8.1一、教學任務剖析電功率執教:重慶市榆林中級學校本節學習電功、電功率。電功、電功率是小學數學熱學部份的兩個重要的數學量,電功是數學學中為了評判電壓做功過程中能量轉移的多少而引入的化學量,電功率是描述電壓做功快慢即消耗電能快慢的數學量。通過電功、電功率的學習,中學生可以在電流、電流和內阻的基礎上,進一步從做功和能量轉化的角度認識電路。學習本節內容須要以機械功、機械功率、機械能轉化與守恒定理等熱學知識和電流、電流、電阻、歐姆定理、串并聯電路的特性等熱學知識為基礎;還須要中學生具備熟練使用電壓表、電壓表、滑動變阻器等實驗技能。本節內容的教學圍繞“電能”展開。由中學生在日常生活中較多接觸的“電能”出發,將能量轉化及守恒的思想拓展到電能、機械能、內能和物理能等多種方式的能之間的互相轉化和守恒。以圖片、實驗等方式創設情境,通過對問題的討論,引入學習電功、電功率。在“測定小燈泡的電功率”實驗中,通過對小燈泡不同亮暗時測得的數據進行剖析,認識比較、分析、綜合等思維方式;通過與“用電壓表、電壓表測內阻”實驗的對比,提升中學生對兩個實驗的理解和辨析能力。本節課的教學要求中學生主動參與電功率教學內容分析,通過實驗探究的過程,體會實驗、歸納的科學方式,體會控制變量的方式;體會“類比”方法對產生電功、電功率概念的重要作用。
教學中,應滲透辯證唯心主義教育和安全意識教育;通過運用電功率解決實際問題,感受化學與生活的緊密聯系,樹立“從生活邁向化學,從數學邁向社會”的課程觀念。二、教學目標1、知識與技能2)理解電功率;能說明額定電流和額定功率的含意;能運用公式行有關的估算。3)學會使用電壓表和電流表檢測小燈泡的電功率。2、過程與技巧1)通過“探究電功的大小與哪些誘因有關”的實驗過程,感受控制變量的科學方式。P=UI3)通過“測定小燈泡的電功率”實驗,認識科學檢測的重要性。3、態度、情感與價值觀1)通過了解人類獲取電能的歷史進程,了解化學學上的發明和發覺是如何使人類大規模借助電能成為可能的,感受化學學知識在日常生活中的價值。2)觀察各類家用家電的額定功率和額定電流的工作狀態,懂得安全用電的重要性和必要性。(額定電壓),以及在不同電流或電壓時3)通過對報刊刊物上常見的工程詞匯的了解,如“裝機容量”等,學習從單位推知數學量,提升基本的科學素質。三、教學重點和難點“電網”重點:1)電功率概念的產生;(2)中學生實驗“測定小燈泡的電功率”難點:電功率概念的理解。四、教學資源1、學生實驗器材:電源、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵、導線等。
2、演示實驗器材:電源、小電動機、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵、導線等。3、自制模擬演示五、教學設計思路本設計的內容包括電功、電功率兩部份內容。本設計的基本思路是:通過機械能與內能等之間互相轉化的類比,中學生體驗到:PPT幻kt板。泡發光時,電能轉化為光能、內能;當小電動機轉動時,電能轉化為機械能。借助中學生日常生活中接觸較多的“電能”引入新課,提出能量之間的轉化必然伴隨著做功的觀點,功”的概念。從而猜想電功的大小與什么誘因有關,通過中學生實驗、交流、歸納得出推論,產生電功的概念。通過類比速率、機械功率,率的概念;通過閱讀“電功率的階梯”比較不同的用家電電壓做功的快慢,產生電功引出“電,中學生對電功率的單位形成具體的認識。通過小燈泡色溫變化的演示實驗,中學生理解額定功率和實際功率,提升應用知識解決實際問題的能力。在“測定小燈泡的電功率”實驗中,通過與“用電壓表、電壓表測內阻”實驗的類比設計實驗方案并對測得的數據進行剖析,認識比較、分析等思維方式;在與“用電壓表、電壓表測內阻”實驗的對比,提升中學生對兩個實驗的理解和辨析能力。最后,中學生通過對家用電能表觀察與交流討論,曉得家用電能表的作用、讀數方式、記數單位、功率容量值、分時電能表的記費規則,會進行簡單的水費估算,提高節省用電的意識。
本設計要突出的重點之一是:電功率概念的產生。方式是在中學生早已曉得電功的概念的基礎上,通過實驗演示不同燈泡發光,,讓中學生比較相等的時間內電壓通過哪一個小燈泡做的功較多?在比較學生會發覺:不同的用家電消耗電能的快慢不同。如何能夠比較電壓通過不同用家電做功的快慢?通過類比速率、機械功率,產生電功率的概念。本設計要突出的另一個重點是:中學生實驗“測定小燈泡的電功率”。方法是:通過備考回顧“用電壓表、電壓表測內阻”實驗,類比該實驗,請朋友討論設計并建立“測定小燈泡的電功率”實驗方案。通過與“用電壓表、電壓表測內阻”實驗的對比,討論兩個實驗的共同點和不同點,提升中學生對兩個實驗的理解和辨析能力,也就突破了中學生實驗“測定小燈泡的電功率”的難點。本設計要突破的難點是:高峰夜晚時電流較低電燈較暗,電功率概念的理解。方式是:通過播放電影同一盞燈泡在用電而在正午時電流較高電燈較亮。啟發中學生討論、思考并提出猜測與假定,再通過小燈泡色溫變化的演示實驗,使中學生理解額定功率和實際功率。本設計指出問題討論、交流討論、實驗研究、教師指導等多種教學策略的應用,注重概念、規律的產生過程以及伴隨這一過程的科學方式的教育。通過中學生主動參與,培養其剖析推理、比較判別、歸納概括的能力,體會“類比”、“實驗探究”等科學方式,并在教學中重視挖掘“兩綱”教育的內容,使之自然結合到化學課堂教學中。
