教学设计

用“问题连续体”分析问题的层次

【教学目标】

知识与技能：深刻理解电功率是表示消耗电能的快慢，知道电功率的单位是W。会用电功率的公式P=W/t＝UI进行简单的计算。掌握额定功率和实际功率的意义。

过程和方法：观察体验电能表铝盘转动快慢跟用电器电功率的关系，通过科学探究电功率与用电器两端电压的关系，培养学生的科学探究能力。

情感态度与价值观：培养学生细心观察周围事物的能力，使学生懂得科学就在我们身边；通过有关社会实践活动，渗透新课程标准中“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念及科学•技术•社会（STS）教育。形成节约用电的意识和习惯。

【教学重点】深刻理解电功率的定义，学习用探究实验研究电功率问题。区分实际功率和额定功率。

【教学难点】实际功率和额定功率的区分及实践意义。

【教学准备】

教师准备：简易家庭电路示教板：接有电能表，一个保险盒，一个开关，一个15W电灯泡和一个100W的电灯泡（包括灯座），一个插座；学生用稳压电源，直流电流表、电压表、导线若干、开关、额定电压为2．5V的小灯泡一个。节能型电灯一只（功率16w）。教学课件等。

学生准备：观察家庭中常用的灯泡上面的数据；复习有关机械功率的内容。

【教学过程】

一、导入：

1．让学生观察（或课件展示、实物投影）手中的2个灯泡（其中一个是100W的，另一个是15W的），看上面有哪些数据？你能从中发现什么？

由学生讨论交流：PZ220-100，220是什么意思？15、100是什么意思？

先让学生猜想：如果接入电路将会怎样？

（此时大部分学生会知道100W的比15W的灯亮，此时应引导学生的思路：为什么100度的灯泡亮？做功的快慢即消耗电能的快慢）

2．实验演示：分别将15W和100W的灯泡接在电路中。

注意提醒学生：要观察灯泡的亮度（通过观察培养学生学习物理的兴趣和自信心），更要观察电能表铝盘转动的快慢。

谈话与引导：电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系？说明了什么？

（引导得出：电能表铝盘走的快慢不同，表示用电器消耗的电能的快慢不一样）

3．谈话导入课题：可见只有做功的多少还不行，还有做功的快慢。那么我们应如何表示不同用电器的做功快慢呢？

板书：2、电功率

二、学习新知：

（一）电功率

1．通过讨论和让学生对比第一册学过的机械功率的知识，引导学生得出电功率的知识：

投影：电功率是表示电流做功快慢的物理量。

启发：如何来比较不同用电器做功的快慢呢？

（应引导学生得出：可以让时间相等，看做功多少；或者让其做功相等，看消耗时间的多少；只要说出大体意思即可，关键是让学生真正理解。）

得出：电功率是电流在单位时间内所做的功（或所消耗的电能）

（特别要让学生理解：什么是单位时间？在课堂中应启发学生自己说出来）

2．投影：电功率的定义公式：P＝W/t

注意：要让学生深刻理解此公式的意义。

谈话：我们上一节学习的电功的计算公式是什么？引导学生推导电功率的另一个公式：P＝UI。

3．投影展示：电功率的单位：瓦（W） 千瓦（kW）

要求：应明确他们之间的进率

4．解决导入本课时的问题：

告诉学生：PZ220-100中的100就是电功率是100W，它的意义是此灯泡在1s内消耗的电能是100J（前提：在220V的电压下）。

谈话：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，实质：能量的转化）

5．谈话：这两个公式各有什么用途呢？

如学生不能回答应让学生进行讨论交流。

引导学生得出：P＝W/t和P＝UI各有其用途，当知道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，让学生知道在生活中就可以测量，也为下一环节进行电能的节约的讨论做好准备）；对于P＝UI也是这样，此时应让学生掌握：这又是一种测量电功率的方法，为最后一个环节：实验探究（电灯功率与电压的关系）做好准备。

