率基本題型是一致的,而2
222
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2在歐姆定律時,它的公式非常少,教師在此讓學生們熟練掌握各種題型的解題方法,在進行電功率習題時再把各個公式加上練習,這樣的教學讓難點各個擊破。
例 1 : 如圖所示,R1、R2 為兩個定值電阻,小燈泡的電阻為 6 歐。當開關(guān) S1、S3 閉合,S2 斷開時,電流表示數(shù)為 I,電壓表示數(shù)為 U1 ;當 S2、S3 閉合,S1 斷開時,小燈泡電壓為 6 伏,電流表示數(shù)為 I ′,電壓表示數(shù)為 U 2。已知 I : I ′ =3 :4,U1∶U 2 = 3:2。(設電源電壓保持不變、燈絲電阻不隨溫度變化)
求:(1)定值電阻 R1、R2 的比值。
(2)電源電壓。
這道比例題在講電功率之前,因為在公式中只涉及到歐姆定律一個公式,所以我們可以更注重解題方法的訓練。比如畫等效電路圖,列比例題的等式等等。做題的時候要緊扣物理過程,對物理過程應一清二楚,尤其在解關(guān)于電路方面的題目時,要盡量畫圖,這樣比較直觀,已知量、所求量及各個量之間的關(guān)系往往能在圖中一目了然。學過電功率后,此題可以改為
例 2 . 如圖所示,R1、R2 為兩個定值電阻,小燈泡上標有“ 6V 6W ”字樣。當開關(guān) S1、S3閉合,S2 斷開時,電流表示數(shù)為 I,電壓表示數(shù)為 U1;當 S2、S3 閉合,S1 斷開時,小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為 I ′,電壓表示數(shù)為 U2。已知 I : I ′ =3 :4,U1 :U2=3 :2。(設電源電壓保持不變、燈絲電阻不隨溫度變化)
求:
(1)定值電阻 R1、R2的比值。(2)電源電壓。
(3)當開關(guān) S2 閉合,S1、S3 都斷開時,電路的最大電功率為 P,滑動變阻器的滑片在 a 點時,電路消耗的電功率為 Pa,P :Pa= = 2 :1。求滑片在 a 點時滑動變阻器接入電路的阻值。
題目難了,但在上題的基礎上解決起來就容易得多。
(三)忽略溫度對小燈泡電阻的影響
舉例:如何測定小燈泡的額定功率的問題,有些同學認為只要測出小燈泡的電阻用公式 P1=U1 /R 就行了。但實際上小燈泡的電阻是隨著功率的增大而增大,按實際方案測量時,沒有保證小燈泡正常發(fā)光,測出的電阻不是正常發(fā)光時的電阻。測小燈泡電阻時,燈泡亮與不亮相差很大,電阻變化也很大。若要準確測出小燈泡的額定功率,必須使小燈泡兩端的電壓達到額定電壓值。
2(四)不能靈活應用電功率的知識分析和解釋自己身邊的物理現(xiàn)象。1.由于理論聯(lián)系實際能力的缺陷而產(chǎn)生的錯誤
物理問題源于實踐,是從實踐中抽象出來的,但又不能完全脫離實踐。在一些物理問題中往往包含了一些隱含的信息,而這些信息往往是與實際相聯(lián)系的。比如:
發(fā)電站向某地遠距離輸電,如果發(fā)電機輸出功率為 P,輸送電壓為 U(即經(jīng)升壓變壓器升壓后的電壓),恰好能滿足該地原來用電需要?,F(xiàn)由于該地經(jīng)濟發(fā)展,用電量增大,要求用電功率增加 2O %,采取以下哪個措施恰好可達到新的用電要求 ? A.保持輸送電壓和輸電線結(jié)構(gòu)不變,發(fā)電機輸出功率增加 20 % B.保持輸電線結(jié)構(gòu)不變,發(fā)電機輸出功率和輸出電壓都增加 20 % C.發(fā)電機輸出功率、輸送電壓及輸電線的截面積都增加 20 % D.保持輸出電壓不變,發(fā)電機輸出功率及輸電線的截面積都增加 20 %
由于一些學生在審題過程中不能自覺地將物理問題與實際相聯(lián)系,這些學生就不能發(fā)現(xiàn)這個問題中的隱含條件,即輸電到目的地時,前后兩種情況下的電壓應該是一樣的。這就直接導致這些學生認為該題條件不夠無法選擇的錯誤。解決這些問題主要是要讓學生擴大知識面,在教學中注重理論聯(lián)系實際,加強理論與實踐相結(jié)合。
2.“從生活走向物理,從物理走向社會”的課程理念,還未真正有效落實在課堂上和學生的學習生活中,解決策略:建議教師在平時教學中要密切聯(lián)系學生所熟悉的生活、生產(chǎn)、科技的實際,要將物理知識情景化,物理情景理性化。讓學生的頭腦中不再是枯燥的公式、概念和規(guī)律,而是隨時能夠?qū)碗s問題簡單化,簡單問題情景化,情景問題理性化。讓學生親身感受、積極參與、主動思考,將會極大限度地激發(fā)學生學習物理的興趣,培養(yǎng)學生觀察生產(chǎn)和生活中的物理的習慣,教會學生聯(lián)系實際的方法,在不知不覺中培養(yǎng)學生物理的能力。
當學生在學校、家庭、社會中遇到過困難時,有一些問題完全可以鼓勵學生運用所學的知識自行解決。如 : 排除一些簡單的電路故障,更換保險絲,維修手電筒,維修小鬧鐘,安裝一些簡單的電路,改裝家庭中的燃具等,在教學中,我們要有意識地對學生進行這方面的培養(yǎng),提高他們應用物理知識的能力。把物理知識與生活、學習、活動有機地結(jié)合起來,通過收集資料、動手操作、合作討論等活動,讓學生真正感受到物理在生活中無處不在,從而提高他們利用物理知識解決實際問題的能力。學習了電能、電功率以后,可讓學生查出家中電能表的標定電流,推算一下,允許接在這個電能表上各種用電器額定功率總和是多少 ? 記錄電能表 的轉(zhuǎn)數(shù),怎樣用這種方法測量一個用電器的電功率 ? 我們還可以利用所學電功率知識進行節(jié)能教育,我們讓學生算算。
例:一盞 8W 的節(jié)能燈價格 29 元,使用壽命 6000 小時,一盞 40W 的白熾燈價格 2.7 元,使用壽命 1000 小時,8W 的節(jié)能燈的亮度相當于 40W 的白熾燈的亮度,若分別使用兩種燈照明 6000 小時,哪種燈更經(jīng)濟?
