2022年高中物理 第2章 第5節(jié)《電功率（第1課時(shí)）》教案 粵教版選修3-1

《2022年高中物理 第2章 第5節(jié)《電功率（第1課時(shí)）》教案 粵教版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中物理 第2章 第5節(jié)《電功率（第1課時(shí)）》教案 粵教版選修3-1（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理 第2章 第5節(jié)《電功率（第1課時(shí)）》教案 粵教版選修3-1 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1. 從電能向其他形式能的轉(zhuǎn)化理解電功和電功率的概念，理解電功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系 2. 知道焦耳定律及其在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用 3. 從能量的轉(zhuǎn)化和守恒理解電功和電熱的區(qū)別，知道純電阻電路和非純電阻電路 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)分析與實(shí)驗(yàn)，區(qū)分電動(dòng)機(jī)等非純電阻用電器的電功和電熱，體會(huì)物理學(xué)的研究方法。 （三）情感態(tài)度和價(jià)值觀 了解、關(guān)注電磁科學(xué)發(fā)展對(duì)生活、生產(chǎn)的巨大作用，培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí)。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 1. 重點(diǎn)：電功和電功率、電熱與熱功率、純電阻電路

2、和非純電阻電路的關(guān)系 2. 難點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)等非純電阻用電器的電功率和電熱率的關(guān)系的理解和應(yīng)用 三、學(xué)情分析 初中已學(xué)《焦耳定律》、《電功 電能》、《電功率》三節(jié)，學(xué)生已知多個(gè)電學(xué)概念，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出焦耳定律、電功、電功率等公式，但停留在識(shí)記階段。中學(xué)階段的物理學(xué)習(xí)是螺旋式上升的過(guò)程，高中對(duì)該部分的內(nèi)容有了更進(jìn)一步的要求，須從本質(zhì)上分析問(wèn)題，如理解電流做功的實(shí)質(zhì)、焦耳定律的推導(dǎo)等，并對(duì)實(shí)際用電器的功率進(jìn)行計(jì)算。因此，本課教學(xué)先通過(guò)提問(wèn)喚醒學(xué)生初中的記憶，再層層深入，引導(dǎo)學(xué)生探究本質(zhì)問(wèn)題，最后代入實(shí)際電路中進(jìn)行計(jì)算。 四、教學(xué)思路 五、教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)

3、計(jì)意圖 新 課 導(dǎo) 入 復(fù)習(xí)與 引入 【溫故知新】 實(shí)驗(yàn)電路圖：對(duì)電阻的功率的測(cè)量（初中） 復(fù)習(xí)測(cè)量功率的方法。 【分組實(shí)驗(yàn)】研究電動(dòng)機(jī)的電功率與熱功率的關(guān)系 1、測(cè)量電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的U、I 2、測(cè)量電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的U、I 3、比較電流的變化 4、比較電功率的變化 學(xué)生通過(guò)回憶已有知識(shí) 學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn) 學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ，產(chǎn)生疑問(wèn)，分析電路電流情況 復(fù)習(xí)已有知識(shí)，為電路計(jì)算作鋪墊 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，提高實(shí)驗(yàn)技能 設(shè)下疑問(wèn)，激發(fā)興趣，引發(fā)思考 問(wèn)題提出 【提出問(wèn)題】 同一個(gè)用電器，電阻不變，在轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的不同狀態(tài)下，電路電流有差異，

4、可見(jiàn)，歐姆定律在某個(gè)狀態(tài)或某種電路中是不適用的。如何解釋這一現(xiàn)象？ 【分析】?jī)蓚€(gè)狀態(tài)區(qū)別在哪里？ 從什么角度分析電路電壓、電流的關(guān)系？ 【課題】第五節(jié) 電功率 【學(xué)生分析】 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)：電能轉(zhuǎn)化為熱能與動(dòng)能 不轉(zhuǎn)時(shí)：電能只轉(zhuǎn)化為熱能 因此，從能量轉(zhuǎn)化的角度，對(duì)不同電路進(jìn)行分析，研究電功率 培養(yǎng)分類(lèi)思想 創(chuàng)設(shè)情景 【聯(lián)系生活】 生活中存在著各種各樣的電器（圖）：熱得快、電水壺、電爐、風(fēng)扇、電吹風(fēng)等。 【提出問(wèn)題】這些電器是怎么工作的？從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電器有什么共同點(diǎn)？ 學(xué)生總結(jié)用電器的共同特點(diǎn)： 工作時(shí)要消耗電能， 把電能轉(zhuǎn)化為不同形式的能

5、 聯(lián)系實(shí)際，貼近生活，培養(yǎng)分析與總結(jié)能力。 電功與電功率 電流做功的 實(shí)質(zhì) 【提出問(wèn)題】電能是如何的轉(zhuǎn)化？ 【分析】電流做功 【回憶】初中已學(xué)電流做功：W=UIt 【深化】高中從微觀分析電流做功的實(shí)質(zhì) 【分析】力學(xué)中，做功通常指某個(gè)力對(duì)某物體做功，在電路中，在一段兩端電壓為U的導(dǎo)體中，自由電荷在靜電力作用下沿靜電力的方向做定向移動(dòng)，結(jié)果電荷的電勢(shì)能減小，其他形式的能增加。 引導(dǎo)學(xué)生從力學(xué)做功過(guò)度到電流做功 。 從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)電流做功的實(shí)質(zhì) 電流做功的 推導(dǎo) 【推導(dǎo)】如何計(jì)算靜電力做的功？ 已知導(dǎo)體兩端電壓為U，電流大小為I。根據(jù)電流的定義，在時(shí)間t