完成本設計的內容需課時。六、教學流程1、教學流程圖活動活動II中學生實驗情境II圖片展示交流討論電功率活動額定電流額定功率活動備考活動分組討論活動電能表活動水費估算電能表活動估測活動鞏固2、流程圖說明情境展示電燈、電吊扇、電熱射手、電熨斗、洗衣機、冰箱、電視等家用家電圖片。活動演示實驗使小燈泡發光,體驗電能可以轉化為光能、內能;可以轉化為機械能,從中學生日常生活中接觸較多的“電能”引入“電功”活動中學生實驗通過做學習活動卡上的小實驗,研究電功與電流、電流和通電時間的關系。情境II圖片展示并使小燈泡發光,感受不同小燈泡消展示兩個尺寸相同,耗電能快慢不同。活動交流討論但功率不同的小燈泡的標牌,類比速率、機械功率引入電功率。活動演示實驗演示改變小燈泡,并測出小燈兩端電流及通過小燈的電壓,估算出小燈的電功率。活動備考備考電功率、額定功率和實際功率概念。活動交流討論實驗電路的設計方案,按照實驗目的選定器小組活動交流討論“測定小燈泡的電功率”活動中學生實驗測定小燈泡的電功率。活動圖片展示展示某家庭一個月的水費單圖片。活動水費估算觀察家庭分時水表、電費單,討論分時水表的計費方式。活動估測用電能表估測用家電的電功率。
活動鞏固備考電功、電功率,鞏固訓練。3、教學主要環節本設計可分為三個主要的教學環節。第一環節,通過小燈發光等活動,剖析生活情境,曉得電功概念;通過類比速率、機械功率,構建電功率概念。第二環節,借助電功率的知識,設計實驗檢測小燈的電功率。第三環節,通過中學生對家用電能表觀察與交流討論,記數單位、功率容量值、分時電能表的記費規則,意識。七、教案示例曉得家用電能表的作用、讀數方式、會進行簡單的水費估算,提高節省用電的第一課時(一)引入1、圖片展示,提出問題通感1:自然界中各類方式的能量總和是守恒的,這么這種家用家電的能量來自何處?2、活動演示實驗1:使小燈泡發光,中學生體驗電能可以轉化為光能、內能;給小電動機通電使其轉動提高重物,感受電能可以轉化為機械能;3、導入新課電路中的電能是如何轉化為其他方式的能?我們曉得物體的重力勢能和動能之間的互相轉化是通過重力做功實現的。僅是重力勢能與動能間的互相轉化須要做功,轉化都必須通過做功才才能實現。舉例說明家用家電工作時,電能轉化為其他方式的能電功率教學內容分析,說明有做功過程。實驗發覺,1)構建概念電功:電壓所做的功稱為電功。
化學意義:電壓做功的過程,就是電能轉化為其他能的過程。符號:2)探究影響電功大小的誘因中學生實驗1:完成學習活動卡P1中的“觀察和描述”,描述實驗現象及體會。A、串聯電路,控制其電壓及通電時間相等,觀察并記錄電流大小,討論電壓做功與導體兩端電流的關系。B、并聯電路,控制其電流及通電時間相等,觀察并記錄電壓大小,討論電壓做功與通過導體中電流的關系。C、對于同一電路中的燈乙,控制其通電時間的長短,討論電壓做功跟通電時間長短的關系。3)交流總結電壓所作的功隨著兩端電流、通過的電壓、通電時間的減小而減小。4)電功估算電壓通過導體所做的電功等于導體兩端的電流、通過導體的電壓和通電時間的乘積。表達式:UIt單位:UQ。5、電功率1)引入圖片展示:兩個尺寸相同,但功率不同的小燈泡的標牌演示實驗2:色溫不同的小燈泡發光。通感2:在相等的時間內電壓哪一個小燈泡做的功較多?通感3:電壓做功有快慢之分,我們曾經還接觸過什么快慢問題,如何表示的?中學生交流討論、總結。班主任展示中學生成果:運動的快慢——速度(物體單位時間通過的路程)做功的快慢——功率(物體單位時間做的功)通感4:怎么表示用家電消耗電能的快慢呢?中學生總結:用家電單位時間所做的電功叫電功率。
2)構建電功率概念定義:電壓所做的功跟完成這種功所用的時間的比值,稱為電功率。化學意義:電功率是表示電壓做功快慢的數學量。3)閱讀“電功率的階梯”6、額定功率和實際功率1)情境引入播放電影在用電高峰晚上時,圖片展示電燈PZ220-40的標牌和各類家用家電標牌。電流較低,這時電燈較暗而在正午時電流較高,這時電燈通感5:電燈標牌中數字各代表了哪些?依據觀察到的現象,你能提出哪些問題或有什么看法呢?你的根據是哪些?2)推測與假定:推測:當電流變化(變大或變小)時電功率也變化3)演示實驗3:用電源、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵組成電路,聯通滑片,觀察小燈泡照度的變化情況。實驗數據記錄:燈泡兩端的電流(通感6:小燈泡的色溫如何會發生變化?