黃冠輝---廣東省2010年普通高中物理課堂設計參評課例.doc

廣東省2010年普通高中物理課堂設計參評課例電功與電功率的實題課廣東教育出版社粵教版教材 選修3-1模塊 第二章第三節(jié)作者姓名：黃冠輝 工作單位：順德鄭裕彤中學聯(lián)系電話：22322408 郵箱：71053691【課題、課時】電功與電功率的習題課（1課時）【教學內(nèi)容分析】傳統(tǒng)教材中對“電功率”這一知識是按物理意義，定義、公式、計算.知識結(jié)構(gòu)編排的，而本節(jié)教材改變了過分強調(diào)知識傳承的傾向，注重讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法。本節(jié)開始充分學生在初中已經(jīng)學習的電學知識來引入電功率。這樣做的好處是符合學生的認知特點，激發(fā)并保持了學生的學習興趣。這節(jié)教材要求學生能用家用電器的電功率（P）和通電時間（t）來計算它消耗的電能。怎樣知道電功率的大小。教材充分利用上一章中學生已掌握的伏安法，用電流表和電壓表分別測出電流和電壓，要求學生記住公式PIU并且會計算電功率（P）及電流（I），并且知道用電器的電壓如果改變了，它消耗的功率就會改變。用電器只有在額定電壓下工作時的電功率叫額定功率，其它電壓下工作時為實際功率。它是高中課標中重要的一個內(nèi)容，對于學生掌握電學知識具有重要的作用。【教學對象分析】對于電學，學生興趣比較大，而且初中已經(jīng)初步掌握電路和功率的計算，經(jīng)過一周多的電路的進一步學習，對于基本的電路分析，公式的應用已經(jīng)具備了一定的認知。最重要的是學生的認識和歸納能力比高一時有了很大提高?！窘虒W目標】1、知識與技能理解電功與電功率的概念；知道焦耳定律極其生活、生產(chǎn)中的應用；理解閉合電路中的功率關系；2、過程與方法通過觀察與思考，了解日常生活、生產(chǎn)中的常見電器極其共同特點；通過分析與實驗，區(qū)分電動機等非純電阻用電器的電功和電熱，體會物理學的研究方法；通過閉合電路中的功率關系的學習過程，認識物理實驗和數(shù)學工具在物理學發(fā)展過程中的作用；3、情感態(tài)度與價值觀了解、關注電磁科學的發(fā)展對生活、生產(chǎn)的巨大作用，培養(yǎng)學生將科學服務于人類的意識?！窘虒W重點】電功率和發(fā)熱功率的應用，純電阻、非純電阻電路的電功率公式?！窘虒W難點】動態(tài)電路的判斷，純電阻、非純電阻電路的功率公式的區(qū)別?！窘虒W策略設計】讓學生成為學習的主人，主動向?qū)W生提供自己的思考過程，讓學生自己點評，真正做到新課標要求。【教學用具】多媒體，電腦【教學流程圖】【教學過程設計】教學環(huán)節(jié)和教學內(nèi)容教師活動學生活動設計意圖教師喊上課起立喊老師好，然后坐下復習發(fā)熱功率、電功率的公式教師：同學們還記得上一節(jié)課我們一起探究了什么知識點嗎？教師：那么電功和電功率的公式大家還記得嗎？有哪個同學可以為大家復述一次？教師：電功率表示電流做功的快慢，也就表示了什么？學生：電流可以做功，做功的多少稱為是電功；電流做功快慢用電功率表示。學生：電功公式，電功率公式同學丙：電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的快慢。復習，回顧已學的電功和電功率的知識點實際功率的物理意義引出純電阻電路的電功率教師：電功率分為額定功率和實際功率。額定功率是用電器的固有性質(zhì)，實際功率反映物理用電快慢。實際功率越大，負載的用電效果越明顯，也就是燈泡越亮、電動機轉(zhuǎn)得越快。教師：練習卷上面的題目，同學們對實際功率的理解就很薄弱。如第二大題，填空題的15小題：標有A“220V 100W”、B“36V 100W”、C“110V 100W”的三盞電燈，各自在額定電壓下工作，則三盞燈最亮的是 。教師：但為什么老師改試卷的時候，絕大部分都寫A？很明顯就是馬虎做作業(yè)，不深入思考，不理解電功率的含義。試卷上還有哪題是靠電功率的物理含義的？教師：哪個做對的同學上講臺為大家講解這題目的解法？教師：該同學此題的分析十分精辟到位，聲音也洪亮，同學們都能聽清楚了。但問題，我們電功率的計算公式是，為什么可以用和？眾學生一致回答：三燈泡一樣亮。