學生展開討論:利用 W=Pt 計算每盞燈消耗的電能,再乘以每度電的錢數(shù)。(按每度電 0.5 元計算)還要加上燈泡的錢數(shù)。
計算結(jié)果:節(jié)能燈省電又省錢,照明 6000 小時,共耗費 53 元,白熾燈費電又費錢,照明 6000 小時,共耗費 136.2 元。差別明顯,學生既恍然大悟又驚嘆不已。教師投影有關(guān)節(jié)能的一些資料:各種家電的能效標識和各國使用節(jié)能燈替換白熾燈的情況,以及節(jié)能燈的有關(guān)知識。
通過這些問題的解決,使學生更加認識到知識在日常生活,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乃至高科技領域中的地位和作用,從而更加相信科學,熱愛科學,樹立良好的科技意識和“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的思想。同時還可以在學生中開展社會實踐活動,可以是社會調(diào)查、參觀訪問、資料查詢.也可以是研究性實驗及科技制作。這項活動可以將課內(nèi)學習與課外學習相結(jié)合,充分調(diào)動學生的學習積極性,充分發(fā)揮學生的主動精神和創(chuàng)造才能。培養(yǎng)學生見物思理的學習意識,教師就必須把課堂放開,讓學生動起來,在課堂上要選取生活中常見的實例和器材,真正體現(xiàn)“身邊物理”、“見物思理”。讓物理真正走進生活,讓學生愛上物理課!
案例導讀
【導讀教師】
王京燕(北京匯文中學,中學高級)【導讀文本】
金然老師在講《電功率》這節(jié)課之前對學生做了詳盡的分析根據(jù)學生實際情況和教學目標的要求,在教學內(nèi)容和教學策略設計及課堂結(jié)構(gòu)安排上都非常合理,無論是在引入電功率概念的過程中還是對難點——小燈泡的亮度取決于實際電功率的問題上教師都是通過給學生創(chuàng)設問題的情景,充分調(diào)動學生的積極性,使學生去討論、去猜想、再通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析得出結(jié)論。
教學方法手段多樣,現(xiàn)代化教學手段的運用得當。教師運用了多種教學手段。既有循循善誘的講解,又有大量體現(xiàn)物理學科特點的實驗,呈現(xiàn)事實、創(chuàng)設情境,補充豐富的教材外內(nèi)容和素材。本節(jié)課還充分依托實驗層層引入教學內(nèi)容,重視對實驗現(xiàn)象的分析與剖析這一教學方法,充分體現(xiàn)了物理學科的鮮明特點。在整個教學過程中,教學思路設計層層遞進,符合教學內(nèi)容的實際,符合學生的實際;有一定的獨創(chuàng)性,教學思路的層次,脈絡清晰;教學過程各部分的確立,以及它們之間的聯(lián)系、順序和時間分配都比較合理,整節(jié)課結(jié)構(gòu)嚴謹、環(huán)環(huán)相扣,過渡自然,時間分配合理,密度適中,效率高。希望各位老師能在研究這節(jié)課的基礎上
案例展示
【案例信息】 案例名稱:電功率
授課教師:金然(北京市第五十中學,中學一級)【教學設計】
《電功率》是電學中一個非常重要的概念,它是建立在電流、電壓、電阻等基本概念基礎之上的一個高級概念,同時它與能量概念相關(guān),內(nèi)涵豐富,學生如果能真正深刻領會這個概念,就會帶動對其它概念的深入認識。本節(jié)課是在學生掌握了有關(guān)電功的基礎知識,和能量轉(zhuǎn)化相關(guān)思想的基礎上,針對兩個不同額定功率白熾燈在功率計算以及亮度判斷的方法展開的課堂教學。
這節(jié)課我首先引導學生通過觀察燈泡亮度的不同,引出實際生活中用電耗能的差異性,通過計算不同白熾燈在不同時間消耗電能的比較,制造學生思維沖突,提出電能消耗快慢的度量問題,引入電功率的概念。讓學生認識生活中的物理,從生活走向物理,這樣既突出了電功率的意義,也突出了電功率和電功的區(qū)別。
在學習完電功率的公式和單位后,我沒有采用課本的例題,而是通過單位的計算理解瓦特這個單位的物理意義,以兩燈泡為主線,結(jié)合生活常見用電器的圖片,讓學生了解一下他們正常工作時的電功率大約是多少,目的是既體現(xiàn)了電功率的概念與生活的緊密聯(lián)系,又能夠激發(fā)學生的學習熱情和興趣,為下一部分進行節(jié)約電能的討論提供預備知識。
聯(lián)系生活實際,提出節(jié)電思想,通過情景劇展示生活中的實際問題:王老師買了一個電磁爐,認為很省電,理由是做飯時間短,李老師提出了反對意見,認為費電,理由是功率大。由學生自主討論得出電功的多少不僅跟電功率有關(guān),也和時間有關(guān),單純地強調(diào)一個因素是不全面的,將物理知識回歸到生活中。
