人教版九年级物理下册：第18章 第2节第2课时 额定功率和实际功率（导学案）

第2课时额定功率和实际功率5课题额定功率和实际功率课型新授课教学目标知识与技能1．巩固理解电功率概念，理解电功率和电压、电流之间的关系，并能进行简单的计算.2．能区分用电器的额定功率和实际功率.3．会应用电功率的定义式P=W/t及公式P=UI进行推导和计算.过程与方法1．通过应用电功率的定义式P=W/t及公式P=UI进行推导和计算，培养学生的分析推理能力.2．知道并理解测定小灯泡电功率的方法，让学生把理论与实践相结合.情感、态度与价值观通过对用电器额定功率的认识，在选择用电器时有节能意识；通过对实验进行讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度.教学重点1.电功率公式的理解与应用.2.知道并理解测定用电器电功率的方法.教具准备电源、电压表、电流表、电阻、滑动变阻器、开关、导线、秒表、多媒体课件等.教学难点电功率公式的理解与应用;区分用电器的额定功率和实际功率，并能进行简单的计算.教学课时1课时课前预习1.电功率的测量（1）电功率和电流、电压的关系：P=UI.（2）测量仪器：电压表和电流表.（3）电功率的推导式P=UI==I2R.2.额定功率和实际功率:用电器在实际电压下消耗的功率为实际功率，在额定电压下正常工作时消耗的功率为额定功率，对于某一用电器来讲，它的实际功率有无数个，额定功率只有一个.巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入同学们已经掌握了电能、电功率的知识，了解了它们之间的区别和联系，也已经知道用电能表可以来测量用电器消耗电能的多少.电功率能不能测，该如何测呢？这一节课，我们进一步来学习电功率的有关知识.备课笔记5 进行新课电功率的测量与计算下面我们一起来学习两种简单测电功率的方法：(1)“伏安法”测电功率:原理：P=UI方法：和测量导体电阻的实验一样，测量用电器的电功率仍然可用“伏安法”电路.测某用电器R的电功率时，调节滑动变阻器滑片P，观察电流表和电压表的示数，即可求出电器的实际功率.（2）用电能表、秒表测电功率:原理：P=W/t方法：若使室内其他用电器均停止工作，只让某一用电器继续工作，我们利用秒表读出在一段时间内电能表表盘的转数，即可测出家用电器的实际功率.（3）电功率的推导式：教师引导两位同学上台写出电学中涉及电压、电阻、电流、电功、电功率的几个公式，例如：，，P=UI，W=UIt等.（本节关于电功率的公式较多，如果盲目记忆，往往会张冠李戴.正确的方法是首先记忆最基本的公式，寻找公式之间的联系和规律，通过推导公式，理解性地记忆）教师选取3个电学公式，，P=UI为基础，引导学生进行下列推导：将欧姆定律公式I=U/R代入电功率公式P=UI中就可以导出公式P=U2/R；将欧姆定律的变形公式U=IR代入电功率公式P=UI中就可以导出公式P=I2R.额定功率和实际功率师前面我们学习了“额定功率”，知道额定功率是用电器在额定电压下的功率，而在日常生活中我们用到更多的是“实际功率”，下面我们就一起来学习额定功率与实际功率的区别和联系：（1）电流通过用电器实际做功的功率叫做实际功率.由公式可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化.（2）额定功率是用电器的重要性能指标，在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件.用电器上标出的电压值是用电器正常工作时的电压，叫做额定电压，用U额表示；用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流，用I额表示；此时用电器的功率叫做额定功率，用P额表示，每个用电器的额定功率都是一定的.备课笔记课外拓展：电力工业上有专门的测电功率的仪表，一般的实验室用电压表、电流表间接测电功率(P=UI),家庭可用电能表和秒表测电功率.知识拓展：1.电功率的基本公式,P=UI，适用于各种电路，即可用于计算各种类型用电器的电功率.2.电功率的两个推导公式P=U2/R、P=I2R所求的是消耗在电阻上的电功率，只有在电能全部转化为热能时才与P=UI相等.P=I2R优先用于串联电路；P=U2/R优先用于并联电路.5 进行新课（3）实际功率与额定功率的关系是：当加在用电器两端的电压低于或高于其额定电压时，其实际功率低于或高于额定功率；当用电器两端所加电压恰好等于其额定电压时，用电器的实际功率等于额定功率，用电器正常工作.（4）有关电功率的计算题的解题思路和方法是：①结合题目给出的条件对电路图进行分析，弄清电路的连接方式，建立直观的物理图景.