6．投影：

例题（做一做）：一个1kW的用电器当工作1h时消耗的电能是多少？

学生板演，教师巡回指导。

引导学生：这个结果3．6×106J正好是1kW•h电能，告诉学生知道：除了用标准的国际单位以外，还可以直接用kW、h和kW•h来直接运算，这样在数值比较大时更方便。

7．结合现实生活让学生口算一些生活中电能计算的题目，提高学生兴趣，为转入下一部分做铺垫，如100W的灯泡工作多长时间消耗一度电。

8．讨论（交流与合作）：如何来节约电能？

投影展示：根据W＝Pt这个计算公式，请同学们交流一下：如何才能节约电能（减小电功W的值）？

9．布置课外的调查报告：

要求同学们观察（或调查）在学校发现过哪些浪费电能的现象，你（或你班）在学习与生活中是如何节约电能的？你对我校（或我班）如何进一步节约电能有何意见或建议。

（二）实验探究：额定功率

1．投影展示：你想过吗：物理就在我们身边。

在用电高峰时，电压较低，这时电灯会怎样？你能提出什么问题或有什么想法呢？（启发学生讨论、思考）

2．猜想与假设：

你的猜想：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？

3．制定计划、设计实验：

如何来验证我们的猜想呢？（引导学生讨论、交流：此处应给学生足够的时间去交流讨论）

最后由学生描述自己设计的实验思路和方法（应尽可能让学生自己去说出思路，让每个学生都要明白设计这个实验的目的是什么？）

4．展示教师的实验思路：

（如学生已说出，最好，如果没有说出，应引导学生理解这个思路；但同时也应让学生理解：这不是唯一的方法，方法是多种多样的，可以用别的方法，这只是教师设计的思路）

5．进行实验，收集证据

（应告诉学生：实验所用的小灯泡正常工作电压是2．5V）

投影出示实验表格：

提示学生：将有关实验数据记录在如下的表格中。

分析、论证与评估：实验完毕，让学生计算有关这三次的小灯泡的实际功率，并让学生讨论，着重使学生理解以下问题：

（1）用电器的功率是如何随电压变化的？

（2）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100W的灯泡）

通过学生讨论：引出额定电压和额定功率的概念。

6．投影：

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。

7．投影展示：小灯泡的亮度取决于──实际功率（P实）

（三）小结本节课主要内容：

电功率（电功率的概念；额定电压、额定功率的概念；实际功率的概念）

（四）课后作业与思考：

1．书面作业：课后练习题第3、4题。

2．课后讨论：刚才我说用电高峰时，电压较低，为什么会这样呢？请同学们交流讨论一下。

3．收集下列电器的铭牌，了解它们的额定电压和额定功率（STS活动）。

电冰箱 电熨斗 电视机 电烙铁 电风扇 微波炉 洗衣机

第一类问题：学生感知过程，通过查资料和观察可以解决

第一类问题：学生感知过程，通过实验观察对比说明100W灯比15W灯在相同时间里消耗的电能多

第三类问题：学生对解决问题的方法和答案都是未知的。通过讨论和让学生对比第一册学过的机械功率的知识，引导学生得出电功率的知识

第二类问题：它不但是感知的过程，更是一个比较、分类的过程。通过对比了解两式使用的前提条件，加深对功率及功的理解

第四类问题：学生运用所掌握的概念、规律或原理，解决主体范围内的定向问题，需要发散思维

第一类问题：学生感知过程，通过公式W＝Pt计算可以解决

第四类问题：学生解决主体范围内的定向问题，学生主动参与，互动合作，解决问题

第一类问题：学生感知过程，通过实验和观察可以解决

第四类问题：学生解决主体范围内的定向问题，教师引导，体现学生的主体作用

第二类问题：是一个比较、分类的过程。通过对比理解额定电压和额定功率的意义