第十六章电流做功与电功率第二节电流做功的快慢第2课时额定功率与实际功率教案（沪科版九年级物理）

第2课时额定功率与实际功率【教学目标】一、知识目标1.理解额定电压、额定电流、额定功率概念;2.理解实际功率概念;3．能区分用电器的额定功率和实际功率；4．会应用电功率的定义式P=W/t及公式P=UI、P=I2R、P=U2/R进行计算.二、能力目标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．通过电功率的相关计算，培养学生读题、审题以及应用数学知识解决物理问题的能力.三、素养目标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.利用电功率的公式进行关于额定功率和实际功率的相关计算.2.电学计算题解题技能和规范.【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.【教具准备】灯泡6只，微波炉、电饭煲、电水壶、空调、冰箱、洗衣机等使用说明书，多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（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.【新课引入】师同学们，你们看过你们家电器设备的铬牌和说明书吗？上面的电压值和电功率值有什么意义和作用？这些值和电器设备实际工作时的电压值、电功率值又有什么区别和联系？要想知道答案，下面我们一起来学习第2课时“额定功率与实际功率”.【预习指导】6 阅读课本P122-123文字内容和插图，把基本概念、基本知识等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示.【交流展示】1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正.2.学生质疑，教师指导释疑.【拓展探究】认识额定功率、实际功率学生各小组根据课桌上老师提供的灯泡及各种电器设备的使用说明书，进行观察，展开讨论与交流，回答下列问题，教师指导订正.师请说明什么是额定电压、额定电流、额定功率？生：①额定电压：用电器正常工作时的电压值.用电器上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示.②额定电流：用电器在额定电压下正常工作时的电流值.用电器上标明的电流值就是额定电流，常用I额表示.③额定功率：与额定电压或额定电流对应的电功率.用电器上标明的电功率值就是额定功率，常用P额表示.(P额=U额I额)师什么是实际电压、实际功率？实际功率有怎样的关系？实际功率①实际电压：用电器实际工作时的电压.它可能与额定电压相等，也可能不相等，常用U实表示.②实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率.它可能与额定功率相等，也可能不相等，常用P实表示.③P额与P实的关系：当U一定时(P=U2/R)，若U实>U额，则P实>P额；若U实=U额，则P实=P额；若U实<U额，则P实<P额.教师用多媒体展示额定功率与实际功率的区别和联系，并加以讲解，加深学生对额定功率和实际功率的理解.额定功率和实际功率的区别和联系6 例题1（多媒体展示）有两盏灯，甲灯上标有“36V60W”，乙灯上标有“220V60W”，当它们正常发光时，会看到（）A.甲灯比乙灯亮B.乙灯比甲灯亮C.两盏灯一样亮D.无法确定解析：本题容易错解为B，原因是误认为乙灯的电压高，乙灯就亮.实际上题中说两灯“正常发光”说明丙灯的实际功率等于额定功率，即实际功率都是60W，而灯的亮度由实际功率决定.所以两灯应一样亮，故答案为C.答案：C【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.有关额定功率、实际功率的计算教师引导学生讨论交流，怎样计算用电器的实际功率？如何利用用电器的铭牌进行有关计算？生：1.(1)计算实际功率时，一般用P实=U实I实去计算.（2）如果用电器的阻值一定，则可根据额定电压、额定功率去求解实际功率.根据额定电压和额定功率计算出额定电流I额=P额/U额，再根据额定电压和额定电流计算出用电器的电阻R=U额/I额，再根据公式I=U/R求出实际电流，利用P实=I实U实求出实际功率，若用电器直接与电源相连且用电器正常工作，则电源电压U电源=U额.额定电压和额定功率6 例题2（多媒体展示）有两只灯甲、乙分别标有“220V25W”、“220V60W”，把两灯串联在电路中，则（）灯亮，若将两灯并联在电路中，则（）灯亮.A.