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1、【初中物理学科教学设计】课题：电功率 （第 1 课时）【课标要求课标要求】结合实例理解电功率，知道用电器的额定功率和实际功率。例 1 调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。【课标分析课标分析】本条目涉及课程标准中一级主题“能量”中“电磁能”的内容。 “能量”是课程标准中科学内容的三大主题之一。本条目课程内容涉及认知性目标。具体说明如下：例理解电功率。 ”属于认知性目标，从行为动词层次水平看， “理解”属于认知性目标中的“理解”层次水平。理解包括解释、说明、运用、计算。电功率表示的是电流做功快慢的物理量，它等于电功与时间之比。把不同功率的进行目标分解，分解成知道电功率的意义、定义、公式、单位及
2、单位的物理意义；会运用公式进行简单的计算；会运用知识解决生活中的问题。用电器接到电路中，电能表转盘转动的速度不同，比较直观的反映了不同功率的用电器做功快慢的不同。电功与电功率是两个不同的物理量，电功反映了电流做功的多少，而电功率反映了电流做功快慢。“知道用电器的额定功率和实际功率。 ”属于认知性目标，从行为动词层次水平看， “知道”属于认知性目标中的“了解”层次水平。结合物理考试说明，能结合生活实际，区分用电器的额定功率和实际功率。用电器上都标有额定电压和额定功率，它是用电器的参数，也是我们选择用电器的一个“结合实重要依据。同一个用电器接在不同电路中，其电功率是会发生改变的，在电路中用电器两端
3、的电压为实际电压，用电器工作时消耗的功率叫实际功率。用电器的实际电压、实际功率与接入的电路有关，会发生改变的，而额定电压、额定功率是不会发生改变的。【单元分析及单元核心任务单元分析及单元核心任务】本章课程的设置是在学生知道了一些基本电学知识的基础上，通过从生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生初步了解“电能” 、 “电功率”这两个重要的电学概念及其在生产、生活中的广泛应用，达到从物理走向社会的目的，对两个物理概念的理解是本章的核心任务。本章教材综合性较强，内容和课后习题中都要运用电流、电压、电阻的知识，还要涉及串联电路和并联电路的有关概念。教材共分为五节：第一节电能；第二节电功；第三节
4、电功率；第四节测量小灯泡的电功率；第五节焦耳定律。本节“电功率”的知识内容是本章的重点和难点，电功率既是电能、电功电学概念的进一步延伸，又是后面探究“电与热”关系的基础，因此本节电功率的教学设计侧重点要放在帮助学生理解概念本身上，使学生充分了解“电功率”概念本身的物理意义。【教材分析教材分析】教材首先通过将不同瓦数的灯泡分别接在电路中工作时，电能表铝盘转动的快慢不同，使学生通过实验直接比较出在相同的时间里铝盘转过的圈数不同，认识到铝盘转过的圈数直接反映用电器工作时消耗电能的多少，而在相同时间里铝盘转过的圈数则反映用电器工作时消耗电能的快慢，使学生直观地建立起“电功率”的概念。然后认识电功率的单
5、位，通过小资料介绍常用“家用电器的电功率” ，进一步强化对“用电器电功率的大小不同，其消耗电能的快慢不同”的认识。教材在电功计算公式的基础上，根据电功率的定义，推导出电功率的公式P=UI。这样的设置符合学生的认知发展，使学生很快能理解如何测量用电器的功率，探究电功率与电压的关系，理解额定功率与实际功率的关系。实验中让小灯泡两端的电压分别小于、等于、略大于额定电压，观察小灯泡的亮暗情况，见证额定功率和实际功率的区别，让学生认识额定功率和实际功率。电功率的公式计算比较复杂，学生易造成思路混乱；另外，额定功率和实际功率两个概念容易混淆。因此，在教授新课过程中，对于电功率的概念公式及相关计算要注重方法
