逍遥右脑 2013-06-13 22:49
《电功率》教学设计案例
授地点：物理实验室
授教师：
授时间：1时
仪器材料：PZ220-25、PZ220-60、2.5V 0.3A、3.8V 0.3A、学生电、开关、电压表、电流表、导线等。
【教学目标】
1.知识与技能
（1）知道电功率是表示消耗电能的快慢，理解电功率的概念；
（2）知道电功率的单位有W和W；
（3）会用电功率的公式进行简单的计算；
（4）了解电功率的大小是仪器的主要指标之一。
2.过程与方法
（1）通过探究电功率与用电器中电流和电压的关系，进一步学习科学研究的基本方法——控制变量法，体会探究过程和科学方法的重要性；
（2）通过电器的铭牌比较它们的功率大小，培养节能意识。
3.情感、态度和价值观
(1)通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，激发学习物理知识的兴趣；
(2)通过交流讨论，使学生学会与人交流自己的见解，学会倾听别人的见解，有与他人合作的意识，认识到交流合作的重要性；
（3）通过观察铭牌，计算电功，培养节能意识。
【教学重点】
电功率的概念、公式
【教学难点】
电功率的概念，用电功率的公式进行计算。
【教学过程】
教师活动设计学生活动设计
一、引入新教师：你家装修房子采购了两种不同规格的灯泡，有60W和25W的；根据需要客厅、书房的灯要亮些，卧室、厕所里的灯要暗些，如果让同学们从中选择，你会怎么选？为什么？同学们根据已有生活经验进行判断选择：客厅、书房安装60W的灯泡；卧室、厕所里安装25W的灯泡。
原因：60W的电灯泡比25W的更亮。
二、认识电功率教师：演示60W和25W灯泡正常工作情况；
问1：电灯泡工作时能量是如何转化的？从刚才实验看出60W的电灯泡比25W的更亮，这说明什么问题呢？
问2：怎样比较电流做功的快慢呢？学生观察灯泡亮度
电能转化为光能和热能；这表明相同时间内60W的电灯泡把更多的电能转化为光能和热能。（也就是说电流做功有快慢之分。）
教师类比启发：
（1）怎样比较物体运动的快慢？
（2）怎样比较力对物体做功的快慢？
（3）可以怎样比较电流做功的快慢呢？学生思考并回答：
（1）利用物体单位时间内通过的路程（即速度）；
（2）利用物体单位时间内完成的功（即功率）；
（3）单位时间电流所做的功。
教师：物理学中就引进了一个十分重要的物理量描述电流做功的快慢，它就是电功率。从刚才的比较中得出应该怎么描述电功率呢？电功率就是电流在单位时间内所做的功。
如果用Ρ表示电功率，用W表示电功，用t表示通电时间，用数学公式就应该这样表示：
引导学生说出其物理意义、数值和单位
教师：但在工农业生产上的用电器，如起重机上的电动机，功率往往很大，这时就要用更大的单位千瓦（kW）表示。1kW=1000W
如农田灌溉时用带动水泵的电动机，功率大约在几千瓦到几十千瓦之间。电功率在数值上等于电流在单位时间内所做的功。
当电功的单位是焦（J），时间的单位是秒（S），电功率的单位就是焦/秒（J/S），常用瓦特（W）表示。
学生熟悉电功率的常用单位。
平常我们说40W的灯泡、150W的电视机说的就是电功率。电功率是家用电器的一项重要性能指标，在各种用电器的铭牌和说明书中都有标示，请同学们仔细观察本图7-2-2并思考讨论：
（1）该电视机正常工作时的电功率是多少？表示什么意思？（2）看两小时电视要消耗多少电能？
教师说明：计算时只要单位配套使用即可，计算日常生活中用电时消耗的电能用此方法更简便。学生观察后回答：（1）该电视机正常工作时的电功率是140W；表示它1s消耗电能140J
（2）由公式 ，可得
或：
学生了解单位的配套使用
（1）P—W,t—S,W—J；
（2）P—W,t—h,W—Wh.
