1、广东省 2010 年普通高中物理课堂设计参评课例电功与电功率的实题课广东教育出版社粤教版教材 选修 3-1 模块 第二章第三节作者姓名：黄冠辉 工作单位：顺德郑裕彤中学联系电话：22322408 邮箱：【课题、课时】 电功与电功率的习题课 （1 课时）【教学内容分析】传统教材中对“电功率”这一知识是按物理意义，定义、公式、计算知识结构编排的，而本节教材改变了过分强调知识传承的倾向，注重让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法。本节开始充分学生在初中已经学习的电学知识来引入电功率。这样做的好处是符合学生的认知特点，激发并保持了学生的学习兴趣。这节教材要求学生能用家用电器的电功率（P）和通电时间（
2、t）来计算它消耗的电能。怎样知道电功率的大小。教材充分利用上一章中学生已掌握的伏安法，用电流表和电压表分别测出电流和电压，要求学生记住公式 PIU 并且会计算电功率（P）及电流（I） ，并且知道用电器的电压如果改变了，它消耗的功率就会改变。用电器只有在额定电压下工作时的电功率叫额定功率，其它电压下工作时为实际功率。它是高中课标中重要的一个内容，对于学生掌握电学知识具有重要的作用。【教学对象分析】对于电学，学生兴趣比较大，而且初中已经初步掌握电路和功率的计算，经过一周多的电路的进一步学习，对于基本的电路分析，公式的应用已经具备了一定的认知。最重要的是学生的认识和归纳能力比高一时有了很大提高。【教
3、学目标】1、知识与技能理解电功与电功率的概念；知道焦耳定律极其生活、生产中的应用；理解闭合电路中的功率关系；2、过程与方法通过观察与思考，了解日常生活、生产中的常见电器极其共同特点；通过分析与实验，区分电动机等非纯电阻用电器的电功和电热，体会物理学的研究方法；通过闭合电路中的功率关系的学习过程，认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用；3、情感态度与价值观了解、关注电磁科学的发展对生活、生产的巨大作用，培养学生将科学服务于人类的意识。【教学重点】电功率和发热功率的应用，纯电阻、非纯电阻电路的电功率公式。【教学难点】动态电路的判断，纯电阻、非纯电阻电路的功率公式的区别。【教学策略设计】让学
4、生成为学习的主人，主动向学生提供自己的思考过程，让学生自己点评，真正做到新课标要求。【教学用具】多媒体，电脑【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 设计意图教师喊上课 起立喊老师好，然后坐下复习发热功率、电功率的公式教师：同学们还记得上一节课我们一起探究了什么知识点吗？教师：那么电功和电功率的公式大家还记得吗？有哪个同学可以为大家复述一次？学生：电流可以做功，做功的多少称为是电功；电流做功快慢用电功率表示。学生：电功公式 ，电功2PIR热率公式 U电同学丙：电能转化为其他形式能量复习，回顾已学的电功和电功率的知识点教师：电功率表示电流做功的快慢，也就表示了什么？的
5、快慢。实际功率的物理意义 教师：电功率分为额定功率和实际功率。额定功率是用电器的固有性质，实际功率反映物理用电快慢。实际功率越大，负载的用电效果越明显，也就是灯泡越亮、电动机转得越快。教师：练习卷上面的题目，同学们对实际功率的理解就很薄弱。如第二大题，填空题的 15小题：标有 A“220V 100W”、B“36V 100W”、C“110V 100W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则三盏灯最亮的是 。教师：但为什么老师改试卷的时候，绝大部分都写 A？很明显就是马虎做作业，不深入思考，不理解电功率的含义。试卷上还有哪题是靠电功率的物理含义的？教师：哪个做对的同学上讲台为大家讲解这题目的解法？教
6、师：该同学此题的分析十分精辟到位，声音也洪亮，同学们都能听清楚了。但问题，我们电功率的计算公式是 ，PUI众学生一致回答：三灯泡一样亮。学生：双选题 12、A“220V 40W”，B“110V 40W”的两只灯泡，按下列不同接法，A 的比 B 亮的是：A、A 接在 220V，B 接在 100V 的电路中B、串联后接入 220V 的线路中C、并联后接入 110V 的线路中D、由于额定功率均为 40 瓦，A 的亮度永远和 B 的一样学生：A 答案里面，A 正常工作，实际功率为 40W，B 在额定电压之下工作实际功率比额定功率的 40W 要低，故 A 的实际功率比 B 大，A 亮。BC 答案里面都需
7、要计算。故利用引出纯电阻电路的电功率为什么可以用 和2UPR？2I 计算 AB 的电阻，B 选项串2P联，电流相同， 。C 选项2IR并联，电压一样， 。UD 选项明显是错的，灯泡的亮度跟额定功率五关的。大部分学生都认为理所当然，出现了误区。引出纯电阻电路的电功率纯电阻电路的电功率公式教师： 和 由2UPR2I什么定律推导出来的？教师：哪么欧姆定律的适用条件是什么？教师：在纯电阻电路里面，欧姆定律 成立，故UIR，对比发2P电热功率 ，我们得到什2I热么结论？教师：电功率和发热功率一样，哪么从能量角度来想，你们又能得到什么结论呢？教师：同学们可要记住这两个结论了。在纯电阻电路里面（1）， （2