6、內(nèi)，從電路左端進(jìn)入的電荷量為q=It。 所以，在這個(gè)過(guò)程中，靜電力對(duì)電荷做的功是W=Uq，把q=It代入，得W=Uq=UIt 電功的單位是J 學(xué)生在老師的引導(dǎo)下推導(dǎo)電功的公式 學(xué)會(huì)分析、推導(dǎo)，用電學(xué)量的定量關(guān)系推導(dǎo)電流做功的公式 電 功 率 【推導(dǎo)】電流做功的快慢？ P=W/t=UI 表示電流做功的快慢。 認(rèn)識(shí)電功率 電熱與熱功率 電流的熱效應(yīng) 由于能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的，電流做了功，就意味著能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。 那么，電流做功的過(guò)程，電能會(huì)轉(zhuǎn)化為哪種形式的能？ 最容易讓我們感受到的就是熱能的轉(zhuǎn)化，為什么電流做功總會(huì)伴隨著發(fā)熱？ 【引導(dǎo)

7、】微觀解釋。 我們把這種電流發(fā)熱的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。 學(xué)生描述發(fā)熱過(guò)程： 當(dāng)電流通過(guò)有電阻的用電器或?qū)w時(shí)，定向移動(dòng)的電子與金屬正離子不斷碰撞，使正離子振動(dòng)加劇，從而產(chǎn)生了內(nèi)能，使導(dǎo)體溫度升高 認(rèn)識(shí)電流發(fā)熱的本質(zhì) 電熱與 焦耳定律 【回憶】如何計(jì)算電流發(fā)熱產(chǎn)生的電熱？ 初中學(xué)到，英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)精確的實(shí)驗(yàn)得到，電流的發(fā)熱量Q=I2Rt 學(xué)生聯(lián)系初中實(shí)驗(yàn)圖，回憶焦耳定律： Q=I2Rt 以初中為基礎(chǔ)，喚醒已有知識(shí)，為進(jìn)一步深化鋪墊 熱 功 率 【類(lèi)比】與電功相似，除了關(guān)注發(fā)熱的多少，還關(guān)注發(fā)熱的快慢。 【推導(dǎo)】定義“熱功率”，描述電流發(fā)熱的快慢，定義式

8、為：P=Q/t=I2R 學(xué)生推導(dǎo)： P=Q/t=I2R 通過(guò)類(lèi)比得到另一種功率的概念 電路中的能量轉(zhuǎn)化 引入 【整理】整理電功、電熱的概念 【提出問(wèn)題】我們定義了兩種功率——電功率與熱功率，這兩者有什么關(guān)系呢？ 在不同的電路中，電功率與熱功率的關(guān)系是不一樣的（分類(lèi)） 【演示實(shí)驗(yàn)】燈泡與電動(dòng)機(jī) ——通電同樣的時(shí)間（并聯(lián)），燈泡溫度高，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 學(xué)生分類(lèi)兩類(lèi)： 像電燈泡一樣：電能之轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 像電動(dòng)機(jī)一樣：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和動(dòng)能等其他形式的能。 用分類(lèi)的思想分析問(wèn)題。 純電阻電路 第一類(lèi)：電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 【推導(dǎo)關(guān)系】根據(jù)能量守

9、恒定律，電功率與熱功率的關(guān)系是：UI=I2R 【定義】純電阻電路 從能量守恒的角度分析電學(xué)量的定量關(guān)系 非純電阻電路 第二類(lèi)：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他形式的能。 【推到關(guān)系】UI=I2R+P機(jī)， UI>I2R 【定義】非純電阻電路 應(yīng)用：歐姆定律的適用條件 【演示實(shí)驗(yàn)】電動(dòng)機(jī)串聯(lián)小燈泡示教板 觀察風(fēng)扇正常工作與卡住時(shí)，燈泡的亮度變化，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 接通電源：燈泡亮、風(fēng)扇轉(zhuǎn) 按停風(fēng)扇：燈泡變更亮 【結(jié)論】電流遠(yuǎn)大于原電流 【討論】為什么電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)時(shí)，電流會(huì)不一樣？ 【解析】純電阻電路：UI=I2R，U=IR，I=U/R，歐姆

10、定律適用 非純電阻電路：UI>I2R，I>U/R，歐姆定律不適用 學(xué)生猜想結(jié)果，觀察實(shí)驗(yàn) 學(xué)生討論、分析 鍛煉對(duì)物理現(xiàn)象的描述能力 提高學(xué)生的綜合分析能力，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)歐姆定律的適用范圍 閉合電路的功率 關(guān)系 【提出問(wèn)題】把部分電路放入全電路進(jìn)行研究，功率符合什么關(guān)系？ 【推導(dǎo)】E=U外+U內(nèi) 同一電路電流相等，兩邊同時(shí)乘以電流I，EI=U外I+U內(nèi)I P總=P電+I2R 回憶公式，深化理解 總結(jié) 從板書(shū)歸納知識(shí)要點(diǎn) 歸整，提升 六、板書(shū)設(shè)計(jì) 第五節(jié) 電功率 一、電功 W=Uq=UIt 電功率 P=W/t=UI 二、電熱 Q=I2Rt ——焦耳定律 熱功率 P=Q/t=I2R 三、電路中能量的轉(zhuǎn)化 1、電能→內(nèi)能：UI=I2R （純電阻電路） 2、電能→內(nèi)能+其他能：UI>I2R （非純電阻電路） 四、閉合電路的功率關(guān)系 EI=U外I+U內(nèi)I