内容正文:
第2节 电功率
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.知道电功率的定义、公式、单位。
2.理解额定电压与额定功率。
3.会用电功率的公式P=UI进行简单计算。
4.知道“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系。
5.能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。
【过程与方法】
1.观察体验电能表铝盘转动的快慢跟用电器电功率的关系。
2.观察体验用电器的额定功率与实际功率的关系。
【情感·态度·价值观】
1.通过了解电功率在实际中的应用,认识物理在生活中的重要作用。
2.了解生活中家庭用电器的功率大小,提高节约用电的意识。
◇教学重难点◇
【教学重点】
电功率、额定电压与额定功率、电功率和电流、电压之间的关系。
【教学难点】
电功率和电流、电压之间的关系。
◇教学过程◇
一、新课导入
学过电能表后,大家有没有观察自己家的电能表。电能表有时候转得快,有时候转得慢。你知道电能表转速的快慢和什么因素有关吗?
二、教学步骤
探究点1 电功率
[阅读课本]P91“在日常使用的节能灯……将上节电功W=UIt代入上式得P=UI”
[思考]观察节能灯的铭牌,其中“220 V 24 W”中的“220 V”是灯泡的额定电压,“24 W”表示什么呢?
[提示]“24 W”是节能灯的电功率。
[思考]将“220 V 24 W”的节能灯与“220 V 200 W”的灯泡分别接入电路中,哪个消耗的电能快?
[提示]将“220 V 24 W”的节能灯接入电路,观察到电能表转动得慢,换一个“220 V 200 W”的灯泡接入电路,电能表转动得快。
[归纳提升]电能表铝盘转动的快慢不同,表示用电器消耗电能的快慢不同。铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少,而在相同时间内铝盘转过的圈数,则反映用电器工作时消耗电能的快慢。
[思考]为了表示电流做功的快慢,物理学中用什么来表示呢?
[提示]物理学中,用功率表示电流做功的快慢。
[归纳提升]在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢(或电流做功的快慢),电功率用P来表示,它的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。前面提到的“24 W”说的就是节能灯的电功率。
[思考]生活中不同用电器的电功率一般不同,你了解哪些家用电器的电功率?
[提示]家用空调约1000 W,电吹风机约500 W,洗衣机约500 W,电视机约200 W,电冰箱约100 W。
[思考]同一用电器工作时,电功率一直保持不变吗?
[提示]电风扇工作时,旋转到不同的挡位,电功率不同;电饭锅煮饭时电功率大,保温时电功率小;电冰箱、空调等是间歇性工作,不同工作状态下,电功率不同。
[思考]电流通过洗衣机,0.5 h做功9×105 J,电流通过电饭锅,20 s做功2×104 J。电流通过哪个用电器做功多?电流通过哪个用电器做功快呢?
[提示]用电器做功的多少可以直接比较,电流通过洗衣机做功多;做功的快慢,即电功率,是电流所做的功与时间之比,电流通过电饭锅做功快。
[归纳提升]电功率等于用电器在1 s内所消耗的电能。如果在“t”时间内消耗的电能为“W”,那么这个用电器的电功率P=,符号的意义及单位:W—电流做的功,单位焦耳(J),t—所用的时间,单位秒(s),P—用电器的功率,单位瓦特(W),将W=UIt代入可得P=UI。
探究点2 “千瓦时”的来历
[阅读课本]P93“前面我们讲到电能时……1 h所消耗的电能。”
[思考]100 W的灯泡通电20 s,与100 W的灯泡通电1 h,哪个灯泡消耗的电能多呢?
[提示]电功率相同时,通电时间长的消耗的电能多。
[思考]使100 W的灯泡通电20 s,使15 W的灯泡也通电20 s,哪个灯泡消耗的电能多呢?
[提示]通电时间相同时,电功率大的消耗的电能多。
[思考]使100 W的灯泡通电20 s,使15 W的灯泡通电1 h,哪个灯泡消耗的电能多呢?
[提示]用电器消耗的电能多少与用电器的电功率和通电时间有关。由公式P=变形后得到W=Pt,即用电功率乘以通电的时间可以作出比较。
[思考]你知道“千瓦时”这个单位的由来吗?
[提示]如果电功率的单位用千瓦(kW),时间的单位取小时(h),由W=Pt,这时电功W的单位就是“kW·h”。1 kW·h可以看成电功率为1 kW的用电器使用1 h所消耗的电能。
[思考]你能说出千瓦和千瓦时的区别吗?
[提示]千瓦是电功率的单位,千瓦时为电能(或电功)的单位。
[思考]焦耳和千瓦时都是电功的单位,你知道千瓦时和焦耳两单位之间是如何换算的吗?
[提示]1 kW=1000 W,1 h=3600 s,由W=Pt=1 kW×1 h=1000 W×3 600 s=3.6×106 J
[归纳提升]1 kW·h=3.6×106 J
[思考]1 kW·h的电能可以供200 W的电视机工作多长时间?
[提示]根据P=变形