8、）所有的电能都P电 热转化为热能了。教师：有哪些是纯电阻啊？教师：看来大家都预习得比较学生：欧姆定律。 （学生开始觉悟）学生：纯电阻电路。学生： 。P电 热学生：在纯电阻电路里面，所有的电能都转化为热能了。学生：灯泡、白炽灯、电炉、电阻丝。让学生总结纯电阻电路里面的功率公式好了。教师：同学们看试卷：7如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，当灯泡 L 恰好正常发光时，电流表 A 的示数为 0.5A，电压表V 的示数为 2V。则关于该电路，下述判断正确的是A电源电动势是 2V B灯泡的额定功率是 1WC若滑片再向右运动，灯泡有可能被浇毁D若滑片再向左
9、运动，A 表示数将减小，V 表示数将增大滑动变阻器存在，动态电路方法一、A ，故电动势一定EUIr大于 2V；B ，故额定电压是P1W；CP 向右运动，电阻增大，减少，灯泡的IrR减少，故灯泡变暗；2DP 向左运动，电阻减少，增大， 减EIrUIr少。动态电路的分析，教师作出示范小结：动态电路，一定要仔细，步步为营。教师：我们在研究一题动态电路，总结动态电路的解题方法。6如图所示电路中，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片 P 向左移动。则关于该电路，下述判断正确的是A电流表示数变小，电压表示数变大 B电流表示数变大，电压表示数变小C电阻 消耗的功率增大1RD整个电路消耗的总
10、功率减小教师：总电路的电功率呢？教师总结：同学们，大家注意到该同学解法的特点没有？比个比喻，P 就是地下党，先个消息传到农村的总部，然后农村包围城市，步步为营。教师：同学们有无其他方法啊？教师：由于这类题目是选择填空题多，所以我们可以采取极限法。那么极限法是如何的？让做对的学生上黑板，讲解自己的做法：P 向左移动，R 变少，总电阻就变少，所以 变大，EIr变少，结论：U变大， ；2I2IR又 变少，Er，可以知道 减少，21p1pU减少的， 故1UIR1PI增大。则有： 减少。pI21pR学生： 变大。2EPrR总学生：直接使 P 连接到最左端，相当于短路。学生分组讨论，自己上黑板陈述自己的思
11、路，然后让其他同学点评教师：同学们基本上都能判断动态电路了。如果是纯电阻电路的话，那么都能够应2UPIIR电用，但如果是非纯电阻电路呢？什么是非纯电阻电路呢？教师：电能不是百分百转化为内能，还转化为其他形式的能量，如机械能如电动机、电风扇同学们观察电风扇，它的能量转化有什么特点？教师：电功率我们工业上也称为输入功率，机械功率也称为输出功率。输出功率与输入功率的比值为电动机的效率。故有： 或P电 热 机 械，输 入 热 输 出。由于超导体现在P输 出输 入不能在常温下使用，所以效率不可能达到 100%以上。教师：教材作业第三题，我们已经评讲了，大家对此公式就熟悉了。现在我们一起研究试卷 19 题
12、。19、有一个直流电动机，把它接入 0.2V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是 0.4A，若把它接入 2V 电压的电路中，电动机正常工作，学生：输入的电能，除了电路发热还转化为机械能。故有： P电 热 机 械学生上台：（1）0.2V 不转动时候，为纯电阻： 0.2.54URI正常工作的时候，电能转化为电热到处非纯电阻电功率公式工作电流是 1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率。（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？教师：发散：（3）若接在超过2V 的电压电路中，电动机还能工作，输入功率、发热功率和机械功率如何变化？教师总结：我们这节课主要讲解了几个
13、公式的应用。（1）电功率公式 ，PUI发热功率 ；2IR（2）动态电路要步步为营；（3）对纯电阻电路；2UPIIP电 热（4）对非纯电阻电路：，输 入 热 输 出。P输 出输 入和机械能，故： PUI=2W输 入 10.5.R热 P输 出 输 入 热（2）卡住之后，全部电能转化为电热，故可以认为是纯电阻：有 22P=80.5UIRW热学生一起做思考，最后学生代表：变大，发热变大，转得更快。作业：完成这份试卷。【板书设计】【学案设计】物理选修 3-1 电功率练习班级 姓名 学号 【学习目标】 】理解电功与电功率的概念；知道焦耳定律极其生活、生产中的应用；理解闭合电路中的功率关系；一、单选题。1、
