高中數(shù)學(xué)第二節(jié)電功率學(xué)案
作為一位杰出的教員工，偶爾會須要打算好學(xué)案，編撰學(xué)案有利于我們確切掌握教材的重點與難點，因而選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)技巧。這么問題來了，學(xué)案應(yīng)當(dāng)如何寫？下邊是小編為你們搜集的中學(xué)數(shù)學(xué)第二節(jié)電功率學(xué)案，供你們參考借鑒，希望可以幫助到有須要的同事。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識與技能
1.曉得電功率表示消耗電能的快慢，曉得電功率的單位是W或kW。
2.會應(yīng)用功率的估算公式進行簡單的估算。
二、過程和技巧
通過觀察體驗電能表表盤轉(zhuǎn)動快慢跟用家電電功率的關(guān)系。
三、情感、態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)中學(xué)生實事求是的科學(xué)心態(tài)。
教學(xué)重點
電功率和用家電的額定功率。
教學(xué)難點
正確理解電功率和電功的區(qū)別與聯(lián)系。
教學(xué)打算
電燈（功率差異較大）兩只、燈座（與燈泡配合使用）、按鈕開關(guān)、導(dǎo)線若干、插頭、絕緣膠帶、電能表（盡量選用轉(zhuǎn)數(shù)大的）等。由于要用220V電流做演示，所以必須注意安全電功率的單位是哪種，最好用已聯(lián)接好導(dǎo)線和鎮(zhèn)流器的示教板。
教學(xué)過程
一、引入新課
我們在上節(jié)課學(xué)過電能表后，同事們一定觀察了朋友家或自己家的電能表。是不是可以把觀察的結(jié)果和你們交流一下呢？
在中學(xué)生匯報交流過后，老師提取精華進行一個綜述。電能表有時侯轉(zhuǎn)得快，有時侯轉(zhuǎn)得就比較慢。通常是下午轉(zhuǎn)得快一些，晚上轉(zhuǎn)得較慢。電能表轉(zhuǎn)得快慢和用家電的多少及用家電的種類有關(guān)系。
明天我們就通過實驗來證明你們觀察到的現(xiàn)象準(zhǔn)不準(zhǔn)。
二、進行新課
1.電功率
演示：不同的燈泡接入電路中，電能表轉(zhuǎn)動的情況?？紤]到操作的安全性，不建議中學(xué)生操作，班主任可提醒中學(xué)生電功率的單位是哪種，電能表聯(lián)接時應(yīng)串聯(lián)在電源上。
（1）先將15W的電燈接入電路，合上開關(guān)，燈發(fā)光，朋友們觀察電能表轉(zhuǎn)動情況。
（2）將15W的燈泡取下，換上100W的燈重復(fù)第一步實驗。
朋友們觀察并比較兩次轉(zhuǎn)動快慢情況。
現(xiàn)象：電能表第二次比第一次轉(zhuǎn)動得快，燈也是第二次比第一次亮。
（3）將兩只燈泡并聯(lián)接入電路，合上開關(guān)，兩燈均亮。再觀察電能表的轉(zhuǎn)動情況，并和前兩次做比較。
現(xiàn)象：第三次電能表轉(zhuǎn)動得比第二次還快。
斷掉電源，取下兩只燈泡，朋友們再觀察這兩只燈泡，有哪些發(fā)覺？用實物投影將燈泡展示給中學(xué)生看。
現(xiàn)象：兩只燈泡不一樣，一只上標(biāo)著“220V，15W”，另一只燈泡上標(biāo)著“220V，100W”。
我們早已能確切地觀察電能表轉(zhuǎn)動的快慢了，還記得電能表有哪些作用？接入電路的目的是哪些嗎？
電能表是拿來檢測用家電消耗電能的多少的。電能表轉(zhuǎn)得快說明了哪些？轉(zhuǎn)得慢又說明了哪些呢？
追憶一下剛剛的實驗中，朋友們注意到第一盞燈亮?xí)r電能表比第二盞燈亮?xí)r轉(zhuǎn)得慢。如果電能表在第一盞燈亮?xí)r，1min轉(zhuǎn)10圈；在第二盞燈亮?xí)r，1min能轉(zhuǎn)20圈。
第一盞燈工作4min，電能表轉(zhuǎn)幾圈？1min轉(zhuǎn)10圈，圈。若果是第二盞燈工作2min，電能表轉(zhuǎn)幾圈？電能表也是轉(zhuǎn)過40圈。都轉(zhuǎn)40圈時，消耗的電能一樣多。消耗一樣多的電能，第一盞燈用4min第二盞燈用了2min，說明消耗電能的快慢不一樣。
