從測算家庭電路說起

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
第十五章 從測算家庭電路說起
第一節(jié) 科學(xué)探究:電流做功與那些因素有關(guān)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識電能,從電能轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識電功。
2.通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識電流做功的相關(guān)因素。會應(yīng)用電功的計算公式進(jìn)行簡單的計算。
3.會讀家用電能表,會計算電費(fèi)。
課前準(zhǔn)備
1.復(fù)習(xí)回憶
(1)要實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化必須通過做功。
(2)改變物體內(nèi)能的方法有 和 ,做功的實(shí)質(zhì)是 ,熱傳遞是____________________________。
2.預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會了什么,有哪些疑問,請簡要記錄下來:

合作探究
一、怎樣測算家庭電費(fèi)
活動1:認(rèn)識電能和電功
通過對生活中電能應(yīng)用事例的觀察和討論,完成填空。
a.用電照明時,通過________做功,______轉(zhuǎn)化為 ___ 能;
b.用電驅(qū)車時,通過________做功,_______轉(zhuǎn)化為 ___ 能;
c.給電池充電時,通過_______做功,______轉(zhuǎn)化為 ___ 能;

活動2:認(rèn)識電能表
閱讀理解教材第80頁圖15-2及加油站的知識,思考、討
論填寫下列內(nèi)容:
1.電能表的用途 。
2.電能表標(biāo)有220V 2.5(5)A字樣,2.5(5)A表示

3.電能的單位 ,俗稱_______,單位符號 ,1kW?h= J,相當(dāng)于1kW的用電器工作1h所消耗的電能。
4.2400R/kW?h表示 。
5.讀電能表并計算電費(fèi):

五月底的示數(shù) 六月底的示數(shù)

五月底的示數(shù)(kW?h)
六月底的示數(shù)(kW?h)
六月份消耗的電能(kW?h)
當(dāng)?shù)仉娰M(fèi) (0.5元/kW?h)
六月份應(yīng)繳納的電費(fèi)(元)
六月轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的圈數(shù)

二、探究:電流做功與哪些因素有關(guān)
活動3:串聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)
閱讀課本第81頁的內(nèi)容及圖15-3,思考討論:
1.該實(shí)驗(yàn)中電流做功的多少如何比較?

2.保持瓶中煤油的質(zhì)量相等有必要嗎?

3.圖15-3中的串聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)是保持什么量相同,哪些量不同?動手實(shí)驗(yàn)并填下面表格
表一:在電流相同時
電阻絲電壓煤油質(zhì)量加熱后的溫度t1再加熱一段時間后的溫度t2
R1相同
R2
活動4:并聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)
按教材第82頁圖15-4連接實(shí)物電路,動手實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表二。
表二:在電壓相同時
電阻絲電流煤油質(zhì)量加熱后的溫度t1再加熱一段時間后的溫度t2
R1相同
R2
認(rèn)真分析上述表格中的數(shù)據(jù),看一看電流做功跟電壓、電流及通電時間有什么關(guān)系?

填一填
電流做功跟電流的大小、電壓的高低均 _ 。通過用電器的電流越大,電流做功 ;加在用電器上的電壓越高,電流做功 ;用電器通電時間越長;電流做功 。

三、電功的公式
閱讀教材第82頁,完成下列內(nèi)容。
1.電功的計算公式 。
2.填寫下表:
物理量符號單位單位符號
電功
電壓
電流
通電時間
說 明

電功的概念比較抽象,教師應(yīng)多通過一些事例強(qiáng)調(diào):當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能時,我們就說做了電功。

教師最好展示各種家用電能表的實(shí)物,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。

提示學(xué)生電能表計數(shù)器上最后一位數(shù)字為小數(shù)

設(shè)計實(shí)驗(yàn)是本節(jié)成功的關(guān)鍵,教師應(yīng)多加以引導(dǎo),并注重控制變量法和轉(zhuǎn)化法的知識滲透。

