2.2 电路的基本物理量（2）（教案）-《电工技术基础与技能》（机工版 第4版）同步精品课堂

《电工技术基础与技能》教案 课 题 第二章直流电路 2.2 电路的基本物理量 课 型 课 时 2 授课班级 授课时间 90 授课教师 教材分析 所选教材为机械工业出版社出版的《电工技术基础与技能（第4版）》，教材根据教育部颁布的“中等职业学校电工技术基础与技能教学大纲”，并参照相关国家职业技能标准和行业职业技能鉴定规范，结合中等职业教育的教学实际情况修订而成。 本书主要内容包括电能与安全用电、直流电路、电容和电感、单相正弦交流电路、三相正弦交流电路、磁路与变压器、生产实训和电工职业资格训练。本书采用理实一体化编写体系，以学生为中心，理实结合，实训活动贯穿始终，体现“做中学”的职业教育特色。内容安排从简单到复杂、从单一到综合，符合学生的认知规律，书中设置有“案例导入”“知识拓展”“操作指导”“小提示”“小技巧”“科学常识”“科技成就”等栏目，章节后有“本章小结”“练习题”“知识问答”“专业英语词汇”等。本教材服务机电、无人机、物联网、电梯等行业升级发展，践行社会主义核心价值观，注重科学思维、工程思维的方法训练，培养学生的劳模精神、劳动精神和工匠精神。 本书为中等职业学校电气设备运行与控制、机电技术应用、电气技术应用等电类相关专业的通用教材，也可作为相关专业工程技术人员的岗位培训教材。 学情分析 本课程主要面向中等职业教育，以培养技术技能人才为主要目标。而中等职业学校的学生普遍具有学习基础较为薄弱、缺乏学习自信心以及自控能力、自学能力较差，但动手能力较强等特点，一定程度上增加了课程教学的难度，应根据学情，以学生感兴趣的内容为切入点，选择合适的教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。本节课之前大家已经学习了电流、电压、电位、电动势的含义及相关计算公式，对电路的相关物理量有了初步的了解。 学习目标 通过学习能够准确阐述电功和电功率的概念，理解电功、电功率的区别；熟练掌握电功、电功率与电压、电流、时间等相关物理量的关系。能灵活运用电功和电功率公式计算实际电路问题，解决家庭用电等场景中的电能消耗、电器功率选择等问题；学会使用电能表测量电功。引导学生发现电功、电功率在日常生活中的应用，激发对物理学科的学习兴趣；通过探究实验，结合家庭用电知识，增强学生的节能意识和社会责任感。 学习重难点 重点：功率和电能的概念。 难点：功率和电能的概念。 教学方法 引导法、小组学习法、多元互动、做中学。 课前准备 教师准备：讨论主题、创设情境，发放任务书。 学生准备：确定分组、思考讨论，完成任务书。 教学媒体 纸质版教学媒体：教材、配套习题 数字化教学媒体：多媒体，中国大学MOOC（慕课）等教学网站 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 给出电路图，介绍元器件，让学生自己搭接电路，电路图如下。 1）识读电路图 2）用两节1.5V电池供电，电阻选用100Ω，观察发光二极管的亮度，将电阻更换为510Ω，再次对比发光二极管的亮度。 1.提出问题：灯泡亮度问题 2.分析问题：将学生分组，根据学习任务，通过师生讨论，对所提问题进行分析，明确完成学习任务的具体步骤和相关知识。 通过识读电路图环节，以复习上节课的内容 通过实验对比，让学生体会元件选用不同会影响到电路中的电压、电流等物理量的变化，引出新课内容 1.组织学生分组讨论学习，培养学生团队合作意识和沟通交流习惯。 2.积分制激发学生对本章内容学习的兴趣，调动学生的积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 案例导入 我们经常看到灯泡上标有40W\60W等标志，那么大家有没有想过这是什么意思？与灯泡的工作又有什么关系呢？ 1. 电功 电流做的功叫做电功。电流做功的过程就是将电能转换成其他形式的能的过程，其做功的大小为： W =UIt对于纯电阻电路，有: 2. 电功率 电流在单位时间内所做的功称为电功率。电功 率用P表示，即 功率在日常生活和工作中的应用：如家用电器、电机的功率。 1 度电可供“220 V，25 W”的灯泡发光多少小时？ 解：1 度 =1 kW·h，25 W=0.025 kW由 P= W/t ， 得 t= W/P = 1 kW· h/0.025 kW  =40 h 一个铭牌标有“220V、100W”的白炽灯，试求：（1）灯丝的热态电阻和白炽灯允许通过的额定电流？（2）当其两端加110V电压时，其消耗的实际功率为多少？ 解：（1）根据公式P=U^2/R可以求出 R=U^2/P=220^2/100Ω=484Ω 根据公式P=UI可以求出白炽灯允许通过的额定电流 I= P/U = 100/220 A≈0.45A （2）当其两端加110V电压时，其消耗的实际功率为 P=U^2/R=220^2/484W=25W 3. 负载的额定值 在实际使用时，所有电气设备和元件都有一定的使用限额，这个限额就是负载的额定值。