教师：请同学们利用所学知识分析一下，要节约电能可以从哪些方面着手？学生：根据公式W=Pt，可以在不改变用电时间的情况下，尽可能的减小用电器的功率；也可以在不减小用电功率的情况下，减少用电时间，如养成随手关灯的习惯等。当然可以同时考虑。
三、探究电功率跟电流、电压的关系。1.提出问题，进行猜想与假设教师：不同的用电器工作时其电功率一般不同，请同学们猜想一下影响电功率大小的因素可能是什么？把你的猜想写下，然后与组员讨论，提出共同猜想的影响因素。
教师在教室里巡视，引导督促学生进行猜想，避免学生盲目猜想。学生猜想假设：
（1）可能与两端的电压有关；
（2）可能与通过的电流有关；
（3）可能与用电器的电阻有关
…………
学生各自猜想后，与小组成员进行讨论，提出小组成员共同赞成的猜想，在班级里进行交流，每个小组选出一位代表与全班同学交流本组的猜想。
教师将学生主要提出的猜想列在黑板上。帮助学生排除掉一些不必要的因素，确定出需要探究的猜想。学生在教师的指导下，确定出可能影响的因素。明确只需探究电功率跟电压、电流的关系。
2.设计实验，进行实验教师：以小组为单位进行讨论，设计一个验证我们提出的猜想的实验方案，画出电路图。学生思考讨论，设计实验方案，画出电路图，各小组内进行方案交流。
教师：每组派代表与大家交流你们小组的实验方案。
教师指导学生交流，强调研究方法---控制变量法。学生交流讨论得出实验方案。
通过观察灯泡的亮度判断灯泡电功率的大小，操作如下：（1）将小灯泡串联，保持电流相等，测量灯泡两端的电压；（2）将小灯泡并联，保持电压相等，测量灯泡的电流。
教师：根据实验方案，选择实验仪器，分小组进行实验。
教师巡视指导学生实验。学生进行实验。
3.收集数据、分析论证教师：请设计表格，记录实验数据，并且进行分析。
教师对学生进行适时指导。学生设计表格，收集数据，进行分析，得出小组结论。
4.交流讨论教师组织、指导学生交流讨论得出实验结果。小组选出代表汇报实验结果，全班进行交流讨论，得到结论：（1）通过用电器的电流相同时，用电器上的电压越大，电功率越大；（2）用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率越大。
5.评估教师：实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据与所得结论是否可靠？学生审查思考
教师：进一步实验发现：电功率等于电压与电流的乘积。
即P=UI
公式中I表示电流，单位是安(A)，U表示电压，单位是伏（V），P表示电功率，单位是瓦（W）．学生领会两个计算电功率的公式：
（1）
（2）P=UI
推导出公式：W=UIt.
四、例题教师引导学生解答本例1；
教师：有无办法直接由电压和电功率求出电阻？学生尝试完成例1和“自我评价”第3题。
教师引导学生解答本例2并启发学生完成讨论交流----电流过大的原因。学生尝试完成
五、堂小结本节我们探究了电功率，知道了电功率的概念、计算公式、单位；并能利用所学知识进行计算，解决实际问题。
六、堂练习“发展空间”之“自我评价”剩余部分
七、后练习活动手册中的练习。
【实践活动】
利用电能表和秒表测某家用电器的电功率。提醒学生一定要注意安全，最好在家长的陪同下完成。
【教学反馈】
电功率的概念是本节内容重点和难点之一，要巧妙地利用前面所学“速度”和“功率”的概念进行类比，使概念的得出水到渠成。探究电功率跟电压和电流关系的实验，是一个完整的探究活动，要让学生在前面实验探究基础上进一步体会探究的各个环节，让学生在科学探究的过程中体会科学思想和科学方法，培养学生的科学探究能力。本要根据实际情境设计问题让同学解答，在解题中激发兴趣。
教学的真正目的是让学生通过知识的探索去获得研究和思维的方法，所以在在设计本教案的时尽量通过学生的自主、合作、探究及师生交流、共同发展的互动过程教给学生一种研究问题的方法，从而培养学生的能力。
【说明】根据家庭用电的实际情况，本用60W、25W的灯泡代替100W和40W的灯泡。