不能說“電能表轉(zhuǎn)動越快；用家電消耗電能越多”，而是電能表轉(zhuǎn)動得越快，用家電消耗電能越快；電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動得越慢，用家電消耗電能越慢。
電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢不同，表示了用家電消耗電能的快慢不同。請朋友們看課本，了解在數(shù)學(xué)學(xué)中用哪些數(shù)學(xué)量來表示消耗電能的快慢。
數(shù)學(xué)學(xué)中用“電功率（power）”表示消耗電能的快慢，符號是“P”,單位是“瓦特”，簡稱“瓦”，單位符號是“W”，還有一個更大的單位是千瓦（kW），1kW=103W。
請朋友們觀察“小數(shù)據(jù)”，你能了解到一些哪些信息呢？
那些都是家用家電的電功率，但有的不用接入家庭電路使用，裝電瓶就行。空調(diào)的電功率較大，風(fēng)扇的電功率較小，空調(diào)工作時，肯定比電電扇工作時電能表轉(zhuǎn)得快。那我們能不能說空調(diào)比電電扇消耗得能量多？不能，還要看工作時間的長短。
老師還要補充一點，從空調(diào)到風(fēng)扇這種家用家電都是在家庭電路中使用的，家庭電路的電流你們一定記得那些電器的額定電流是220V，列舉的那些數(shù)據(jù)是電器在額定電流下工作時的電功率，稱作額定功率。不論是在家用家電還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的用家電，說明書或標(biāo)牌上就會標(biāo)明用家電的電流值和電功率的值，這些就是用家電的額定電流和額定功率值。
朋友們再來觀察我們剛剛實驗用的兩只燈泡的標(biāo)牌，談?wù)勀愕睦斫狻?span style="display:none">BXQ物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
“220V，15W”指的是電燈的額定工作電流是220V，額定功率是15W?！?20V，100W”說明這只燈泡額定電流是220V，額定功率是100W。誰能說明我們演示實驗中哪只燈是第一次接入電路的？哪一只是第二次接入電路的？為何？
“15W”的燈是第一次接入電路的，“100W”的燈是第二次被接入電路的。由于第一次電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)得較慢，電功率小，第二次電功率大。
誰能用電功率符號表示燈的電功率？可以請中學(xué)生板演：P=15W，P=100W。
通過你們的努力，朋友們已明白電功率是表示電壓做功快慢的化學(xué)量，接著請你們來做判定。
例1：電壓通過風(fēng)扇工作1min，消耗的電能是2400J；電壓通過洗衣機工作1min時消耗的電能是6000J；電壓通過那個用家電時電壓做的功多？電壓通過那個用家電時做功快？為何？
解答：洗衣機消耗電能6000J，風(fēng)扇消耗電能2400J，所以電壓通過洗衣機時，做的功多。又由于它們的工作時間相同，做功多的肯定做功快，所以洗衣機做功快。
例2：上題中，假如電吊扇和洗衣機都消耗4000J的電能。電吊扇要工作100s，洗衣機工作40s，哪臺家電功率大？為何？
解答：洗衣機的功率大。由于洗衣機和風(fēng)扇消耗相同的電能，洗衣機用的時間短。
例3：某臺電吊扇和洗衣機，電吊扇通鉗工作半小時，電壓做功；洗衣機通鉗工作2min，電壓做功。問：哪臺家電消耗的電能多？哪臺家電的功率較大？為何？
解答：由于電吊扇工作時電壓做功是，而洗衣機只有，所以電吊扇消耗的電能多。
哪臺家電的功率大呢？引導(dǎo)朋友們思索：時間相同時，可以比較誰消耗能量多；消耗能量相同時，可以比較誰用的時間短；時間和消耗能量都不相同時，該如何辦呢？
可以算電吊扇2min消耗的電能，或則求洗衣機半小時消耗的電能。也可以瞧瞧洗衣機假如消耗電能用多少時間或則看風(fēng)扇消耗電能用多長時間。能夠比較它們各自工作1min消耗的電能。
剛剛你們都想到了一些辦法，主要是想讓風(fēng)扇和洗衣機用的時間相環(huán)比較消耗的能量，或則消耗能量相環(huán)比較時間?，F(xiàn)今朋友們能夠估算它們各自工作1s消耗的電能呢？全體同事估算，請一名朋友板演。