6、引导，通过简单的训练加深对电功率公式的理解。因此，教材中安排的例题在教学中的地位和作用亦不可低估，教学中应做好取舍，把握好度，做到浅显化和探究化。【学情分析学情分析】学生已经学习了功率、欧姆定律、电功等有关知识，对做功快慢、电流做功有了一定的了解，学生又在上一章做过伏安法测量电阻的实验，电路连接完全相同，这为学生学习电功率打下了知识和能力基础。电功率的概念比较抽象，公式的运用也灵活多变，额定功率和实际功率两个概念容易混淆，极易造成学生思路混乱。因此，在教授新课过程中，对于电功率的概念、公式及相关计算上，应侧重方法引导，结合练习和演示实验进行突破。初四学生探究能力较强，动手欲望也较强，对额定功率
7、和实际功率两个易混淆的概念，可充分发挥学生的主动性，增加学生分组实验，通过学生亲身探究将两个概念区分开来。【学习重点学习重点】知道电功率表示消耗电能的快慢。会用功率的计算公式 P=W/t 和 P=UI 进行简单的计算。【学习难点学习难点】理解额定电压和额定功率。【学习重点、难点突破方法学习重点、难点突破方法】电功率是表示电流做功快慢的物理量，学生往往会误认为用电器的功率越大，做功越多，把消耗电能的快慢与消耗电能的多少相混淆，所以对电功率概念的掌握是本节教学的重点。另外，额定功率和实际功率两个概念容易混淆，是本节教学的难点。因此，在教授新课过程中对于电功率的概念公式及相关计算要注重方法引导，通过
8、简单的训练加深对电功率公式的理解。基于这样的目的，本节课采用主要采用“实验探索交流讨论法”的模式，强调学生主动参与教学过程，学会创造性的解决问题的方法，形成摸索的精神。教学模式分为五个环节：提出问题，指导实验-通过感性接触，探索问题，引疑导学-挖掘实质，点播思维，归纳推理-认识规律，迁移创造-拓展思维，反馈小结（查缺补漏） 。教学过程以实验为基点，教学评价内嵌教学活动中，充分发掘学生的学习主动性，让学生自主学习、合作探究，有效的突出了重点，突破了难点。【学习目标学习目标】目标目标 1.1.通过对比机械功率，知道电功率的意义、定义、公式、单位及单位的物理意义。目标目标 2.2.会用功率的计算公式
9、 P=W/t 和 P=UI 进行简单的计算并会运用所学解问题决生活中的实际问题。目标目标 3.3.通过实验探究灯泡的电功率和电压的关系，区分额定电压、额定功率。【评价任务评价任务】1.通过学生活动 2 来检测目标 1 的达成。2.通过评价 1 和评价 2 来检测目标 2 的达成。 （属于表现性评价任务）3.通过学生活动 3，来检测目标 3 的达成。 （属于表现性评价任务）4.通过评价 3 来综合检测目标 1、2、3 的达成。【资源与建议资源与建议】学习资源学习资源：教具 家庭电路示教板：接有电能表，两个开关，一个 15W 电灯泡和一个100W 的电灯泡（包括灯座） ；多媒体资源学具 电流表、电
10、压表、滑动变阻器、导线若干、开关、额定电压为 2.5V的小灯泡（每个小组一套）学法建议学法建议：1. 合作完成实验探究，基本方法：明确问题实验操作观察记录交流辨析明确结论。组内成员务必分工明确，及时记录实验数据，并根据数据归纳完整的实验结论。2. 整节课采用讨论和实验相结合的方式进行。在思考讨论与实验归纳总结的过程中，请你开动脑筋，积极思考、勇于表达。【课前准备区课前准备区】观察家和学校常用用电器的铭牌或相关标注，了解与用电器功率有关的参数并记录下来。【课中学习区课中学习区】任务一：观察与思考，初步建立“电功率”的概念【学生活动学生活动 1】1】1.观察与思考：老师手中的 2 个灯泡（其中一个
11、是 100W 的，另一个是 15W的），上面都有哪些数据？（结合课前准备区的观察任务）15W 和 100W 是代表了什么？2.猜想：如果分别将 15W 和 100W 的灯泡接入家庭电路中将会怎样？3.观察实验现象。4.描述实验现象，试着分析：电能表铝盘转动快慢不同说明了什么？5.思考探索：应如何表示不同用电器的做功快慢呢？6.小组讨论，班内交流，。【教师活动教师活动】1.课件展示/实物投影 2 个灯泡，引导学生观察并交流数据“PZ220-100”所代表的含义。2.提出问题并组织猜想。3.演示实验：分别将 15W 和 100W 的灯泡接入家庭电路中注意提醒学生：要观察灯泡的亮度，更要观察电能表铝
