电功率复习课教学设计

电功率复习课教学设计一、教学目标1.知识与技能目标深入理解电功率的概念、公式及单位，能熟练运用公式\(P=UI\)、\(P=I^{2}R\)、\(P=\frac{U^{2}}{R}\)进行简单的计算。明确额定功率和实际功率的区别与联系，能根据用电器的额定电压和额定功率求出其电阻，并能根据实际电压计算实际功率。理解焦耳定律，掌握电热的计算方法，能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中电功与电热的关系。2.过程与方法目标通过对电功率相关知识的系统复习，培养学生归纳总结、构建知识体系的能力。通过典型例题的分析与解答，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。3.情感态度与价值观目标通过复习，让学生体会物理知识在实际生活中的广泛应用，激发学生学习物理的兴趣。培养学生严谨的科学态度和合作交流的精神，增强学生的自信心。二、教学重难点1.教学重点电功率公式的综合应用，特别是根据实际电压计算用电器的实际功率。额定功率与实际功率的区别和联系。焦耳定律的应用以及纯电阻电路和非纯电阻电路中电功与电热的关系。2.教学难点如何引导学生正确分析和解决电功率与电热综合的复杂问题，培养学生的解题思路和方法。帮助学生理解在非纯电阻电路中，电功大于电热，以及如何正确区分和计算电功与电热。三、教学方法1.讲授法：系统讲解电功率的重要概念、公式和规律，使学生对所学知识有一个全面的回顾和梳理。2.讨论法：组织学生对一些典型问题进行讨论，鼓励学生积极思考、发表自己的见解，培养学生的合作交流能力和思维能力。3.练习法：通过适量的针对性练习题，让学生巩固所学知识，提高运用知识解决问题的能力，同时及时反馈学生对知识的掌握情况。四、教学过程（一）导入（5分钟）1.展示一些常见用电器的图片，如灯泡、电热水器、电视机等，提问学生：这些用电器都涉及到我们学过的哪个物理量？（引导学生回答：电功率）2.回顾上节课学习的电功率的概念，提问：什么是电功率？它的单位是什么？（学生回答后，教师简要总结）3.引出本节课的主题电功率复习课，激发学生的学习兴趣，明确本节课的学习目标。（二）知识梳理（15分钟）1.电功率的概念和公式教师引导学生回顾电功率的定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率，公式为\(P=\frac{W}{t}\)。结合公式\(W=UIt\)，推导出\(P=UI\)，强调该公式是计算电功率的基本公式，适用于任何电路。根据欧姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，进一步推导出\(P=I^{2}R\)和\(P=\frac{U^{2}}{R}\)，并分析这两个公式的适用条件：\(P=I^{2}R\)一般适用于已知电流和电阻的情况，\(P=\frac{U^{2}}{R}\)一般适用于已知电压和电阻的情况。2.额定功率和实际功率教师讲解额定功率和实际功率的概念：用电器正常工作时的功率叫做额定功率，此时的电压叫做额定电压；用电器实际工作时的功率叫做实际功率，此时的电压叫做实际电压。通过表格对比的方式，让学生明确额定功率和实际功率的区别与联系：|比较项目|额定功率|实际功率||||||定义|用电器正常工作时的功率|用电器实际工作时的功率||决定因素|由用电器本身的性质决定|由实际加在用电器两端的电压决定||关系|当\(U_{实}=U_{额}\)时，\(P_{实}=P_{额}\)，用电器正常工作<br>当\(U_{实}>U_{额}\)时，\(P_{实}>P_{额}\)，用电器可能损坏<br>当\(U_{实}<U_{额}\)时，\(P_{实}<P_{额}\)，用电器不能正常工作|3.焦耳定律教师引导学生回顾焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，公式为\(Q=I^{2}Rt\)。强调焦耳定律适用于所有电路，对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，此时\(W=Q\)，即\(UIt=I^{2}Rt\)，可推导出\(Q=\frac{U^{2}}{R}t\)和\(Q=Pt\)；对于非纯电阻电路，电能一部分转化为内能，一部分转化为其他形式的能，此时\(W>Q\)。（三）典型例题讲解（20分钟）1.例1：一盏标有"220V100W"字样的灯泡，求：灯泡的电阻是多少？当把它接在110V的电路中时，灯泡的实际功率是多少？当把它接在380V的电路中时，灯泡的实际功率是多少？分析：首先根据额定电压和额定功率，利用公式\(P=\frac{U^{2}}{R}\)求出灯泡的电阻\(R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(220V)^{2}}{100W}=484\Omega\)。