學生：雙選題12、A“220V 40W”，B“110V 40W”的兩只燈泡，按下列不同接法，A的比B亮的是：A、A接在220V，B接在100V的電路中B、串聯(lián)后接入220V的線路中C、并聯(lián)后接入110V的線路中D、由于額定功率均為40瓦，A的亮度永遠和B的一樣學生：A答案里面，A正常工作，實際功率為40W，B在額定電壓之下工作實際功率比額定功率的40W要低，故A的實際功率比B大，A亮。BC答案里面都需要計算。故利用計算AB的電阻，B選項串聯(lián)，電流相同，。C選項并聯(lián)，電壓一樣，。D選項明顯是錯的，燈泡的亮度跟額定功率五關的。大部分學生都認為理所當然，出現(xiàn)了誤區(qū)。引出純電阻電路的電功率純電阻電路的電功率公式教師：和由什么定律推導出來的？教師：哪么歐姆定律的適用條件是什么？教師：在純電阻電路里面，歐姆定律成立，故，對比發(fā)熱功率，我們得到什么結(jié)論？教師：電功率和發(fā)熱功率一樣，哪么從能量角度來想，你們又能得到什么結(jié)論呢？教師：同學們可要記住這兩個結(jié)論了。在純電阻電路里面（1），（2）所有的電能都轉(zhuǎn)化為熱能了。教師：有哪些是純電阻啊？教師：看來大家都預習得比較好了。教師：同學們看試卷：7如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，開關S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，當燈泡L恰好正常發(fā)光時，電流表A的示數(shù)為0.5A，電壓表V的示數(shù)為2V。則關于該電路，下述判斷正確的是A電源電動勢是2V B燈泡的額定功率是1WC若滑片再向右運動，燈泡有可能被澆毀D若滑片再向左運動，A表示數(shù)將減小，V表示數(shù)將增大滑動變阻器存在，動態(tài)電路方法一、A，故電動勢一定大于2V；B，故額定電壓是1W；CP向右運動，電阻增大，減少，燈泡的減少，故燈泡變暗；DP向左運動，電阻減少，增大，減少。小結(jié)：動態(tài)電路，一定要仔細，步步為營。教師：我們在研究一題動態(tài)電路，總結(jié)動態(tài)電路的解題方法。6如圖所示電路中，電源電壓保持不變，開關S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P向左移動。則關于該電路，下述判斷正確的是A電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大 B電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小C電阻消耗的功率增大D整個電路消耗的總功率減小教師：總電路的電功率呢？教師總結(jié)：同學們，大家注意到該同學解法的特點沒有？比個比喻，P就是地下黨，先個消息傳到農(nóng)村的總部，然后農(nóng)村包圍城市，步步為營。教師：同學們有無其他方法?。拷處煟河捎谶@類題目是選擇填空題多，所以我們可以采取極限法。那么極限法是如何的？學生：歐姆定律。（學生開始覺悟）學生：純電阻電路。學生：。學生：在純電阻電路里面，所有的電能都轉(zhuǎn)化為熱能了。學生：燈泡、白熾燈、電爐、電阻絲。讓做對的學生上黑板，講解自己的做法：P向左移動，R變少，總電阻就變少，所以變大，變少，結(jié)論：變大，；又變少，可以知道減少，減少的，故增大。則有：減少。學生：變大。學生：直接使P連接到最左端，相當于短路。讓學生總結(jié)純電阻電路里面的功率公式動態(tài)電路的分析，教師作出示范學生分組討論，自己上黑板陳述自己的思路，然后讓其他同學點評教師：同學們基本上都能判斷動態(tài)電路了。如果是純電阻電路的話，那么都能夠應用，但如果是非純電阻電路呢？什么是非純電阻電路呢？教師：電能不是百分百轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如機械能如電動機、電風扇同學們觀察電風扇，它的能量轉(zhuǎn)化有什么特點？教師：電功率我們工業(yè)上也稱為輸入功率，機械功率也稱為輸出功率。輸出功率與輸入功率的比值為電動機的效率。故有：或，。由于超導體現(xiàn)在不能在常溫下使用，所以效率不可能達到100%以上。教師：教材作業(yè)第三題，我們已經(jīng)評講了，大家對此公式就熟悉了?，F(xiàn)在我們一起研究試卷19題。19、有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1A。求：（1）電動機正常工作時的輸出功率。（2）如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率多大？