在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生得出電功的計算公式

第二節(jié) 電流做功的快慢
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解電功率、額定功率、實(shí)際功率的物理意義。
2.通過實(shí)驗(yàn)探究,掌握電功率跟電流和電壓的關(guān)系,并能利用所學(xué)知識,解釋生活、生產(chǎn)中的一些相關(guān)問題。
學(xué)時安排
本節(jié)用2學(xué)時,第一學(xué)時通過實(shí)驗(yàn),建立電功率概念,掌握電功率跟電流和電壓的關(guān)系;第二學(xué)時學(xué)習(xí)額定功率、實(shí)際功率的物理意義,應(yīng)用所學(xué)知識,解釋生活、生產(chǎn)中的一些相關(guān)問題。
第一學(xué)時
課前準(zhǔn)備
1.家庭實(shí)驗(yàn)
調(diào)節(jié)吊扇調(diào)速器,觀察電扇轉(zhuǎn)速變化,思考:吊扇轉(zhuǎn)速變化與哪些因素有關(guān)?
2.預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會了什么,有哪些疑問,請簡要記錄下來:
(說 明:普遍有疑問的問題可以寫在紙條上,上課前反饋給老師)

合作探究
一、電功率
活動1:
(1)閉合教室內(nèi)吊扇調(diào)速器開關(guān),發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象?
在這個現(xiàn)象中,你認(rèn)為消耗了什么能,產(chǎn)生什么能?
(2)調(diào)節(jié)吊扇調(diào)速器到不同檔位,感受風(fēng)扇不同轉(zhuǎn)速帶來的風(fēng)量變化,討論:不同檔位下,風(fēng)扇工作一分鐘給我們提供的風(fēng)量相同嗎?
為什么?
這說明單位時間內(nèi)電流做的功是否都一樣?

活動2:閱讀教材開始至101頁上部分內(nèi)容,完成下列填空

活動3
思考:電流做功,電能轉(zhuǎn)化其它形式的能,電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化其它形式的能,能否用這些能量獲得的快慢,來表示電流做功快慢?

我們選取電流經(jīng)過電阻產(chǎn)生熱的快慢來探究:電流做功快慢可能與哪些因素有關(guān)?
1.觀察教材第101頁圖15-5,并閱讀下面的文字,思考:
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
2.制定計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)
思考討論:
①電流做功快慢可直接測量出來嗎?
②教材實(shí)驗(yàn)通過測量哪些物理量來反映煤油吸收的熱量?計算熱量的公式為:_____________________;
③電流做的功等于煤油吸收的熱W=Q,我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芡耆_(dá)到嗎?
④電功率P=____________,因此需要用停表測量__________。
參照第101頁圖15-5(a)、(b),設(shè)計實(shí)驗(yàn)。

3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
按照教材提示,進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入第101頁實(shí)驗(yàn)表格中。
4.分析論證
實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)行分析論證,計算過程為:
1:
2:
3:
4:
5. .得出結(jié)論
根據(jù)觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),你得出的結(jié)論是:
實(shí)驗(yàn)中你還有其他想法嗎?請簡要記錄在下面:

說 明
利用身邊器材開發(fā)物理相關(guān)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣!
(本節(jié)設(shè)計抓住兩條線:明線:用吊扇的轉(zhuǎn)動快慢、單位時間的耗能等引出電功、電功率等感性認(rèn)識;暗線:教材實(shí)驗(yàn),理性分析物理規(guī)律。)
通過學(xué)生自學(xué)能解決的問題,教師不講。

“轉(zhuǎn)化”思想,要讓學(xué)生明白。

讓學(xué)生明白:為什么要測煤油吸熱來反映電功。

要舍得花時間讓學(xué)生說發(fā)現(xiàn),提疑問。
根據(jù)實(shí)際情況,可邊實(shí)驗(yàn)邊啟發(fā)邊填寫。
過程重于結(jié)果,可采用小組板演比賽法進(jìn)行。
鼓勵學(xué)生,進(jìn)行發(fā)散思維訓(xùn)練。