当接在110V电路中时，已知电阻\(R=484\Omega\)和实际电压\(U_{实}=110V\)，再根据公式\(P=\frac{U^{2}}{R}\)求出实际功率\(P_{实}=\frac{U_{实}^{2}}{R}=\frac{(110V)^{2}}{484\Omega}=25W\)。当接在380V电路中时，由于实际电压高于额定电压，灯泡可能会被烧坏，此时不能直接用\(P=\frac{U^{2}}{R}\)计算实际功率。但可根据灯泡电阻不变，先求出通过灯泡的实际电流\(I_{实}=\frac{U_{实}}{R}=\frac{380V}{484\Omega}\approx0.785A\)，再根据\(P=UI\)求出实际功率\(P_{实}=U_{实}I_{实}=380V\times0.785A\approx298.3W\)，但该功率远大于额定功率，灯泡会因发热过多而损坏。解答：灯泡电阻\(R=484\Omega\)。接在110V电路中时，实际功率\(P_{实}=25W\)。接在380V电路中时，灯泡会损坏，不能正常计算实际功率（实际功率远大于额定功率，灯泡会因过热损坏）。总结：通过本题让学生掌握如何根据额定功率求电阻，以及如何根据实际电压计算实际功率，同时提醒学生注意实际电压与额定电压的关系对用电器的影响。2.例2：有一个电动机，额定电压是220V，额定功率是1.1kW，线圈电阻是2\Omega。当电动机正常工作时：电动机的电流是多少？电动机每分钟消耗的电能是多少？电动机每分钟产生的热量是多少？电动机每分钟对外做的机械功是多少？分析：已知额定电压\(U_{额}=220V\)和额定功率\(P_{额}=1.1kW=1100W\)，根据公式\(P=UI\)可求出电流\(I=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{1100W}{220V}=5A\)。电动机每分钟消耗的电能根据公式\(W=Pt\)计算，\(t=1min=60s\)，则\(W=P_{额}t=1100W\times60s=66000J\)。已知电流\(I=5A\)、电阻\(R=2\Omega\)和时间\(t=60s\)，根据焦耳定律\(Q=I^{2}Rt\)可求出产生的热量\(Q=I^{2}Rt=(5A)^{2}\times2\Omega\times60s=3000J\)。电动机每分钟对外做的机械功等于消耗的电能减去产生的热量，即\(W_{机}=WQ=66000J3000J=63000J\)。解答：电动机电流\(I=5A\)。电动机每分钟消耗电能\(W=66000J\)。电动机每分钟产生热量\(Q=3000J\)。电动机每分钟对外做机械功\(W_{机}=63000J\)。总结：本题考查了电动机中电功率、电能、电热和机械功的计算，通过本题让学生理解非纯电阻电路中电功大于电热，以及如何正确区分和计算各物理量，进一步深化对电功率知识的理解。（四）课堂练习（15分钟）1.标有"6V3W"字样的小灯泡，正常发光时通过灯丝的电流是______A，灯丝电阻是______\Omega。当小灯泡两端电压为3V时，它的实际功率是______W。（不考虑灯丝电阻随温度的变化）2.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2\Omega，通过线圈的电流为10A，则这台电动机正常工作1s消耗的电能为______J，产生的热量为______J。3.把标有"220V40W"和"220V25W"的甲、乙两盏灯串联接在220V的电源上（设灯丝电阻不变），则下列分析正确的是（）A.两盏灯的总功率等于65WB.甲灯两端的电压大于乙灯两端的电压C.两盏灯的总功率小于25WD.乙灯消耗的功率小于甲灯消耗的功率4.一个电热水壶的铭牌上标有"220V1800W"字样，现将其接在家庭电路中，求：电热水壶正常工作时的电阻是多少？若电热水壶正常工作5min，消耗的电能是多少？若电热水壶正常工作时产生的热量全部被质量为2kg、初温为20℃的水吸收，则水的温度升高到多少？[c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)]学生独立完成练习，教师巡视指导，及时发现学生存在的问题并进行个别辅导。练习结束后，教师对学生的练习情况进行点评，针对学生普遍存在的问题进行详细讲解，强化学生对知识点的理解和掌握。（五）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾本节课复习的主要内容：电功率的概念、公式、额定功率与实际功率的区别与联系、焦耳定律以及纯电阻电路和非纯电阻电路中电功与电热的关系。2.请学生分享本节课的收获和体会，教师进行总结和补充，强调重点知识和解题方法，鼓励学生在课后继续巩固和拓展所学知识。（六）布置作业（5分钟）1.书面作业：完成课本上的相关练习题，并整理错题，分析错误原因。2.拓展作业：调查家中一些用电器的电功率，计算每月使用这些用电器消耗的电能，并思考如何节约用电。五、教学反思通过本节课的复习，学生对电功率的相关知识有了更系统、更深入的理解，大部分学生能够熟练运用电功率的公式进行计算，掌握了额定功率与实际功率的