甲，乙B.乙，甲C.甲，甲D.乙，乙解析：甲灯标有“220V25W”，故R甲=(U甲额)2/P甲额=(220V)2/25W；乙灯标有“220V60W”，故R乙=(U乙额)2/P乙额=(220V)2/60W，比较R甲、R乙可得R甲>R乙.所以，若甲、乙两灯串联时，由于串联电路中电流处处相等，由P=I2R可知P甲>P乙，甲灯亮；若甲、乙两灯并联时，上于并联电路中各支路两端的电压都相等，由P=U2/R可知P甲<P乙，乙灯亮.答案：A【师生互动归纳总结】解答额定功率和实际功率计算题需要注意的问题和解题方法(1)需要注意的问题：①对于同一个电器而言，它的额定功率和额定电压是固定的，与它们两端的实际电压，流过的电流无关，额定值的大小在用电器设计制造时就已经被确定；②实际功率与其两端的实际电压有关，同一个用电器，额定值是唯一的，而实际值有无数个，实际值可以与额定值相等，也可以与额定值不相等，用电器的工作状态由实际值来决定.(2)解题时常用方法：①利用所给用电器的额定电压和额定功率求出用电器的电阻；②根据欧姆定律求出用电器在实际电路中的实际电压和实际电流或实际功率.例题3（多媒体展示）某元件(阻值不变)标有“6V6W”字样，将该元件与灯L接入电路中，如图甲所示.通过灯L的电流随电压变化的图像如图乙所示，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”.闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，灯L消耗的最大功率为多大？6 解析：元件R的额定电流IR=PR/UR=6W/6A=1A元件R的阻值R=UR/IR=6V/1A=6Ω电压表量程为“0~3V”，为了保证电压表不被烧坏，电路中的最大电流I=U/R=3V/6Ω=0.5A电流表量程为“0~0.6A”，可见电路中的最大电流I=0.5A由图像可知，此时灯L两端UL=2V，则灯L的最大功率PL=ULI=2V×0.5A=1W例题4（多媒体展示）(山东潍坊中考)如图所示的电路中，电源电压为5V且保持不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，R1为滑动变阻器，R2=20Ω，灯泡L标有“4V1.6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）.在仪表和灯泡安全工作的情况下，求：(1)开关S1断开，S2和S3闭合时，滑动变阻器R1消耗的最大功率；(2)开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1允许的取值范围.点拨：开关S1断开，S2和S3闭合时，灯泡L短路，滑动变阻器R1和定值电阻R2并联，当通过R1的电流最大时，R1有最大功率；此时，应防止电流表被烧坏.当开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1与灯泡L串联，既要防止灯泡被烧坏，又要防止电压表被烧坏.解析：(1)开关S1断开，S2和S3闭合时，灯泡L短路，滑动变阻器R1和定值电阻R2并联，此时通过R2的电流I2=U/R2=5V/20Ω=0.25A；电流表的最大测量值为0.6A，则通过滑动变阻器的最大电流I1=I-I2=0.6A-0.25A=0.35A，则U1的最大功率PR1=UI1=5V×0.35A=1.75W.(2)灯泡L的额定电流IL=PL/UL=1.6W/4V=0.4A，灯泡的电阻RL=UL/IL=4V/0.4A=10Ω.当开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1与灯泡L串联，此时有：①U/R总≤PL/UL，即5V/(10Ω+R1)≤0.4A，解得R1≥2.5Ω；②U×U1/R总≤3V，即5V·R1/(10Ω+R1)≤3V，解得R1≤15Ω；6 故滑动变阻器R1允许的取值范围为2.5~15Ω.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】教师引导学生归纳总结本节课学到了什么.【课后作业】1.请同学们完成课本P123-12413452.请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案】1.0.3A3.15W4.25W4.C5.电饭煲800W、电取暖器1.2KW、电冰箱120W、电磁灶2100W、空调2.2KW等.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.6