初中物理-电流做功的快慢教学设计学情分析教材分析课后反思

【课标分析】1、让学生结合生活经验，能从做功快慢的角度认识用电器的性能，从而理解电功率的概念。2、引导学生写出电功率的定义表达式P＝W／t，认识其单位及其含义。3、结合问题情境引导学生设计实验探究电功率的决定因素，培养学生的合作探究能力。4、引导学生推导出电功率的计算式P＝UI，从而认识其单位“瓦”的另一种由来及其含义。【教学分析】

1、在运用公式P=W/t计算电功率时，从公式可以看出，计算所得的值是做功时间内的平均值，用公式P=UI计算电功率时，从公式中可以看出，当电路接通后每个时刻电路中都有电压和电流，所以这个公式计算的是每个时刻的电路中的电功率。

当电路中的电功率恒定不变时，用上述两个公式所算得的电功率值是相等的：当电路中的电功率在做功的时间内发生变化时，用公式P=W/t算得的电功率是平均值，不能反映出电路中电功率的变化情况。然而，用公式P=UI计算的电功率是每个时刻的电功率，能反映出电路中电功率的瞬时变化情况。

2、电功率常用下列三种形式表达：P=UI、P=I2R、P=W/t。要注意分清这三种形式公式的适应范围及它们的物理意义。当电路是纯电阻，无反电动势存在，那么上述各式都成立。

如果电路负载中存在反电动势，P=UI为整个负载的总功率，而P=I2R则仅表示负载所消耗热的那部分功率。例如，以电路中接直流电动机而言，如果加在电动机两端电压为U，正常工作时通过的电流为I，则当电枢线圈转动时作切割磁感应线运动而产生感生电动势，这一感生电动势和外加电压的方向相反，因而得I正=（U-E反）/R（I正为正常工作电流）；所以，I正R=U-E反，U=E反+I正R，则I正U=I正E反+I2正R。

上式中的I正U为直流电动机的总功率（输入功率），I2正E反为克服反电动势所消耗的功率，即转变为机械能的功率（输出功率），I2正R为电枢线圈中发热而损耗的功率（损耗功率）。由此可见，只有在纯电阻电路中，三个公式可彼此通用，而在反电动势的电路中（含原电路）三者不能混淆。

【学情分析】1、学生已具备的电功的基本概念，电功的单位及消耗电功的计算基本掌握。2、学生已了解在生活中同一种用电器却分了许多不同的型号，如：灯泡有15W、25W、60W等，且不同型号的亮度一般不同的现象。3、学生收集或是抄写一些家用电器的铭牌内容，并自备一只标识清晰白炽灯泡，供课堂内相互交流。学＿《电流做功的快慢》教学设计一、教学目标：1、让学生结合生活经验，能从做功快慢的角度认识用电器的性能，从而理解电功率的概念。2、引导学生写出电功率的定义表达式P＝W／t，认识其单位及其含义。3、结合问题情境引导学生设计实验探究电功率的决定因素，培养学生的合作探究能力。4、引导学生推导出电功率的计算式P＝UI，从而认识其单位“瓦”的另一种由来及其含义。二、课程资源1、学生已具备的电功的基本概念，电功的单位及消耗电功的计算基本掌握。2、学生已了解在生活中同一种用电器却分了许多不同的型号，如：灯泡有15W、25W、60W等，且不同型号的亮度一般不同的现象。3、学生收集或是抄写一些家用电器的铭牌内容，并自备一只标识清晰白炽灯泡，供课堂内相互交流。4、学生分组实验器材：导线若干、电压表、电流表、秒表、开关、电源各一只、小灯泡2只（不同规格）。5、教师自制教具两个不同的直流电动机固定在示教板上，分别提升等重的物体做功，工作电压可由使用干电池的个数来改变。（可以完成单独、串联、改变电压等工作方式）三、教学环节（一）复习巩固：出示一只灯泡，师问：要想知道它在某一电路中消耗了多少电能、做了多少功，你有什么办法？生1：接入电能表测生2：根据W＝UIt,分别测灯的电压、电流和通电时间即可算出。（既复习了上节课的重点知识，又让学生知道了两种不同的测电功的方法，同时也为新课的展开作了知识上的铺垫）（二）电功率概念的教学：1、

创设问题情境引入：（联系学生的生活实际和已有的生活经验过渡到本课的学习目标）让学生观察自备白炽灯泡，相互交流信息。教师有选择地板书：灯泡规格：220V15W、220V25W、220V60W、师问：在生活中我们为了更省电，一般选用上述中的哪一个？生：220V15W师问：在生活中我们为了获得较高的亮度，一般选用上述中的哪一个？生：220V100W师问：在刚才的选择中，你根据的是哪一项数据？生：后面的“××W”师：“××W”就是电功率，它是描述用电器性能一项重要数据，什么叫电功率？它的具体含义是什么？这就是我们这节课要研究的内容。2、