教師：發(fā)散：（3）若接在超過2V的電壓電路中，電動機還能工作，輸入功率、發(fā)熱功率和機械功率如何變化？教師總結(jié)：我們這節(jié)課主要講解了幾個公式的應用。（1）電功率公式，發(fā)熱功率；（2）動態(tài)電路要步步為營；（3）對純電阻電路；（4）對非純電阻電路：，。學生：輸入的電能，除了電路發(fā)熱還轉(zhuǎn)化為機械能。故有：學生上臺：（1）0.2V不轉(zhuǎn)動時候，為純電阻：正常工作的時候，電能轉(zhuǎn)化為電熱和機械能，故：（2）卡住之后，全部電能轉(zhuǎn)化為電熱，故可以認為是純電阻：有學生一起做思考，最后學生代表：變大，發(fā)熱變大，轉(zhuǎn)得更快。到處非純電阻電功率公式作業(yè)：完成這份試卷?！景鍟O計】【學案設計】物理選修3-1 電功率練習班級 姓名 學號 【學習目標】理解電功與電功率的概念；知道焦耳定律極其生活、生產(chǎn)中的應用；理解閉合電路中的功率關系；一、單選題。1、一只斷燈絲的燈泡，搖接燈絲后使用，要比原來亮一些，這是因為燈絲的A電功率變大 B電阻增大C電阻率減小 D電阻率增大2、關于功率的說法，正確的是A用電器的實際功率一定大于額定功率B一用電器的實際功率可有多個數(shù)值，而額定功率的值是唯一的C將標有“220V 40W”的燈泡接在110伏的電路上，它的實際功率為20瓦D額定功率越大的用電器，實際做功也越多3、關于電熱和電熱器有以下幾句說法，正確的是A電熱只有積極作用而無消極作用B電熱器的電阻越大，電流通過它時產(chǎn)生的熱量就越多C電爐、電烘箱、電吹風、電熨斗、電扇等都是電熱器D500瓦的電熱器連續(xù)工作2小時就消耗1度電4、一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，線圈電阻為2，線圈中電流為10A。這臺電動機正常工作1S消耗的電能為W，產(chǎn)生的熱量為Q，則AW=3800J，Q=200J BW=3800J，Q=3800J CW=72200J，Q=200J DW=72200J，Q=3800J5如圖所示電路，電源電動勢保持不變（內(nèi)阻太小可以忽略），當閉合開關、斷開時，電流表的示數(shù)為0.2A，電阻消耗的電功率為1.2W；當閉合、時，電壓表的示數(shù)為10V，則以下說法不正確的是A閉合開關后，電流表示數(shù)將變小 B電源電動勢為10VC電阻的阻值為20 D電阻的阻值為306如圖所示電路中，電源電壓保持不變，開關S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P向左移動。則關于該電路，下述判斷正確的是A電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大 B電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小C電阻消耗的功率增大D整個電路消耗的總功率減小7如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，開關S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，當燈泡L恰好正常發(fā)光時，電流表A的示數(shù)為0.5A，電壓表V的示數(shù)為2V。則關于該電路，下述判斷正確的是A電源電動勢是2V B燈泡的額定功率是1W C若滑片再向右運動，燈泡有可能被澆毀D若滑片再向左運動，A表示數(shù)將減小，V表示數(shù)將增大8如圖所示，電源電動勢不變，定值電阻R阻值為18。有四只白熾燈泡、，它們的規(guī)格分別為“3V，2W”、“6V，2W”、“12V，2W”、“24V，2W”。當把它們分別接在電路中的、兩端時，若它們都能工作，最亮的燈泡是：A B C D二、雙選題9、有兩個定值電阻R1和R2，現(xiàn)在用一只電壓表和一只電流表按圖中四種接法讀取數(shù)據(jù)，能算出R2消耗的功率的原理圖是 10、在相等的時間里，電爐絲A較電爐絲B放出的熱量多，那么 AA的電阻一定較大 BA的電流一定較大CA消耗的電能一定較大 DA的電功率一定較大11、二燈和額定功率相同，但額定電壓，下列說法正確的是A二燈正常發(fā)光時 B二燈絲電阻C二燈串聯(lián)使用時，實際功率D二燈并聯(lián)使用時，實際功率 12、A“220V 40W”，B“110V 40W”的兩只燈泡，按下列不同接法，A的比B亮的是：A、A接在220V，B接在100V的電路中B、串聯(lián)后接入220V的線路中C、并聯(lián)后接入110V的線路中D、由于額定功率均為40瓦，A的亮度永遠和B的一樣三、填空題。