负载长时间正常工作时所允许施加的最大电压、流过的最大电流称为负载的额定电压、额定电流。额定电压和额定电流的乘积，称为额定功率。 额定值用带有下标“N”的字母表示，如额定电压 UN。额定值是制造厂综合考虑产品的可靠性、经济性和使用寿命等因素而制定的，它是使用电气设备和元器件的依据。例如，“220 V 12 W”表示该用电器额定电压为 220 V，额定功率为 12 W。电气设备的额定值通常表在铭牌上。 用不同瓦数的灯泡亮度不同引出功率的概念，让学生了解功率的内在含义。 通过练习巩固几个重要公式的应用。 通过计算，锻炼学生对电功、电功率的理解和分析 1、组织学生回答问题，提高学生课堂参与度，使同学们通过思考加深印象。 2.下发并讲解任务书内容，让学生明确课堂任务，学习更有针对性和目标。 3.个人积分形式，更能激发学生作为学习主体，参与学习的动机。 活动三： 调动思维 探究新知 电流的热效应：我们把导体中有电流通过，导体就会发热的现象叫做电流的热效应。 电流流过导体产生的热量与导体的电流的平方、导体的电阻、通电时间成正比，这一定律称为焦耳定律，即Q=I2Rt 式中，Q 为导体产生的热量，J ；I 为导体中的电流，A ；R 为导体中的电阻，Ω ；t 为导体通电时间，s。 1.想一想：电流通过电路时要做功，电流通过导体使也要产出热量，那么电流做的功与它产生的热量相等吗？为什么？ 2.问题抢答: （1）节约用电是每一位公民的责任，请你应用所学的知识列举节约用电的措施？ （2）结合教室空调铭牌，计算空调7小时的用电量是多少？ 通过案例的介绍，让学生找出与电流热效应相关的元素是什么，引导学生将相似实物进行类比分析。 通过案例让学生巩固类比分析的方法，引导学生独立完成比较，理解电动势的含义。 1、组织学生回答问题，提高学生课堂参与度，使同学们通过思考加深印象。 2. 个人或小组积分形式，激发学生的学习积极性和主动性。 活动四： 巩固练习 素质提升 实战演练 明确并分配任务： 1.准备工作 测量电路的基本参数： （1）MF47 型万用表 1 块。 （2）直流电源（0 ～ 30 V）。 （3）交流电源（0 ～ 220 V）。 （4）导线若干。 2.以小组为单位，进行电路基本参数的测量与计算等训练，整个过程要求团队协作、安全规范操作、严谨细致、精益求精。 演练： 1. 测量直流电压 （1）将 MF47 型万用表转换到直流电压（V）挡，并选择合适的量程。若不清楚被测电压的大小，则选择最大量程。 （2）将万用表表笔并接在直流电源两端，红表笔接电源正极，黑表笔接电源负极。读出电压值，填入表 。 2. 测量交流电压 （1）将 MF47 型万用表转换到交流电压（V）挡，并选择合适的量程。若不清楚被测电压的大小，则选择最大量程。 （2）将万用表表笔并接在交流电源两端。读出电压值，填入表。 3. 计算 根据已知电流数值I=0.5A，计算相应的电功率大小，填入表。 1.学生分组完成任务 2.小组代表发言（抢答形式，小组积分） 3.组织学生进行实战演练 1、组织学生分组回答问题，提高学生课堂参与度。 2.积分制激发学生的胜负欲及学习积极性，在小组合作中培养学生的团队合作意识和集体意识。 3.分组演练，强化知识应用，达到学以致用、培养技术技能人才的目的。 课堂小结 作业布置 1.课堂小结：本节课主要学习了电功、电功率及电流的热效应相关知识。明确了电功、电功率的区别和关系，同时掌握了额定功率和实际功率的区别。对于电流的热效应，理解了焦耳定律知道电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的联系。认识到这些知识在生活中的广泛应用，如电能表计量、电器铭牌解读，也明白了合理用电和安全用电的重要性，希望同学们能将所学知识与生活实际紧密结合，体会物理学科的实用价值 。 2.课后作业： 有一栋五层的教学楼，每层有12个教室，每个教室有8只40W的荧光灯，若每天节约用电1小时，问一个月（按30天计算）可节约多少度电？若每度电费为0.52元/度，一个月可节约多少电费？ 板书设计 电路与电路图 一、电功 二、电功率 三、电流的热效应 教学反思 本次课程以电工基础和电功率为核心，结合理论讲解与实例分析展开教学。从课堂效果来看，学生对基本概念应用掌握较好，多数学生能快速理解计算方法。同时授课过程中通过 “家庭电费计算”“电器铭牌解读”等贴近生活的案例，帮助学生快速理解电功（W=Pt）与电功率（P=UI）的概念及计算公式，学生能较好掌握额定功率与实际功率的关系，课堂互动积极。同时，引入万用表测量计算实际功率的实操环节，显著提升了学生的动手能力和学习兴趣。但教学中也暴露出一些问题。部分学生因数学基础薄弱，在推导P=I2R=U2/R​等变形公式时存在理解困难；在交流电路功率因数概念讲解中，由于内容抽象，学生难以将理论知识与工厂设备节能改造等实际应用结合，导致知识迁移能力不足。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$