电功率物理意义：演示：电动机通电提升重物作功，让学生观察比较在同样的电压下、通电时间相同时，重物被提升的高度不同（电动机作机械功学生都非常感兴趣，也便于让学生理解电流做功的概念）师问：如果你要选其中的一个参加比赛，你会选哪一个？为什么？生：选升得高的，因为它做功快。师：对！它做功快在物理学里就说它的电功率大，做功慢的就说它的电功率小。所以为了描述用电器做功的快慢我们引入了电功率的概念。它的具体含义是用电器在单位时间内做的功叫做电功率，与机械功率一样它可以写成：P＝W／t（让学生叙述各字母的含义）及对应的单位并板书巩固练习一：（1）甲电动机在10s内作功为120J，乙电动机在1min内作功为600J，谁做功快？谁的功率大?（2）200W的物理意义：_______________1000w的物理意义：_______________（让学生进一步理解电功率概念的含义：1s内电流完成的功越多，电功率就越大。）（三）实验探究：电功率的决定因素（创设问题情境，引导学生合理猜想与假设，鼓励学生大胆发言）师：用电器消耗电能的多少与它的电压、电流和三个因素决定，用电器消耗电能的快慢即电功率的大小与什么因素有关？你的看法是什么？依据的现象是什么？生1：我认为电功率与电压有关，因为电动机用两块电池比一块电池转得快，所以电压越高电功率就越大。生2：我认为电功率不一定与电压有关，因为在同样的电压下不同的电动机转得快慢不同，我在玩儿四驱车时发现的，电池都是两块，换用不同的电动机车跑得快慢不一样，所以电功率可能与电动机的电阻有关。生3：我觉得电功率也跟电流有关，因为电流大时电动机的转动也会加快。生4：我还觉得电功率跟通电时间有关，因为做功用的时间越短就说明它做功越快，功率就大。师：要验证生1观点：电功率与电压有关，应如何设计实验？如何控制变量？生：同一个电动机分别用两块电池和一块电池供电，看它转得快慢。师：其他同学有无补充？师：大家同意吗？（一致掌声通过）探究一：教师请这位同学上前选用教具演示，其他同学观察，得出结论。（此实验操作较简单，应给学生以表现的机会）师：刚才的实验已经说明电功率与电压有关。如何验证电功率是否与电流有关？大家有何方案？换用灯泡做实验试试看？（因为电动机不是纯电阻用电器，用它在做实验时会出现很多不确定因素，因此教师要有意识引导学生跳出用电动机实验的思维定势，便于试验的进步探究）生：用两个不一样的灯泡并联，让它们的电压一样电流不一样，比较它们在相同的时间内做功的多少，就可以看出关系了。请其到黑板画出电路图师：其他同学有无补充？生：我觉得控制通电时间很简单，两个灯同时通断电就行了，关键是灯泡做的功怎么比较？生：利用电压表、电流表分别测灯的电压、电流，再和通电时间相乘就能算出灯泡做的功。师：大家说得很对！下面我们就两人1组，利用桌面上老师给你提供的实验器材共同来验证这个猜想。注意要随时记录观察到实验数据。探究二：学生探究、收集、整理实验数据，教师巡视指导 全班交流与合作：1、

前后组间交流数据及结论2、

请一组再将数据填写在小黑板上，供全班分析。师：大家的实验已经说明电功率与电流有关，那么在试验过程中和数据整理时大家有无新的发现或问题？生：我发现用秒表测的时间没有用，因为算电功时用W＝UIt，再用P＝W／t算电功率时，时间t就被除掉了，公式变为P＝UI了。师：你的发现很有价值，这个式子就是我们最常用的电功率计算式，即电功率等于电压和电流乘积。师：谁还有其他的发现或问题？生：我发现灯泡越亮它的电功率越大。（一些同学纷纷表示赞同）师：你的发现也很有价值，实际上灯泡亮度就看它消耗的功率，消耗的功率越大灯泡亮度就越亮。（四）小结：（五）巩固练习：（附卷）1、关于电功率的物理意义说法正确的有（）A、做同样的功，电功率大的用电器用的时间短B、在相同的时间内，电功率大的用电器做功一定多C、电功率小的用电器做功一定少D、电功率小的用电器做功一定慢2、下列单位中不属于电功率单位的有（）A、瓦特（W）B、焦／秒（J/s）C、千瓦时（KW.h）D、伏安（V.A）3、灯泡的电压为220V，工作电流为0.3A，求它的电功率

4、电动机的电功率为6W，工作电压为12V，求它的工作电流

5、家庭电路中有一只灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表，请用2种方法搞清这只灯泡此时的功率，说明理由并写出计算公式