電吊扇每秒消耗的電能：=40J/s
洗衣機每秒消耗的電能：=100J/s
按照估算結(jié)果，我們曉得洗衣機的功率大。
我們統(tǒng)一用“用家電1s內(nèi)消耗的電能”來表示用家電的功率，朋友們把你剛剛估算時的數(shù)字用表示它意義的符號取代。
------這就是功率的定義式。一定要注意各符號的意義及單位。
W——電流做的功（消耗的電能）——焦耳（J）
t——消耗這種電能所用時間——秒（s）
P——用家電的功率——瓦特（W）
公式在使用過程中單位要統(tǒng)一，只有用家電在1s內(nèi)消耗的電能是1J時，其電功率才是1W。（1W=1J/s）
例4：某用家電20min消耗的電能是1kW·h.此用家電的功率是多少？
解:t=20min=1200s
W=1kW·h=3.6×106J
所以P===3×103W=3kW
2.“千瓦時”的由來
請朋友們看課本了解“kW·h”的由來，談?wù)勛约旱睦斫狻?span style="display:none">BXQ物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
功率的單位還可以用千瓦（kW），假如時間的單位取小時（h），由公式P=變型后得到W=Pt，這時電功W的單位就是“kW·h”。
1kW·h就是功率為1kW的用家電使用1h所消耗的電能。
例5：某電視機的電功率是250W，每天使用3h,一個月用電多少kW·h？（按30天估算）假如時間單位用秒，1個月電能消耗多少焦耳？
解:P=250W=0.25kW
t=3h×30=90h=3.24×105s
由P=得W=Pt
所以一個月內(nèi)消耗電能是
W=Pt=0.25kW×90h=22.5kW·h=8.1×107J
或W=Pt=250W×3.24×105s=8.1×107J=22.5kW·h
kW和kW·h是兩個不同的化學(xué)量的單位，一定要注意分辨.
3.額定功率
如同我們剛剛了解的，用家電正常工作時的電流稱作額定電流。用家電在額定電流下工作時的電功率，稱作額定功率。我們通常見到的用家電的標(biāo)牌上都會標(biāo)明著這個用家電的額定電流和額定功率。
用家電在額定電流下能夠正常工作，當(dāng)實際電流低于或高于額定電流時還會影響用家電的使用壽命。
4.電功率的檢測
朋友們早已把握了電能、電功率的知識，了解了它們之間的區(qū)別和聯(lián)系，在上節(jié)課中也早已曉得用電能表可以來檢測用家電消耗電能的多少。電功率能不能檢測，該怎么檢測呢？
是不是有“功率表”的儀表，接入電路后，直接檢測功率?要是有就十分便利了。如今只有掛鐘和電路中連著的電能表，要讓朋友們幫助我測我電器視的電功率，能行嗎？你們仔細(xì)觀察電功率定義式：P=，想一想。
由于P=，只要能測出電視機消耗的電能和消耗電能所用時間，才能算出它的電功率。
理論根據(jù)早已有了，這么具體如何操作呢？先記下電能表的示數(shù)，之后讓電視機工作。工作一段時間后，再記錄電能表的示數(shù)，記住工作了多長時間，將單位統(tǒng)一，借助P=做估算就可以了。
電視機工作時，冷柜啟動了，還有一盞燈亮著，這樣測準(zhǔn)嗎？所以檢測時，其他家電必須關(guān)閉，只能讓電視機工作，測下來的才是電視機消耗的電能。
這樣操作究竟可不可行，希望朋友們回來自己試驗，并能找出說明書，對照檢測是否確切。
如今我們學(xué)習(xí)另一種檢測電功率的辦法。朋友們自學(xué)課本上“電功率的檢測”。這些檢測方式的檢測根據(jù)或則說檢測原理是哪些呢？
檢測原理就是公式。依據(jù)此公式只要用電流表測出用家電兩端電流，用電壓表測出流過用家電的電壓，才能算出電功率。
提醒朋友們一定要注意符號的意義和單位，公式中電流、電壓、功率的單位都只能用安培、伏特和瓦特。兩個公式P=、P=IU，都可以估算電功率。但P=UI只適用“電”功率，而P=是功率的通常定義式，其他的功率也是適用的。
例6：某家庭節(jié)能燈的額定功率為11W，使用時通過的電壓是多少毫安？
解：家庭電路電流U=220V；P=11W
由P=IU得I==0.05A=50mA
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