14、一只断灯丝的灯泡，摇接灯丝后使用，要比原来亮一些，这是因为灯丝的A电功率变大 B电阻增大C电阻率减小 D电阻率增大2、关于功率的说法，正确的是A用电器的实际功率一定大于额定功率B一用电器的实际功率可有多个数值，而额定功率的值是唯一的C将标有“220V 40W”的灯泡接在 110 伏的电路上，它的实际功率为 20 瓦D额定功率越大的用电器，实际做功也越多3、关于电热和电热器有以下几句说法，正确的是A电热只有积极作用而无消极作用B电热器的电阻越大，电流通过它时产生的热量就越多C电炉、电烘箱、电吹风、电熨斗、电扇等都是电热器D500 瓦的电热器连续工作 2 小时就消耗 1 度电4、一台电动机正常工作
15、时线圈两端的电压为 380V，线圈电阻为 2 ，线圈中电流为10A。这台电动机正常工作 1S 消耗的电能为 W，产生的热量为 Q，则AW=3800J，Q=200J BW=3800J，Q=3800J CW=72200J ， Q=200J DW=72200J，Q=3800J5如图所示电路，电源电动势保持不变（内阻太小可以忽略） ，当闭合开关 、断开 时，电流表的示数为 0.2A，电阻 消耗的电功率为S1 2R1.2W；当闭合 、 时，电压表的示数为 10V，则以下说法不正确的是SA闭合开关 后，电流表示数将变小 B电源电动势为110VC电阻 的阻值为 20 D电阻 的阻值为 301R2R6如图所示
16、电路中，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片 P 向左移动。则关于该电路，下述判断正确的是A电流表示数变小，电压表示数变大 B电流表示数变大，电压表示数变小C电阻 消耗的功率增大1RD整个电路消耗的总功率减小7如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，当灯泡 L 恰好正常发光时，电流表 A 的示数为0.5A，电压表 V 的示数为 2V。则关于该电路，下述判断正确的是A电源电动势是 2V B灯泡的额定功率是 1WC若滑片再向右运动，灯泡有可能被浇毁D若滑片再向左运动，A 表示数将减小，V 表示数将增大8如图所示，电源电动势不变，定值电
17、阻 R 阻值为 18 。有四只白炽灯泡、 、 、 ，它们的规格分别为“3V ，2W” 、 “6V，2W”、1L234L“12V，2W”、 “24V，2W”。当把它们分别接在电路中的 、 两端时，MN若它们都能工作，最亮的灯泡是：A B C D123L4L二、双选题9、有两个定值电阻 R1 和 R2，现在用一只电压表和一只电流表按图中四种接法读取数据，能算出 R2 消耗的功率的原理图是 10、在相等的时间里，电炉丝 A 较电炉丝 B 放出的热量多，那么AA 的电阻一定较大 BA 的电流一定较大CA 消耗的电能一定较大 DA 的电功率一定较大11、二灯 和 额定功率相同，但额定电压 ，下列说法正确
18、的是1L2 12UA二灯正常发光时 B二灯丝电阻12I12RC二灯串联使用时，实际功率 1PD二灯并联使用时，实际功率 212、A“220V 40W”，B“110V 40W”的两只灯泡，按下列不同接法，A 的比 B 亮的是：A、A 接在 220V，B 接在 100V 的电路中B、串联后接入 220V 的线路中C、并联后接入 110V 的线路中D、由于额定功率均为 40 瓦，A 的亮度永远和 B 的一样三、填空题。13、电流做功的过程，实际上是 能转化为 能的过程。电流通过电灯做功时， 能转化为 能；电流通过电动机时， 能转化为 能。14、平常所说的几度电的“度”，实际上是 的单位，1 度 焦。
19、电能表是测量 的仪表。小芹家的电能表 2 月底的示数是3 月底的 示数是小芹家 3 月份的用电量是 度= 焦。15、标有 A“220V 100W”、B“36V 100W”、C“110V 100W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则三盏灯最亮的是 。16、甲灯标有“PZ220100”，乙灯标有“PZ22015”。甲灯的电阻比乙灯的电阻 ，将它们串联接入电路中， 灯更亮一些，将它们并联接入电路， 灯更亮些。17、下表为某型号双缸洗衣机的铭牌在额定电压下洗衣时，通过洗衣机的电流为 A；若洗衣用 ，脱水用20min，则该洗衣机消耗的电能共是10min。 kWh18、按图示电路对额定电压为3.8V 的
20、小灯泡进行实验时，测得 5 组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况。请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：（1）小灯泡的额定功率是 W0 1 3 8 40 1 7 0 2额定电压 220V频率 50Hz洗衣功率 330W脱水功率 300W最大电流 5A（2）小灯泡亮度变化规律是 。四、计算题。19、有一个直流电动机，把它接入 0.2V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是 0.4A，若把它接入 2V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是 1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率。（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？20、下面