6、设计探究实验——探究电功率与电阻的关系原始公式电功率公式及典型例题分析原始公式原始公式W=Pt 电功率公式：t原始公式W=Pt原始公式 原始公式W=PtW=Pt 原始公式 原始公式国际主单位：焦耳（J）瓦特（W）秒（s）常用单位：千瓦时（kW·h）千瓦（kW）小时（h）公式、常用于并联电路（电压不变时）公式、常用于串联电路（电流不变时）【例1】一把电烙铁接在220V的电路中，通过的电流是350mA，问通电1h消耗了多少电能？

【分析】只需求出在1h的电功，就可知道所消耗的电能。

【解答】由电功的公式得

W=UIt=220V×0.35A×3600s=2.8×105J

答：电烙铁1h消耗电能2.8×105J。【例2】一定阻值的电阻，接在电压为3V的电路上，消耗的功率为0.6W，求这个电阻的阻值，5min电流做功多少？

【分析】：可用P=U2/R求电阻，由W=Pt

求出电功。

【解答】因为P=UI和I=U/R所以P=U2/R所以

R=U2/P=(3V)2/0.6W=15Ω

因为P=W/t所以W=Pt=0.6W×5×60s=180J

答：这个电阻的阻值是15Ω，5min电流做的功是180J。对于此题：你还能用什么办法？【例3】1kwh的电能能使一只“220V40W”的灯泡正常工作几小时？

【分析】由公式P=W/t得t=W/P，即可求解。若W取kW·h，P取kW，则t的单位即为h.

【解答】由P=W/t得t=W/P=1kW·h/0.04kW=25h

[答]使电灯工作25h。不这样算还可以怎么算？【例4】某校教学大楼有教室24间，每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只。

（1）求引入大楼照明线中的电流；

（2）若平均每日用电3h，每月以30日计，每月耗电多少度？

【分析】可由P=UI及并联电路中I=I1+I2+……求出大楼照明线中的电流I可由W=Pt求耗电量。

【解答】（1）每个教室用电的功率是

P=40×6W=240W

全楼用电的总功率P总=P×24=5.76×10３W所以I总=P总/U=5.76×10３W/220V=26.2A

（2）全楼月耗电量5.76×10３W=5.76kWW=P总t=5.76kW×3×30h=518.4kW·h=518.4度

[答]（1）照明线中电流是26.2A；（2）每月耗电518.4度。

【例5】长短粗细均相等的铜丝、铁丝、铅丝串联在电路中，通电后()

A.铜丝发热多B.铁丝发热多.C.铝丝发热多D.三者相同

【分析】电流通过导体产生的热量w=Q=I2Rt，三根金属丝串联时，因为通电时间及电流强度均相等，且铁丝的电阻最大，所以铁丝发热最多。【解答】B【例6】一只标有“PZ220－40”和一只标有“PZ220－100”的灯泡，若：(1)把它们并联在220V的电源上，问哪盏灯亮些？(2)把它们串联在220V的电源上，哪盏灯亮些？【分析】灯泡的亮暗程度取决于实际功率的大小，因此只要求出并比较两只灯泡的实际功率，就可以判断它们的亮暗了。【解答】(1)当两只灯泡并联在220V的电源线上时，有U实=U额，所以P实=P额。因为“PZ220－100”的灯泡的额定功率大，所以此灯泡较亮。(2)当两只灯泡串联在220V的电源线上时，根据串联电路的特点，【例7】：甲、乙两灯分别标有“4V，2W”和“6V，3W”的字样，将两灯并联在电路中，哪一个灯更亮？将两灯串联在电路中，哪一个灯更亮些？（所加电压不会使灯丝熔断）【分析】灯泡的亮度取决于它的实际消耗的电功率，消耗的电功率大些灯泡就亮些。当灯泡两端的电压变化，将引起电功率的变化。而灯丝的电阻是不会随电压的变化而变化的。由灯泡上所标的额定电压和额定功率，可以求出灯丝的电阻。两灯并联时灯泡两端的电压是相等的，所以用公式。两灯串联时通过灯丝的电流是相同的，所以用公式。【解答】先计算出两灯丝的电阻两灯并联时电压相等因为<，所以>即甲灯亮些。两灯串联时电流相等因为<，所以<即乙灯亮些。答：两灯并联接入电路时，甲灯更亮些。两灯串联接入电路时，乙灯更亮些。【例8】现有两个小灯泡，上面分别标有“6V，1.2W”和“12V，6W”字样，如果把这两个灯泡串联起来，为了使其中一个灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是()A.9.4VB.10.8VC.18VD.27V【分析】要使其中一个灯泡能持续正常发光，必须先找出每盏灯正常发光时的电流，并以其中较小的电流作为两灯串联后的电