強(qiáng)化記憶,重視落實(shí)。

第二學(xué)時
課前準(zhǔn)備
1.家庭實(shí)驗(yàn)
調(diào)節(jié)臺燈的調(diào)光開關(guān),觀察燈泡亮度變化,思考:燈泡亮度變化的原因。
2. 收集信息
收集一些家用電器說明書或銘牌,自帶幾盞不同規(guī)格的電燈泡、節(jié)能燈等小電器,記下觀察所得,準(zhǔn)備課上與同學(xué)交流。
3.預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會了什么,有哪些疑問,請簡要記錄下來:

合作探究
一、額定功率與實(shí)際功率的物理意義
活動1:
調(diào)節(jié)臺燈調(diào)光開關(guān),觀察燈泡亮度變化,思考后討論:
為什么燈泡有時正常發(fā)光,有時發(fā)光變暗,燈泡亮度變化的原因是什么呢?

活動2:演示實(shí)驗(yàn)
如圖,連接電路,閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈泡出現(xiàn)不同亮度,如:發(fā)光較暗時,記下電壓和電流示數(shù):
發(fā)光正常時,記下電壓和電流示數(shù):
發(fā)光較亮?xí)r,記下電壓和電流示數(shù):
思考:①燈泡亮度、功率是固定不變的嗎?與什么有關(guān)系?

②從實(shí)用的角度分析,我們會用哪種發(fā)光狀態(tài)?為什么?

活動3 閱讀教材第102頁“額定功率”知識欄目中的內(nèi)容,同學(xué)交流自帶家用電器說明書和的電燈泡、節(jié)能燈等小電器銘牌上的數(shù)據(jù)含義,完成下列填空:
1.你的電器銘牌上標(biāo)注的額定電壓是 ,額定功率是
2.圖15-6(a)中,燈泡額定電壓是 ___ ,表示的物理意義是 _______________  ;額定功率是 ,表示的物理意義是   _________________ 。
(b)中微波爐額定電壓是 __ ,額定功率是 ___ 。
二、額定功率與實(shí)際功率的相關(guān)計算
活動4:閱讀課本103頁例題思考:
①此燈泡接入220V電路中工作時的電流如何求?

②燈泡電阻如何求?

③設(shè)電阻不變,燈泡接入200 V電路中工作時的電流如何求?

④燈泡接入200 V電路中工作時的實(shí)際功率如何求?

再閱讀解題步驟,思考:
①P額=U額I額=U額2/R是如何推導(dǎo)出來的,
②和上面分步解題對比有何不同?
③類題目解題技巧是利用哪個物理量不變來求解?
④你還能推導(dǎo)出哪些求電功功率的公式來?
⑤你有那些疑問和收獲?

說 明

利用身邊器材開發(fā)物理相關(guān)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣!

通過實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生加深對額定功率與實(shí)際功率的區(qū)別與聯(lián)系,為下節(jié)課做準(zhǔn)備。

小組交流,充分開發(fā)課程資源。

復(fù)習(xí)舊知?dú)W姆定律,自學(xué)和交流相結(jié)合,時間要合理設(shè)計。
落實(shí)解題步驟和方法的訓(xùn)練。

強(qiáng)化記憶,重視落實(shí)。

落實(shí)解題步驟和方法的當(dāng)堂訓(xùn)練。
第三節(jié) 測量電功率
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.經(jīng)歷 “測量小燈泡的電功率”的過程,體會根據(jù)原理設(shè)計實(shí)驗(yàn)的方法。
2.體驗(yàn)實(shí)際功率跟實(shí)際電壓的關(guān)系,領(lǐng)悟用電器正常工作的條件。
3.會用電能表測算家用電器的功率。
課前準(zhǔn)備
復(fù)習(xí)課本P74頁實(shí)驗(yàn):測量燈泡工作時的電阻
1.說明伏安法測電阻的原理。
2.畫出電路圖。

3.怎樣正確地將電流表、電壓表、滑動變阻器連入電路中?