展示燈泡的銘牌圖片,理解數(shù)據(jù)物理意義,回到最初實驗解釋燈泡亮度取決于實際電功率,這節(jié)課的難點是學生對額定電壓、額定功率與實際電壓、實際功率混淆不清。我摒棄了課本上的純演示實驗,而是將“220V 40W ”和“220V 60W ”兩只燈泡接入電路中,通過觀察發(fā)現(xiàn)額定功率為 40W 的燈泡更亮,重現(xiàn)前面的實驗加以對比,再次制造學生的思維沖突,學生能夠真切的體會到額定功率和實際功率的區(qū)別,從而突破教學難點。
案例評析
【評析教師】
王京燕(北京匯文中學,中學高級)金 然(北京市第五十中學,中學一級)王 穎(北京市東城區(qū)教育研修學院,中學高級)【評析文本】
《電功率》是人教版八年級教材第八章第二節(jié)內(nèi)容。是電學中一個非常重要的概念,它是建立在電流、電壓、電阻等基本概念基礎之上的一個高級概念,同時它與能量概念相關(guān),內(nèi)涵豐富,它不僅是在已有電學知識的基礎上的實際應用,是整個初中電學知識的綜合和總結(jié),而且是進一步學習電學的基礎,并且在生產(chǎn)和生活實際中也有廣泛的應用。所以是初中物理考查概念和規(guī)律的熱點,又是考查能力的熱點。
一、教學任務分析和教學目標分析 一個知識點的學習首先要有一個明確的目標。這就意味著我們的教育過程不僅要教給學生知識,還要在教學過程中讓學生接受過程與方法、情感與價值觀等方面的熏陶。這也正是新課程理念所授予的“知識與技能、過程與方法、情感、態(tài)度、價值觀”這三個目標的內(nèi)涵。這節(jié)課教學目標的制定的既符合新的課程標準,又具體全面。
知識與技能:
1.知道電功率的物理意義、定義、公式、單位。
2.掌握一定電功率的計算方法、及通過電功率公式的變形計算其他物理的技能 過程與方法:
1.通以功率不同的兩個燈泡為整節(jié)課的主線,通過計算、討論多條途徑,強化學生對電功率概念和計算的理解。
2.培養(yǎng)學生運用能的轉(zhuǎn)化知識分析有關(guān)物理現(xiàn)象的能力。情感態(tài)度與價值觀:
1.感受電功率在我們生活中的意義 2.了解瓦特對推動人類進步做出的貢獻。
3.通過額定電壓和額定功率的學習,使學生感悟這部分知識與日常生活、生產(chǎn)、科學技術(shù)的與生活的密切關(guān)系。
從金老師的教學目標制訂來看,本節(jié)課是以電功率概念的建立和運用作為本節(jié)的重點。額定功率、實際功率的理解為難點內(nèi)容進行突破,目標清晰、具體。從目標達成來看教學目標明確地體現(xiàn)在每一教學環(huán)節(jié)中,包括知識、能力、思想情感等幾個方面目標,教學手段既體現(xiàn)了物理學科的特點又緊密地圍繞教學目標,使重點知識和技能得到了鞏固和強化。教師對教材的組織和處理比較到位,知識教授得準確科學,教材處理和教法選擇上突出了重點,突破了難點,抓住了關(guān)鍵。而且非常適合這些學生。
二、學生情況的分析
在講這節(jié)課之前老師對學生做了詳盡的分析:學生已經(jīng)對 電流、電壓、電阻、電功的知識有了一定的了解,但對電功率了解不多,因此對于電功率的物理意義和定義應該盡量引入的自然,所以教師通過計算不同白熾燈在不同時間消耗電能的比較,制造學生思維沖突,提出電能消耗快慢的度量問題,引入電功率的概念。讓學生認識生活中的物理,從生活走向物理,這樣既突出了電功率的意義,也突出了電功率和電功的區(qū)別。讓學生理解的深刻一些。對于電功率計算問題,學生在歐姆定律計算中經(jīng)常出現(xiàn)單位不統(tǒng)一或找不到相關(guān)條件的問題,因此一定要解釋清楚。對于白熾燈亮度判斷,初二的學生還沒有能力去分辨,需要這節(jié)課相關(guān)知識來定義。
三、教學策略的特點
1.根據(jù)學生實際請況,針對性強
這節(jié)課老師針對自己學生的實際情況和教學目標的要求,在教學內(nèi)容和教學策略設計上教學思路設計和課堂結(jié)構(gòu)安排非常合理。無論是在引入電功率概念的過程中還是對難點——小燈泡的亮度取決于實際電功率的問題上教師都是通過給學生創(chuàng)設問題的情景,充分調(diào)動學生的積極性,使學生去討論、去猜想、再通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析得出結(jié)論。講了知識后,又用所學知識解決實際問題。使學生對一些日常生活經(jīng)常接觸的用電器,通過題目的計算,能基本上了解他們的工作原理。并對電功率有更深的認識。在整個教學過程中,教學思路設計層層遞進,符合教學內(nèi)容的實際,符合學生的實際;有一定的獨創(chuàng)性,教學思路的層次,脈絡清晰;教學過程各部分的確立,以及它們之間的聯(lián)系、順序和時間分配都比較合理,整節(jié)課結(jié)構(gòu)嚴謹、環(huán)環(huán)相扣,過渡自然,時間分配合理,密度適中,效率高。