12、盘的转动情况。4. 教师通过学生的交流情况了解学生的学情，给予积极评价，适时启发，引导学生得出电能表铝盘转动快慢不同说明了用电器消耗电能的快慢不一样，即电流做功快慢不同。5.导入学习任务：我们应如何表示电流做功的快慢呢？6.组织学生小组讨论和班内交流，得出结论。教师通过巡视和交流，及时了解学生学情，适时引导启发，建立电功率的概念：物理上习惯把电功与时间之比叫（即单位时间内电流做功的多少）做电功率。电功率是描述电流做功快慢的物理量。【设计意图设计意图】通过将不同瓦数的灯泡分别接在电路中工作时电能表铝盘转动的快慢不同，使学生通过实验直接比较出在不同时间里铝盘转过的圈数不同，认识到铝盘转过的圈数直接
13、反映用电器工作时消耗电能的多少，而在相同时间里铝盘转过的圈数则反映用电器工作时消耗电能的快慢，使学生直观地建立起“电功率”的概念。由于“电功率”概念抽象，学生思考难度较大，因此增加“预设活动”以防万一。 “预设活动”以实例数据为载体，能适当降低思考的梯度，使学生对“电功率”这个抽象概念的物理意义有更具象的感知。【预设情境预设情境】（若学生没有思路，得不出通过比较单位时间内做功多少比较做功快慢。或者学生只能得出：让时间相等，比较做功多少；或者让其做功相等，比较消耗时间的多少。）教师出示启发问题：电流通过电风扇,通电 30 分钟,电流做功 72000J； 电流通过洗衣机,通电 2 分钟,电流做功
14、12000J。电流通过哪个用电器做功多? 电流通过哪个用电器做功快?学生班内交流讨论并说出比较的依据。任务二：对比机械功率，进一步理解“电功率”【学生活动学生活动 2】2】1.对比学过的机械功率的知识，学生自学课本 79 页，明确公式中各物理量的符号及单位以及千瓦时的由来，填写表格。物理量功 率电功率概念表示做功快慢的物理量表示 的物理量定义功率等于 功与时间之比 （符号 p）电功率等于 （符号 ） 公式P=twp功率w功t时间公式： 推导公式： 单位单位：w 读作：瓦特 单位： ，常用单位： 。物理意义 表示单位时间内力做功的多少表示 2.班内交流自学成果。3.阅读小资料“常见家用电器的电功
15、率” ，感知电功率的大小：感知不同用电器的电功率是不同的，同一用电器的电功率也可能是不同的。思考回答：手电筒的电功率是 0.5W，表示的物理意义是什么？空调的电功率比电视机的大，说明空调一定比电视机消耗电能多还是快？4.班内交流，进一步理解电功率是表示电流做功快慢的物理量。【教师活动教师活动】1.通过巡视了解学生自学情况，组织学生交流，并对自学情况给予评价。板书电功率的定义公式 P=W/t 和单位。注意要让学生深刻理解此公式的意义。2.指导学生进一步阅读小资料，了解常见用电器的电功率的大小，如电视、冰箱、热水器等。通过思考问题的交流，进一步评价学生对电功率的理解。同时注意培养学生节约电能意识。
16、3.归纳：正是因为 100W 的灯泡比 15W 的灯泡在相同的时间内消耗的电能多，所以转化为内能（光能）的能量也就多，这就是为什么 100W 的灯泡比 15W 的灯泡亮的原因。 （解决学生生活中的问题）【设计意图设计意图】通过与初三力学“功率”关联，进行类比迁移自主学习的方式得出电功率的物理意义、定义和单位，可以拓宽学生视野，加深对“电功率”概念的认识。之后小资料 “家用电器的电功率”能让学生感知电功率的大小，通过两个思考问题进一步强化对“用电器电功率的大小不用，其消耗电能的快慢不同”的理解以突破本节课的难点。任务三：电功率计算【评价评价 1】1】例 1：一盏电灯 25h 耗了 1 度电（1K