13、電流做功的過程，實際上是 能轉(zhuǎn)化為 能的過程。電流通過電燈做功時， 能轉(zhuǎn)化為 能；電流通過電動機時， 能轉(zhuǎn)化為 能。0138414、平常所說的幾度電的“度”，實際上是 的單位，1度 焦。電能表是測量 的儀表。小芹家的電能表2月底的示數(shù)是017023月底的示數(shù)是小芹家3月份的用電量是 度= 焦。15、標有A“220V 100W”、B“36V 100W”、C“110V 100W”的三盞電燈，各自在額定電壓下工作，則三盞燈最亮的是 。 16、甲燈標有“PZ220100”，乙燈標有“PZ22015”。甲燈的電阻比乙燈的電阻 ，將它們串聯(lián)接入電路中， 燈更亮一些，將它們并聯(lián)接入電路， 燈更亮些。 額定電壓220V頻率50Hz洗衣功率330W脫水功率300W最大電流5A17、下表為某型號雙缸洗衣機的銘牌在額定電壓下洗衣時，通過洗衣機的電流為 A；若洗衣用，脫水用，則該洗衣機消耗的電能共是 。 18、按圖示電路對額定電壓為3.8V的小燈泡進行實驗時，測得5組實驗數(shù)據(jù)，并記錄在表中，同時記錄了小燈泡亮度變化情況。請你仔細分析實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象，回答以下問題：（1）小燈泡的額定功率是 W（2）小燈泡亮度變化規(guī)律是 。四、計算題。19、有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1A。求：（1）電動機正常工作時的輸出功率。（2）如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率多大？20、下面是HG2003家用蒸汽電熨斗示意圖和鉻牌，使用時水箱中的水滴入被加熱的底板氣室，迅速汽化產(chǎn)生向下的蒸汽。（1）某師傅用熨斗干燙衣服時，用了19N的向下的力壓熨斗，在此過程中，衣服受到的壓強是多大？（2）用熨斗汽燙時先預熱，使金屬底板的溫度從20升高到220時，溫控開關自動斷開，已知底板的質(zhì)量為1，鐵的比熱為。蒸汽電熨斗預熱時底板吸收多少熱量？（3）汽燙時，水滴入汽室，由于水升溫汽化帶走熱量。當?shù)装鍦囟冉档?90時，溫控開關自動閉合，當加熱到220時又斷開。如此反復，若蒸汽電熨斗在體按圖所示程序工作，燙一件衣服共消耗多少電能？21、為了緩解用電高峰電力緊張的矛盾，降低居民的用電費用，部分地區(qū)已使用了分時電（能）表，電費價目如下：小明家每天要用電水壺將質(zhì)量為4kg、初溫為20的水燒開，已知氣壓為1標準大氣壓，水的比熱為。求：（1）燒開的這些水吸收了多少熱量？（2）使用分時電表后，小明把燒水時間安排在低谷期，若不計熱量損失，僅此一項，1個月（以30天計）比原來節(jié)省多少元電費？綜合創(chuàng)新應用22、某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量。當它在水平路面上以的速度勻速行駛時，驅(qū)動電機的輸入電流，電壓。在此行駛狀態(tài)下：（1）求驅(qū)動電機的輸入功率；（2）若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率，求汽車所受的阻力以及發(fā)動機線圈的電阻。（）（3）已知太陽輻射的總功率，太陽到地球的距離，太陽光傳播到地面的過程中大約有70%的能量損耗，設想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，太陽能電池板的能量轉(zhuǎn)化效率為10%，求所需的太陽能電池板的最少面積。23、潮汐發(fā)電是利用漲落潮的水位差來工作的，潮差越大，流水量就越大，發(fā)電功率也就越大。我國潮汐能可供開發(fā)的總裝機量為。我國在1980年8月，在浙江江廈建成第一座潮汐發(fā)電站，裝機量為，平均每年發(fā)電量為度電，其規(guī)模為世界第二名。（1）根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，計算江廈潮汐發(fā)電站平均每天滿負荷工作幾小時。（2）若潮汐電站的轉(zhuǎn)換效率為，設江廈潮汐發(fā)電站漲潮和落潮時平均潮差為8m，計算每次漲潮時海水