2.教學方法手段多樣,現(xiàn)代化教學手段的運用得當
教學方法最忌單調(diào)死板,教學活動的復雜性決定了教學方法的多樣性。所以在這節(jié)課上,教師運用了多種教學手段。既有循循善誘的講解,又有大量體現(xiàn)物理學科特點的實驗,呈現(xiàn)事實、創(chuàng)設情境特別是教師在講解如何節(jié)約用電的一段教學中提前錄制的情景再現(xiàn)是本節(jié)課的一大亮點。通過情景劇展示生活中的實際問題:王老師買了一個電磁爐,認為很省電,理由是做飯時間短,李老師提出了反對意見,認為費電,理由是功率大。由學生自主討論得出電功的多少不僅跟電功率有關(guān),也和時間有關(guān),單純地強調(diào)一個因素是不全面的,將物理知識回歸到生活中。當孩子們看到自己熟悉的老師出現(xiàn)在錄像中,一下就活躍了課堂氣氛,用剛剛學過的電功率知識幫自己熟知的老師解決如何節(jié)電這一實際問題使孩子們的熱情達到了前所未有的高度,孩子們在愉快的氣氛中學到了知識。所以在教學中注意聯(lián)系生活實際會激發(fā)學生對知識的認同感,利于形成較強的學習動機,也能培養(yǎng)關(guān)心社會實際生活,使教學事半功倍。
3.豐富、補充教材內(nèi)容和素材
在建立電功率單位的環(huán)節(jié)教師引用了“瓦特的生平和蒸汽機”小故事,這個小故事看似簡單、普通,重要的是大多數(shù)同學都熟知的蒸汽機發(fā)明者——瓦特,但一直沒有把這位偉大的科學家與功率聯(lián)系起來,通過教師的講解首先達到了拉近學生和學習內(nèi)容之間的距離的目的,同時減少了學生對學習內(nèi)容的生疏感。再通過單位的計算理解瓦特這個單位的物理意義。另外以兩燈泡為主線,結(jié)合生活常見用電器的圖片,讓學生了解一下他們正常工作時的電功率大約是多少,讓學生認識生活中的物理,從生活走向物理,這樣既突出了電功率的意義,也突出了電功率和電功的區(qū)別。
4.分層次突破難點
本節(jié)課充分依托實驗層層引入教學內(nèi)容,重視對實驗現(xiàn)象的分析與剖析這一教學方法,充分體現(xiàn)了物理學科的鮮明特點。物理是一門實驗的科學,決定了物理教學的顯著特點應該是以實驗探究為主,學生們完成實驗的過程是無法用其他過程替代的,實驗不但能真實、形象、生動的展示知識,也很容易喚起他們的直覺興趣,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性和動手能力。學生在日常生活中對電功率的概念并不陌生,他們經(jīng)常接觸到哪個用電器省電、哪個更費電等問題,電燈的瓦數(shù)也偶爾會有一些接觸,所以教學中注意聯(lián)系生活實際也會激發(fā)學生對知識的認同感,利于形成較強的學習動機,也能培養(yǎng)關(guān)心社會實際生活,增強他們的社會責任感。本節(jié)課以 引導學生通過觀察燈泡亮度的不同,引出實際生活中用電耗能的差異性,通過計算不同白熾燈在不同時間消耗電能的比較引出電功率的概念。在學生對額定電壓、額定功率與實際電壓、實際功率容易混淆不清的地方。用了“220V 40W”和“220V 60W ”兩只燈泡接入電路中,通過觀察發(fā)現(xiàn)額定功率為 40W 的燈泡更亮,重現(xiàn)前面的實驗加以對比,再次制造學生的思維沖突,學生能夠真切的體會到額定功率和實際功率的區(qū)別,從而突破教學難點。
四、值得探討的問題 其中一個教學環(huán)節(jié)的設計。就是針對學生易混淆額定功率與實際功率及小燈泡的亮度取決于 —— 實際功率這個地方。如果采用學生實驗會不會效果更好:比如可以先用一個投影展示:在用電高峰時,電壓較低,這時電燈會怎樣?你能提出什么問題或有什么想法呢?(啟發(fā)學生討論、思考)
學生猜想或假設:當電壓變化(變大或變小)時電功率如何變化,我們可以讓學生提出依據(jù)并驗證猜想,學生就會想到設計實驗驗證猜想,這時可以引導學生討論、交流:此處應給學生足夠的時間去交流討論。最后由學生描述自己設計的實驗思路和方法(應盡可能讓學生自己去說出思路,讓每個學生都要明白設計這個實驗的目的是什么?