②注意挖掘题目中隐含的已知条件.例如：灯正常发光，则暗示它两端的电压等于它的额定电压，它的功率等于额定功率.题目给出用电器的额定电压，额定功率，那么用电器的电阻可以求出，这就是隐含的条件.③具体的解题方法可用分析法（从所求量到已知量）或综合法（从已知条件到所求量）.可以将电功率问题转化成电流、电压和电阻的问题，再结合欧姆定律和电路特点求解，也可以利用题目的已知条件，或电路特点揭示的等量关系列方程求解，还可以建立中间量，列比例式等.【例1】一盏标有“220V100W”字样的电灯，它的电阻是多大？正常工作时通过灯丝的电流是多少？将它接到110V的电路中，它的实际电功率是多大？(不考虑温度对电阻的影响)分析：在很多电学题中，要先想办法求出用电器的电阻，然后利用有关条件解题，本题电灯发光时，电阻认为是不变的，因此，可以由灯泡额定电压U额和额定功率P额，先根据对求出灯泡的电阻，然后利用求出电灯的实际功率.解：=（220V）2/100W=484Ω正常工作电流=100W/220V=0.45A=(110V)2/484Ω=25W教师总结：电功率进行计算的基本公式是P=W/t=UI，而从P=I2R中看出，在串联电路中（电流相等）电功率与电阻成正比；从P=U2/R中看出，在并联电路中（电压相等）电功率与电阻成反比.掌握以上关系特别是比例关系可以提高解题速度，达到事半功倍的效果.【例2】把“220V100W”的灯L1和“220V400W”的灯L2串联在220V的电路中，哪盏灯亮？为什么？学生求解（多数可能求出两灯的实际功率的具体数值，但方法很繁琐).教师引导学生思考本题是不是还有更简单的方法？可启发学生进一步思考后，再告之学生：在串联电路中优先选用公式P=I2R，因为串联电路中电流处处相等，这样只要再比较灯泡电阻的大小(R=U2/P)即可.很容易知道R1大，所以L1亮些.注意：往往还有不少学生不看题目的适应条件，只看额定功率大的灯泡就认为它亮些.教学板书5 课堂小结本节课学习了电功率的测量方法、电功率公式的推导式，以及额定功率和实际功率的联系与区别.电功率的测量有两种：一是通过电流表和电压表测量，二是通过电能表和秒表测量.在计算电功率相关的计算题时，注意分析题目条件，选择合适的公式计算.教材习题解答想想议议P95一种彩色灯泡的额定电压是36V，要接在220V的电路中，要串联多少个这种灯泡才行？解：串联的灯泡数，如果取6，则每个灯泡的实际电压会高于额定电压36V，可能烧坏灯泡，所以应该取7，虽然每个灯泡的实际电压稍低于额定电压，亮度稍暗，但相对安全，故应该串联7个这种灯泡.动手动脑学物理P953.一个“220V800W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大？解：由得，正常工作的电阻，实际电压为200V时，实际功率.4.某次雷电的电流约2×104A，电压约108V，放电时间约0.001s.这次雷电的电功率约多少千瓦？释放多少能量？解：这次雷电的电功率P=UI=108V×2×104A=2×1012W=2×109kW,释放的电能.难题解答【例3】现有两个小灯泡A和B，分别标有“6V6W”和“6V8W”,先将灯泡A与定值电阻R0串联接入电路中，灯泡A恰能正常发光，如图所示.若用灯泡B替换灯泡A接在电路中，灯泡B的实际功率大于还是小于8W?请说明理由(电源电压保持不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响)解析：由铭牌可知两灯泡的额定电压相等，根据公式可知额定电压相等，B的额定功率大，其电阻小；根据串联电路的分压特点可知，替换后灯泡B两端的电压变小，小于6V，由可知这只灯泡消耗的功率小于8W.解：由题意知，电路中接入灯泡A时，灯泡A正常发光，灯泡两端的电压为6V，当用灯泡B替换灯泡A时，由于RB<RA,根据串联电路电压与电阻的关系可得灯泡B两端的电压一定小于6V，实际功率小于额定功率8W.布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.5 教学反思1.这节课的难点是学生对额定电压、额定功率与实际电压、实际功率混淆不清，解题中需把电功率公式和欧姆定律公式反复运用，会增加困难.为解决这一困难，需要学生能熟练掌握公式，且要引导学生会根据具体题目条件选择正确的公式.2.本节习题的训练，要遵守从易到难，从基本到加深，针对性要强，让学生尽量得到成功的喜悦，这样才不会产生畏难的情绪.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结备课笔记5