17、Wh） ，这盏电灯的电功率是多少?【教师活动教师活动】巡视，了解不同层次学生的做题情况，班上展示有代表性学生的计算过程，引导学生发现问题，并加以纠正。【设计意图设计意图】此处设计用意有三：一是为了提高学生运用所学知识解决生活中实际问题的能力；二是为强调计算题做题规范；三是为点拨学生，要有意识的选择合适的单位进行运算，如此题中选用“常用单位”比选用“国际单位”运算量会大大减小。同时要强调单位统一问题。【评价评价 2】2】例 2：小明家有一个电熨斗，将其接入 220V 的电路中时，通过的电流为4.5A。这个电熨斗的电功率是多少瓦？学生独立解题，然后展示交流自己的解题过程和思路。讨论：上述电功率的两
18、个公式各有什么用途呢？先独立思考，再小组讨论，然后班内交流。【教师活动教师活动】巡视，了解不同层次学生的做题情况，班上展示有代表性学生的计算过程，引导学生发现问题，并加以纠正。教师根据学生的交流，适时启迪和拓展学生思维，创设情境或提出问题，激发学生思考。【设计意图设计意图】此处设计用意有二：一是通过简单的计算训练，加深学生对电功率公式的理解。二是引导学生推导出计算电功率的第二个公式 P=UI，为下一步学习电功率的测量埋下伏笔。【预设情境预设情境】 （若对两个公式的用途，学生回答不出，教师应及时根据学生的交流启迪拓宽学生思维，激发思考）引导学生得出：P=W/t 和 P=UI 各有其用途，当知道
19、P、W、t 中任意两个时，可以求出另一个，此时应指出：这样我们可以利用公式求出电功率只要知道 W和 t 即可，而 W 是可以用电能表来测量的，t 可以用秒表来测量，让学生知道这是生活中就可以测量（电能表法） ；同理，对于 P=UI 也是这样，从他们的测量工具的角度进行启发：U 可以用电压表来测量，I 可以用电流表来测量，这是又一种测量电功率的方法，是实验室常用的方法，为下一环节实验探究灯泡的电功率与电压的关系做好准备。请同学们根据下表表现性评价量规自评。表现性评价量规评价等级评价维度五星三星一星运运用用公公式式进进行行计计算算的的能能力力公式运用和推导合理，单位换算准确，计算结果正确，步骤完整
20、。公式运用和推导合理，但中间过程出现单位换算错误或计算错误导致计算结果不正确。公式运用和推导出现错误，结果不正确。任务四：实验探究灯泡的电功率和电压的关系，区分额定电压和额定功率。在用电高峰时，电压会有不稳定的情况。猜想与假设：你认为当电压变化（变大或变小）时电功率如何变化呢？你的依据是什么？制定计划与设计实验：如何设计实验测量灯泡的电功率，来验证猜想呢？测量时需要哪些器材？实验原理是什么？【学生活动学生活动 3】3】1.小组讨论交流，设计出实验方案，确定实验原理，画出实验电路图，简叙述实验步骤（可口述） 。2.学生描述自己设计的实验思路和方法，班内展示实验电路图。3.分组实验，收集数据。 灯
21、泡两端的电压(V)通过灯泡的电流(A)小灯泡的功率(W)发光程度2.51.534.分析数据，得出结论同一小灯泡在不同电压下，电功率 （相等/不相等） 。电压越大，电功率 ，灯泡的亮度 。观察实际功率和灯泡亮度的关系，你有什么发现？ 5.交流展示实验数据和结论。6.评选“五星优秀实验小组” ，交流实验成功秘诀。7.思考：为何用电器的功率是变化的，但用电器上面却都标着电功率？（如右图灯泡）班内交流。【教师活动教师活动】1.创设问题情境提出问题。引导学生讨论、交流，巡视了解学生交流情况，选择有代表性小组班内交流。 （此处应给学生足够的时间）2.对学生展示的实验思路，通过生生互评、教师设疑引导的方式不
22、断完善实验方案。强调方案的多样性。3.引导学生梳理实验注意事项。告诉学生：实验所用小灯泡的正常工作电压是 2.5V。4.学生实验教师巡视指导。实验完毕，展示学生的实验成果，组织学生交流，归纳总结实验结论：（1）同一小灯泡在不同电压下，电功率不相等；（2）电压越大时，电功率越大，灯泡越亮；（3）灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。通过评选“五星优秀实验小组” ，评价学生实验情况。5.组织学生再次观察灯泡的铭牌，试着给“额定电压”和“额定功率”下定义，区分额定功率和实际功率。额定电压（U 额）：用电器正常工作时的电压。额定功率（P 额） ：用电器在额定电压下的功率。6.展示：一些家用