觀察亮度和電壓的關(guān)系
投影引入:額定電壓:用電器正常工作時的電壓。額定功率:用電器在額定電壓下的功率。
投影展示:小燈泡的亮度取決于 —— 實際功率(P 實)
這樣的教學設計可以讓每一個學生都參與在整個實驗過程中,教學過程是師生交流、共同發(fā)展的互動過程。當學生遇到困難時,教師要和學生一起猜想、分析,從中點撥其思維。并讓孩子們在自己設計的實驗中發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律,提高了孩子的興趣,而且獲得的知識印象更深。教給學生一種研究問題的思維方法,從而培養(yǎng)學生的多種能力,尤其是創(chuàng)造能力,達到教學的真正目的。
思考與活動
1.對教學案例進行分析討論,結(jié)合自己的教學情況和學生特點,思考如何對這節(jié)課的教學策路有更深的認識。
2.組織同課異構(gòu)教學實踐,開展小組式的教學評價。
參考資料
【相關(guān)資源】
1.《電功率》教學設計
2.初中物理教學中電功率與家庭生活用電安全問題分析 3.淺談電功率概念的建構(gòu)
4.淺談活化相對枯燥的教學內(nèi)容 激勵學生主動求學 5.電功率研究課(PPT)
第三篇:初中物理 電功率
電功率
一、知識點
1.電功
(1)電功是電流通過用電器所做的功,實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。
(2)公式:;推導公式:、;其他公式:、(3)國際單位:焦耳(J)。1J=1V·A·s。
常用單位:千瓦時(Kw·h),用于測量電能消耗多少。1kw·h=
2.電能表
(1)電能表是測量電功的儀表。
(2)某電能表表盤上“220V
5(10)A
3000r/kw·h”的含義:
200V:電能表正常工作的電壓為220V
5A:電路中允許通過的電流不超過5A
10A:電路中允許通過的瞬間電流不超過10A
3000r/kw·h:每消耗1kw·h的電,電能表表盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)
(3)讀數(shù)方法:
例如:
讀數(shù)為:7831.6kw·h
3.電功率
(1)電流在單位時間內(nèi)所做的功叫做電功率,它是描述電流做功快慢的物理量。
(2)公式:;推導公式:、(3)國際單位:瓦特(W)。若W=1kw·h,t=1h,可得=1kw。
4.額定功率與實際功率
(1)用電器正常工作時的電壓叫額定電壓,用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。
(2)用電器實際工作時的電壓叫實際電壓,用電器實際電壓下的功率叫做實際功率。
(3)用電器的額定功率只有一個,而實際功率可以有很多乃至無數(shù)個。
實際電壓大小
實際功率大小
用電器工作狀態(tài)
用電器不能正常工作
用電器正常工作
用電器超負荷,易燒壞
用電器
額定功率/W
用電器
額定功率/W
手電筒
0.5
計算機
約300
日光燈
6-40
洗衣機
約200
白熾燈
15-100
電熨斗
300-1200
電風扇
25-100
電飯煲
350-1300
電視機
100左右
熱水器
約1000
電冰箱
80-120
微波爐
700-2000
5.焦耳定律
(1)電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時
間成正比,這個規(guī)律叫做焦耳定律。
(2)公式:。如果電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,則有。
如果電能并沒有全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能(即非純電阻電路),則有,可知非純電阻電路。
6.串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的電功率規(guī)律
(1)串聯(lián)電路中,各電阻的電流相等,消耗的功率與自身阻值成正比;
(2)并聯(lián)電路中,各電阻的電壓相等,消耗的功率與自身阻值成反比。
二、例題精講
【例1】★
關(guān)于電功和電功率,下列說法中正確的是()
A.電功越大,電流做功越快
B.電功越大,產(chǎn)生的熱量越多
C.在10s內(nèi),電流做的功越多,電功率就越大
D.電功率越大,電流做功就越多
答案:C
【例2】★
某家用電能表的表盤上標有“3000R/KW·h”的字樣,在電路中只接入一個用電器且正常工作時,電能表轉(zhuǎn)盤在30s內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn),則該用電器的額定功率是_________W。
答案:2000
【例3】★
三個燈泡L1、L2、L3上分別標有“220V
100W”、“110V
110W”和“50V
25W”,當三個燈泡正常發(fā)光時,________最亮,當三個燈泡串聯(lián)在220V的電源電壓兩端時,_______最亮,當三個燈泡并聯(lián)在50V的電源電壓兩端時,________最亮。
答案:L2
;L1;L3
【例4】★★
將標有“12V
4W”和“18V
18W”的L1、L2串聯(lián)到某個電源兩端,下列說法正確的有()
A.可以使電源電壓為18V,此時L1正常工作
B.可以使電源電壓為54V,此時L2正常工作
C.可以使電源電壓為30V,此時L1、L2均正常工作
D.無論怎么調(diào)整電源電壓,L1、L2都無法同時正常工作
答案:AD
【例5】★★
兩只銘牌丟失的電燈L1、L2,把L1接入在某電壓恒定的電源上,消耗的電功率為30W,把L2接入在該電電源上,消耗的電功率為70W,若把L1、L2并聯(lián)接在該電源上,電路的總功率為________,若把L1、L2串聯(lián)接在該電源上,電路的總功率為________。
答案:130W;21W
【例6】★
一根電阻絲的額定功率為200W,現(xiàn)截掉其的長度,在額定電壓下工作10s,產(chǎn)生的熱量為________J。
答案:2500
【例7】★★★
現(xiàn)有一臺電風扇“220V
100W”,把這臺電扇連接到電壓為110V的電源兩端,工作10s,產(chǎn)生的熱量為()
A.1000J
B.500J
C.250J
D.無法確定
答案:D
【例8】★★
A、B兩個電阻的U﹣I圖象如圖所示.將A、B串聯(lián)接入電路,當通過B的電流為0.5A時,A的電阻是_____Ω;將A、B并聯(lián)接入電路,當干路總電流為1A時,電阻B消耗的電功率是_____W.
考點:
歐姆定律的應用;電功率的計算
解答:
解:(1)將A、B串聯(lián)接入電路時,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,當通過B的電流為0.5A時,通過A的電流也為0.5A,由圖象可知,電阻A兩端的電壓為4.0V,由I=可得,電阻A的阻值:
RA===8Ω;
(2)將A、B并聯(lián)接入電路時,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且干路電流等于各支路電流之和,所以,由圖象可知,當UA=UB=2.5V,IA=0.4A,IB=0.6A時,干路電流等于1A,則電阻B消耗的電功率:
PB=UBIB=2.5V×0.6A=1.5W.
故答案為:8;1.5.
【例9】★★★
小燈泡L與電阻R并聯(lián)在一電源兩端時,電燈L正常發(fā)光,當把燈泡L與電阻R串聯(lián)在另一電源兩端時,燈泡L消耗的電功率是正常發(fā)光時的1/9,通過電阻R的電流為之前的一半,現(xiàn)已知燈泡L銘牌磨損,只能看清楚額定功率為30W。假設小燈泡的電阻不隨著溫度而變化,在保證燈泡不受損的情況下,將L與R串聯(lián)在電源兩端,電路消耗的最大總功率為________
答案:75W
【拓展題】
如圖甲所示,電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為6V.閉合開關(guān)S后,當滑片P從R的一端滑到另一端的過程中,小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示.則小燈泡的額定功率為 ______W,電源電壓為______V,滑動變阻器的最大阻值為______Ω.