4.連接電路時要注意哪些問題?怎樣檢查你連接的電路是否能正常工作?

預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會了什么,有哪些疑問,請簡要記錄下來:

合作探究
活動1:怎樣知道用電器的電功率

說出你有哪些辦法?
1. _________ _______ ;
2. _______ _________ ;
3. ______ __________ 。
活動2:測量小燈泡的電功率
1.提出問題
如果給你額定電壓分別為2.5V和3.8V的小燈泡各一只,你能測出它們的電功率嗎?

2.制定計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)

思考、討論:
①用 表測出小燈泡兩端的電壓,用 表測出通過小燈泡的電流,根據(jù) 就可以計算出小燈泡的功率。
②你能畫出測量的電路圖嗎?

③連接電路圖時應(yīng)注意哪些問題?怎樣根據(jù)燈泡是否發(fā)光,電流表、電壓表檢查你連接的電路是否能正常工作?

④怎樣測出小燈泡的額定功率?
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
⑴額定電壓為2.5V的小燈泡
⑵額定電壓為3.8V的小燈泡
實(shí)驗(yàn)要求兩端的電壓/V通過的電流/A電功率/W發(fā)光情況
小燈泡在額定電壓下工作
小燈泡兩端的電壓是額定電壓的1.2倍
小燈泡兩端的電壓低于額定電壓
4.交流與合作
①小燈泡正常發(fā)光時的功率是什么功率?
②小燈泡兩端電壓低于或高于額定電壓時,小燈泡的功率是什么功率?能否說這是小燈泡的額定功率?為什么?

③你在實(shí)驗(yàn)中還遇到了什么問題,你是怎么解決的?

活動3:利用家用電能表測算家用電器的電功率

討論:
利用家用電能表測算家用電吹風(fēng)的電功率:
1.你的測量步驟是:
①首先從電能表銘牌上查出 ,它表示用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過 轉(zhuǎn);
②關(guān)閉家里的 電器,只啟動 ;
③利用 測量電吹風(fēng)工作時電能表鋁盤轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)所用時間為t;

2.(用字母代表所涉及的物理量)你能推導(dǎo)出計算電功率的公式嗎?試一試!

說 明:
從生活走向物理,在生活中發(fā)現(xiàn)問題,用物理知識解決問題,用一個活動復(fù)習(xí)并引入新課

說明:測量小燈泡電功率是九年級物理的一個非常重要的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)探究中,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合電功率的計算公式了解實(shí)驗(yàn)原理,知道實(shí)驗(yàn)必須測量的物理量,畫出電路圖,選擇需要的器材,進(jìn)而完善電路的設(shè)計。

指導(dǎo)學(xué)生利用電功率的計算公式制定出完整的實(shí)驗(yàn)方案是本節(jié)的重點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生與伏安法測電阻相對比,讓學(xué)生明確測量的物理量,畫出電路圖,
伏安法測燈泡的電功率與伏安法測燈泡的電阻有很多相同的地方:如都是根據(jù)公式設(shè)計實(shí)驗(yàn)測量物理量,所測物理量、所用器材、電路圖、連接電路的方法、故障的排除等基本相同。因此課前復(fù)習(xí)好測量燈泡的電阻的實(shí)驗(yàn)十分重要。特別是:1.如何連接電路,正確排除電路故障;2、滑動變阻器、電流表、電壓表的使用等。從學(xué)生以往的操作來看似乎還有較大問題,應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)復(fù)習(xí)。

建議兩組同學(xué)做2.5V的小燈泡;另外兩組同學(xué)做3.8V的小燈泡,最后進(jìn)行交流評估。否則時間不足。
小組內(nèi)學(xué)生合作測量小燈泡在不同電壓下的電功率,交流討論,明確燈泡的亮度由燈泡的實(shí)際電功率決定,加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡的電功率越大,進(jìn)而區(qū)別額定功率和實(shí)際功率。


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