23、电器的铭牌，让学生说出其含义，进一步了解额定电压和额定功率。7.演示实验：灯泡两端电压超过额定电压过多时，烧坏。使学生明确当用电器两端的电压为额定电压时，用电器能正常工作且寿命最长。8.指导学生阅读课后“科学世界” ，就 LED 在生活中的应用范围、节能效果、前景等问题结合本节课所学发表自己的感想。【设计意图设计意图】理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的关系是本节课的难点。学生对这些概念不易分清，通过演示实验和学生分组实验来讲解，比较直观，学生易于接受。学生们完成实验的过程是无法用其它过程替代的，实验不但能真实、形象、生动地展示知识，也很容易唤起他们的直觉兴趣，有利于培养学生的创造性和
24、动手能力。展示家用电器的铭牌、演示灯泡烧坏实验，能进一步加深学生对额定功率和实际功率的认识，使学生有合理规范使用用电器的意识。请同学们根据下表表现性量规自评。分组实验 表现性评价量规评价等级评价维度五星三星一星设计实验方案实验原理准确；能画出正确的实验电路图；实验步骤清晰完整。实验原理准确；能画出正确的实验电路图；但实验步骤不完整，思路不清晰。不能根据实验目的设计出实验方案或不能画出正确的实验电路图。展示交流实验方案班内展示交流自己的实验思路和方法，逻班内展示交流自己的实验思路或方法，但没有积极参与展示交流。辑清晰，表达准确流畅。逻辑不够清晰，表达不够准确流畅。搜集数据，总结结论实验数据正确；
25、实验结论准确且完整。实验数据正确；实验结论正确，但不完整。实验数据不正确或实验结论不正确。利用结论，解决实际问题的能力能够熟练的利用实验结论，分析解决实际问题。能利用实验结论，分析解决实际问题，但有时会遇到障碍。不能利用实验结论分析解决实际问题。【评价评价 3】3】达标检测达标检测通过本节课的学习，交流你对电功率的认识。完成达标检测 1 到 5。1、某电热器上标有“220V，1000W”字样，其中“220V”表示 ，“1000W”表示 。2、某家用电器正常工作时的功率约为 1 kW，则它可能是（ ）A.电风扇 B.电视机C.空调器 D.电冰箱3、标着“220V，40W”和“36V，40W”的两
26、只电灯都能正常发光时，比较它们的亮度是（ ）A.“220V，40W”的电灯较亮 B.“36V，40W”的电灯较亮C.两只电灯一样亮 D.无法判断4、将标有“220V 40W”的灯泡接在 200V 的电路中，灯泡消耗的实际功率_额定功率（选填“大于” 、 “等于”或“小于” ） ；如果该灯泡正常发光5h，将会消耗_kWh 的电能。5、下列白炽电灯正常发光时，亮度最亮的是（ ） A“PZ220V 15W” B“PZ 220V 25W”C“PZ 220V 40W” D“PZ 220V 60W”【设计意图设计意图】检测学生对新知的掌握程度，及时查漏补缺。【课后巩固区课后巩固区】：一、一、内化提升内化提
27、升每个家庭都需要照明的灯泡，目前市场上既有白炽灯，又有电子节能灯，究竟哪一种灯更好呢？某中学的同学在课外调查中就这个问题进行了调查，了解到如下情况：60W 的白炽灯与 11W 的电子节能灯发光效率相当。它们选择其中的一对灯具进行研究，收集了如下表中的数据：项目额定电压/V额定功率/W 寿命/h单价/元当地电费/元白炽灯2206010001.50.58电子节能灯220115000300.58请根据表中所列的数据，说明你应该选择何种照明灯更经济。 （要求写出所依据的物理原理和必要的文字说明）二、二、实践应用实践应用小实验：回家测试你家的某个用电器的电功率。通过观察 1 分钟内电能表转的转数和电能表的参数进行估算。【设计意图设计意图】加深对电功率的理解，将物理回归生活，培养节能的意识。