考點:
歐姆定律的應用;額定功率.
解答:
(1)由電路圖可知,當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路為燈泡的簡單電路,由圖象可知,電源的電壓U=UL=6V,電路中的電流I=0.2A,則燈泡的額定功率:
PL=ULI=6V×0.2A=1.2W;
(2)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小,由圖象可知,燈泡兩端的電壓UL′=1.5V,電路中的電流I′=0.1A,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動變阻器兩端的電壓:
UR=U﹣UL′=6V﹣1.5V=4.5V,由I=可得,滑動變阻器的最大阻值:
R===45Ω.
故答案為:1.2;6;45.
【拓展題】
在圖所示的電路圖中,已知R1=27歐姆,R2=R3=30歐姆,R4=15歐姆,R5=60歐姆,則電路的總電阻RAB=________歐姆,R2消耗的電功率跟R3消耗的電功率之比P2:P3為________.
考點:
電阻的并聯(lián);等效電路;電功率的計算.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
專題:
計算題;圖析法.
分析:
分析電路圖,畫出等效電路圖,R2、R3并聯(lián),R4、R5并聯(lián),然后串聯(lián),最后和R1并聯(lián),根據(jù)串并聯(lián)的電阻關(guān)系求出總電阻;
R2、R3并聯(lián),知道電阻關(guān)系,利用P=得出消耗的電功率大小關(guān)系.
解答:
解:如圖,R1=27Ω,R2=R3=30Ω,R4=15Ω,R5=60Ω,R2、R3并聯(lián)后的電阻R23=×30Ω=15Ω;
∵=+,∴R4、R5并聯(lián)后的總電阻R45===12Ω,再串聯(lián)后的電阻:
R串=R23+R45=15Ω+12Ω=27Ω,再和R1并聯(lián):
∵R串=R1=27Ω
RAB=×27Ω=13.5Ω;
∵R2、R3并聯(lián),R2=R3,∴U2=U3,∴P2:P3=:=1:1.
故答案為:13.5;1:1.
第四篇:初中物理第二節(jié) 電功率教案
初中物理第二節(jié) 電功率教案
教案示例
教案示例一 教案示例二 教案示例一
《電功率》教學設計
山東省惠民縣李莊鎮(zhèn)第二中學 關(guān)學河 【教學目標】
知識與技能:深刻理解電功率是表示消耗電能的快慢,知道電功率的單位是W。會用電功率的公式P=W/t=UI進行簡單的計算。掌握額定功率和實際功率的意義。
過程和方法:觀察體驗電能表鋁盤轉(zhuǎn)動快慢跟用電器電功率的關(guān)系,通過科學探究電功率與用電器兩端電壓的關(guān)系,培養(yǎng)學生的科學探究能力。
情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學生細心觀察周圍事物的能力,使學生懂得科學就在我們身邊;通過有關(guān)社會實踐活動,滲透新課程標準中“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念及科學·技術(shù)·社會(STS)教育。形成節(jié)約用電的意識和習慣?!窘虒W重點】
深刻理解電功率的定義,學習用探究實驗研究電功率問題。區(qū)分實際功率和額定功率?!窘虒W難點】
實際功率和額定功率的區(qū)分及實踐意義。【教學準備】
教師準備:簡易家庭電路示教板:接有電能表,一個保險盒,一個開關(guān),一個15W電燈泡和一個100W的電燈泡(包括燈座),一個插座;學生用穩(wěn)壓電源,直流電流表、電壓表、導線若干、開關(guān)、額定電壓為2.5V的小燈泡一個。節(jié)能型電燈一只(功率16w)。教學課件等。
學生準備:觀察家庭中常用的燈泡上面的數(shù)據(jù);復習有關(guān)機械功率的內(nèi)容?!窘虒W過程】
一、導入:
1.讓學生觀察(或課件展示、實物投影)手中的2個燈泡(其中一個是100W的,另一個是15W的),看上面有哪些數(shù)據(jù)?你能從中發(fā)現(xiàn)什么?(PZ220-100,220是什么意思?100是什么意思?)
由學生討論交流:15度(度:生活中常用的說法)和100度是代表了什么?
先讓學生猜想:如果接入電路將會怎樣?
(此時大部分學生會知道100W的比15W的燈亮,此時應引導學生的思路:為什么100度的燈泡亮?做功的快慢即消耗電能的快慢)2.實驗演示:分別將15W和100W的燈泡接在電路中。注意提醒學生:要觀察燈泡的亮度(通過觀察培養(yǎng)學生學習物理的興趣和自信心),更要觀察電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢。談話與引導:電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢跟什么有關(guān)系?(說明了什么?)
(引導得出:電能表鋁盤走的快慢不同,表示用電器消耗的電能的快慢不一樣)
3.談話導入課題:可見只有做功的多少還不行,還有做功的快慢。那么我們應如何表示不同用電器的做功快慢呢? 板書:
2、電功率
二、學習新知:
(一)電功率
1.通過討論和讓學生對比第一冊學過的機械功率的知識,引導學生得出電功率的知識:
投影:電功率是表示電流做功快慢的物理量。啟發(fā):如果來比較不同用電器做功的快慢呢?