21、是 HG2003 家用蒸汽电熨斗示意图和铬牌，使用时水箱中的水滴入被加热的底板气室，迅速汽化产生向下的蒸汽。（1）某师傅用熨斗干烫衣服时，用了 19N 的向下的力压熨斗，在此过程中，衣服受到的压强是多大？（2）用熨斗汽烫时先预热，使金属底板的温度从 20升高到220时，温控开关自动断开，已知底板的质量为1 ，铁的比热为 。蒸汽电熨斗预热时底板吸收多少热量？kg30.461/JkgC（3）汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化带走热量。当底板温度降到 190时，温控开关自动闭合，当加热到 220时又断开。如此反复，若蒸汽电熨斗在体按图所示程序工作，烫一件衣服共消耗多少电能？21、为了缓解用电高峰电力
22、紧张的矛盾，降低居民的用电费用，部分地区已使用了分时电（能）表，电费价目如下：小明家每天要用电水壶将质量为 4kg、初温为 20 C的水烧开，已知气压为 1 标准大气压，水的比热为 。求：34.210()oJkgC（1）烧开的这些水吸收了多少热量？（2）使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期，若不计热量损失，仅此一项，1个月（以 30 天计）比原来节省多少元电费？综合创新应用22、某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量 。当它在水平路面上以20mkg的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流 ，电压 。在此108/vkmh 1IA30UV行驶状态下：（1）求驱动电机的输入功率 ；P电（2）若驱
23、动电机能够将输入功率的 80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率 ，求汽P机 械车所受的阻力以及发动机线圈的电阻。 （ ）210/gms（3）已知太阳辐射的总功率 ，太阳到地球的距离 ，太阳光2604PW1.50rm传播到地面的过程中大约有 70%的能量损耗，设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，太阳能电池板的能量转化效率为 10%，求所需的太阳能电池板的最少面积。23、潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的，潮差越大，流水量就越大，发电功率也就越大。我国潮汐能可供开发的总装机量为 。我国在 1980 年 8 月，在浙江江厦73.610k建成第一座潮汐发电站，装机量为 ，平均每年发电量为 度
24、电，其规模W71.0为世界第二名。（1）根据上面的数据，计算江厦潮汐发电站平均每天满负荷工作几小时。（2）若潮汐电站的转换效率为 ，设江厦潮汐发电站涨潮和落潮时平均潮差为 8m，计40%算每次涨潮时海水的流量多大。24、太阳能是 21 世纪重点发展的能源之一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。有一种太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为 ，太阳光28Sm照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为 。在晴朗的天气，电池对着太阳时产01PkW生的电压为 ，并对车上的电动机提供 的电流，试问：120UVIA（1）太阳能电池将太阳
25、能转化为电能的效率是多少？（2）如果这辆汽车的电动机电能最终转化为机械能的效率 75，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为 150N，则汽车的行驶速度是多大？【教学反思】在物理教学中，习题课是必不可少的一种课型，它贯穿于整个物理教学的始终。这堂课是在我在郑裕彤中学 2010 年教学开放日的推荐课，所以不管是我还是学生都准备充足。1从物理基础知识着手培养良好学习习惯首先，物理的定律和公式是最基础的知识，也是每堂习题课前必掌握的知识。为了培养学生良好的学习习惯，我要求学生背公式名称、背公式、背适用条件、背公式中各字母表示物理量、背各物理量的单位及符号。2根据认识规律要让学生能灵活应用物理定律和公式解决实践问题，我先指导学生正确理解基础知识，并对应用题作出示范。然后让学生思考具体题目的解答，让学生上台展示他的思路，最后让其他同学点评。我感觉是真正的让学生成为学习的主人。3这种教学方法，可以说是新课改下的探究式学习。我感觉存在的问题是：（1）好的学生更加主动，学习得更加好，差的学生不出声可能落后更加多；（2）这是开放日的推荐课，我和学生都准备充足，但平时的每一堂课不可能也达到这个效果；（3）1 堂课当 10 分钟用，让学生主动探究、主动学习，教学内容不多。