(應引導學生得出:可以讓時間相等,看做功多少;或者讓其做功相等,看消耗時間的多少;只要說出大體意思即可,關(guān)鍵是讓學生真正理解。)
得出:電功率是電流在單位時間內(nèi)所做的功(或所消耗的電能)
(特別要讓學生理解:什么是單位時間?在課堂中應啟發(fā)學生自己說出來)
2.投影:電功率的定義公式:P=W/t 注意:要讓學生深刻理解此公式的意義。
談話:我們上一節(jié)學習的電功的計算公式是什么?引導學生推導電功率的另一個公式:P=UI。
3.投影展示:電功率的單位:瓦(W)千瓦(kW)要求:應明確他們之間的進率 4.解決導入本課時的問題:
告訴學生:PZ220-100中的100就是電功率是100W,它的意義是此燈泡在1s內(nèi)消耗的電能是100J(前提:在220V的電壓下)。
談話:正是因為100W的燈泡比15W的燈泡在相同的時間內(nèi)消耗的電能多,所以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(光能)的能量也就多,這就是為什么100W的燈泡比15W的燈泡亮的原因。(解決學生生活中的問題,實質(zhì):能量的轉(zhuǎn)化)5.談話:這兩個公式各有什么用途呢? 如學生不能回答應讓學生進行討論交流。
引導學生得出:P=W/t和P=UI各有其用途,當知道P、W、t中任意兩個時,可以求出另一個(此時應指出: 這樣我們可以求出電功率,只要知道W和t即可,而W是可以用電能表來測量的,t可以用秒表來測量,讓學生知道在生活中就可以測量,也為下一環(huán)節(jié)進行電能的節(jié)約的討論做好準備);對于P=UI也是這樣,此時應讓學生掌握:這又是一種測量電功率的方法,為最后一個環(huán)節(jié):實驗探究(電燈功率與電壓的關(guān)系)做好準備。6.投影:
例題(做一做):一個1kW的用電器當工作1h時消耗的電能是多少?
(此處不用課本上例題,用意在于為下一部分進行節(jié)約電能的討論做好準備,而關(guān)于電功率的計算第四節(jié)將有專門的計算課)
學生板演,教師巡回指導。
引導學生:這個結(jié)果3.6×106J正好是1kW·h電能,告訴學生知道:除了用標準的國際單位以外,還可以直接用kW、h和kW·h來直接運算,這樣在數(shù)值比較大時更方便。7.結(jié)合現(xiàn)實生活讓學生口算一些生活中電能計算的題目,提高學生興趣,為轉(zhuǎn)入下一部分做鋪墊,如100W的燈泡工作多長時間消耗一度電。
8.討論(交流與合作):如何來節(jié)約電能?
投影展示:根據(jù)W=Pt這個計算公式,請同學們交流一下: 如何才能節(jié)約電能(減小電功W的值)? 9.布置課外的調(diào)查報告:投影展示 從生活走向物理,從物理走向社會
要求同學們觀察(或調(diào)查)在學校發(fā)現(xiàn)過哪些浪費電能的現(xiàn)象,你(或你班)在學習與生活中是如何節(jié)約電能的?你對我校(或我班)如何進一步節(jié)約電能有何意見或建議,請課下繼續(xù)交流討論,寫出調(diào)查報告或意見建議書(匯總后將擇優(yōu)提交學校有關(guān)部門)。
10、簡要回顧一下前面的內(nèi)容,引入下一部分內(nèi)容。
(二)實驗探究:額定功率
1.投影展示:你想過嗎:物理就在我們身邊。
在用電高峰時,電壓較低,這時電燈會怎樣?你能提出什么問題或有什么想法呢?(啟發(fā)學生討論、思考)2.猜想與假設:
你的猜想:你認為當電壓變化(變大或變?。r電功率如何變化呢?你的依據(jù)是什么? 3.制定計劃、設計實驗:
如何來驗證我們的猜想呢?(引導學生討論、交流:此處應給學生足夠的時間去交流討論)
最后由學生描述自己設計的實驗思路和方法(應盡可能讓學生自己去說出思路,讓每個學生都要明白設計這個實驗的目的是什么?)
4.展示教師的實驗思路:
(如學生已說出,最好,如果沒有說出,應引導學生理解這個思路;但同時也應讓學生理解:這不是唯一的方法,方法是多種多樣的,可以用別的方法,這只是教師設計的思路)5.進行實驗,收集證據(jù)
(應告訴學生:實驗所用的小燈泡正常工作電壓是2.5V)投影出示實驗表格:
提示學生:將有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄在如下的表格中。燈泡兩端的電壓(v)
經(jīng)過燈泡的電流(A)小燈泡的功率(w)發(fā)光程度
1.5v
2.5v
3v
第五篇:初中物理電功率的說課稿
“說課”是教學改革中涌現(xiàn)出來新生事物,是進行教學研究、教學交流和教學探討一種新教學研究形式,也是集體備課進一步發(fā)展,而【說課稿】則是為進行說課準備文稿,它不同于教案,教案只說“怎樣教”,下面是 初中物理電功率說課稿,請參考。
初中物理電功率說課稿
一、教材分析
《電功率》是新版物理九年級第十八章第二節(jié)內(nèi)容,是繼電流、電阻、電壓、電能之后學生學習又一個電學基本概念。本節(jié)內(nèi)容,既是對電能知識學習深化和具體化,又為本章第三節(jié)實驗“測量小燈泡電功率”學習作理論上準備,而且它是生活中用電器銘牌上一個重要指標,在生產(chǎn)和生活實際中也有廣泛應用,對學生今后體驗生活意義重大。本節(jié)具有承前啟后重要作用。
二、學情分析
學生已經(jīng)學過部分電學知識,電流和電路,電阻及其影響因素,掌握一些解決電學問題基本方法(如控制變量法),具有一定電學基礎,學生感性思維能力較強,同時通過對前面功率學習,也有一定抽象思維能力,但單本節(jié)內(nèi)容學生理解起來也相對較難。
三、教學目標
1.知識與技能:知道電功率定義、公式、單位,會用電功率公式P=w/t進行簡單計算,能初步運用所學知識解決簡單電功率問題。
2.過程和方法:觀察體驗電能表鋁盤轉(zhuǎn)動快慢跟用電器電功率關(guān)系,培養(yǎng)學生科學探究能力。
3.情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學生細心觀察周圍事物能力,使學生懂得科學就在我們身邊;關(guān)心日常生活中各種用電器功率大小,形成節(jié)約用電意識和習慣。
四、教學準備
電風扇(有銘牌),電吹風,學校用電子計時器,空調(diào)機銘牌圖片、燈泡。
五、教法分析
教學流程
創(chuàng)設情景、引入新課→合作探究,學習新知→例題講解,鞏固體驗→學生總結(jié),體驗心得→布置作業(yè),鞏固提高
教法學法
教法:談話法、講解法
學法:觀察法、合作交流法
六、教學過程
第一環(huán)節(jié):創(chuàng)設情景,引入新課(本環(huán)節(jié)教學大約5分鐘)
引導學生觀察演示實驗,鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題。
讓學生觀察演示實驗電能表轉(zhuǎn)動快慢情況,發(fā)現(xiàn)電能表上鋁盤轉(zhuǎn)動有時急匆匆,有時慢悠悠。細心同學可能會發(fā)現(xiàn),在使用一只普通燈泡時,鋁盤轉(zhuǎn)慢,而使用大功率燈泡時,鋁盤轉(zhuǎn)得快!讓學生交流,提出問題,引入新課。
(設計意圖:用演示實驗引起學生注意,培養(yǎng)學生觀察能力,鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題,激發(fā)學生學習興趣,鑄就良好開端。)
第二環(huán)節(jié):合作探究,學習新知(本環(huán)節(jié)教學大約25分鐘)
活動一:自主討論,認識定義
1、通過看課本討論和引導學生得出電功率定義和公式及單位進率:
板書:電功率是表示用電器消耗電能快慢物理量。
啟發(fā):如何來比較不同用電器做功快慢呢?(應引導學生得出:可以讓時間相等,看消耗電能多少;或者讓其消耗電能相等,看所用時間多少;只要說出大體意思即可,關(guān)鍵是讓學生真正理解使用控制變量法。)
得出:電功率大小等于用電器在1秒時間內(nèi)所消耗電能。(類比于功率定義)
2、提問:如何計算電功率大???
學生分小組討論,歸納總結(jié),各小組推薦同學回答,由學生導出電功率計算公式。(設計意圖:通過小組合作學習,培養(yǎng)學生自主學習能力和歸納能力。)
活動二:解決問題。
板書: 消耗功率100W中100就是電功率是100W,它意義是此燈
泡在1s內(nèi)消耗電能是100J.學生回答25W意義。
談話:正是因為100W燈泡比25W燈泡在相同時間內(nèi)消耗電能
多,所以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(光能)能量也就多,這就是為什么100W燈泡比25W燈泡亮原因。
(設計意圖:使學生感受科學就在我們身邊)
活動三:閱讀資料,理解概念
讓學生看書本上92頁小資料,并觀察教師帶來用電器上銘牌,請
學生讀出某個用電器功率,并回答:①各家用電器電功率相同嗎?②誰電功率最?。竣壅l電功率最大?引導出單位 千瓦(KW)指出 1kW=103W
(設計意圖:從現(xiàn)象中認識意義,討論問題環(huán)環(huán)緊扣,層層深入。初學者常常會認為電功率大用電器消耗電能一定多,這樣設計可讓學生在糾正錯誤中深刻理解電功率概念。并為下面千瓦時學習做鋪墊。)
活動四:單位比較,明確概念
<討論>:(1)功率為1千瓦電熱水壺,正常工作1小時,它消耗電
能是多少?
(2)如果P用千瓦作單位,t用小時作單位,則W單位是什么?
(設計意圖:培養(yǎng)學生推導能力,理順各單位關(guān)系,有利于知識掌握。并且明確所求是W電能?。?/p>
引導得出:“千瓦時” 來歷
活動五:自主學習,教師引導
引導學生自主學習完成P.95電功率測量。教師歸納總結(jié)
第三環(huán)節(jié):典例剖析,歸納總結(jié)(本環(huán)節(jié)教學大約7分鐘)板書典型例題,學生分析剖析,教師分析講解并總結(jié)。
第四環(huán)節(jié):布置作業(yè),鞏固提高(本環(huán)節(jié)教學大約3分鐘)
在完成第四個環(huán)節(jié)教學后,本節(jié)課新課教學任務基本完成。學生可以根據(jù)小習題練習檢查本節(jié)課收獲,體驗學習快樂。之后老師動員學生收集家里電冰箱、電熨斗、電視機、電風扇、微波爐、洗衣機等用電器銘牌,解它們額定電壓和額定功率(STS活動),再一次激發(fā)學生學習熱情。
附:板書設計
電功率
1.電功率:電流在單位時間內(nèi)所做功叫做電功率。
2.計算公式:P=UI P= 導出公式:P=U2/R,P=I2R.3.功率單位:國際制單位:瓦(W),常用還有千瓦(KW),1KW=103W.4.電功率表示意義:用來表示電流做功快慢物理量。
5.額定電壓與額定功率
U實U實>U額時,P實>P額,用電器容易被大電流燒毀
U實=U額時,P實=P額,用電器發(fā)揮其額定功率
燈炮亮度由燈泡消耗實際電功率決定,燈泡亮度越大,消耗功率越大。
6.電功率測量