學生作業設計第十五章電能與電功率作業類型單元作業作業功能課后復習本早知識特點如果我們把整個電學看成是一個整體的話，那么“電路”是開頭，“電流”“電壓”“電阻”就是發展，“歐姆定律”則是高潮，而“電功和電功率”則是高潮中的封頂部分。電學部分內容是整個初中物理學習中的重點和難點，由于與電功率相關的結合點較多，而且與實際生活緊密結合，因此成為各類試卷中的常客。本書作業設計以有關電功率、電功、電阻、電流、電壓、電能的計算公式、變形公式等綜合知識為主線。這樣的編排，符合學生思維的遞進性，利于學生對電功率綜合計算的整體把握。學情分析通過前面的學習，已經對“電壓、電流、電阻、電功、電功率、電熱”這電學六要素有所認識，但大多數同學認識很淺顯，無法應付對思維能力要求較高的變化多端的電學綜合計算題。作業目標考慮學生這一主體因素，結合學生的特點，力求生動有趣、高效直觀。本節作業設計即是對前面的知識作一梳理，主要以創設問題情境，“引起興趣一一引導思考一一解決問題”為主線，以十個故事為小情境，每個故事都涉及到一些電學知識點，對知識點進行羅列整理，由淺入深，低起點、高要求、牢掌握這三大特點來增強學生的解題能力。單元作業內容學生活動設計意圖作業的設計與實施導語：愛迪生發明了電燈，在漆黑的夜晚，給我們帶來光明，改變我們的生活，下面讓我們步入歷史的長河，回看愛迪生發明電燈的故事。這節課時作業以小燈泡為主角，結合同學們平日所做的題，為小燈泡編寫一些物理化的情節，以小燈泡明明的“誕生一一歷險一一戀愛一一結婚”故事主線而展開。劇情一：步入歷史長河回看電燈明明的誕生［故事一］小燈泡的誕生.愛迪生發明電燈，試用了 種耐熱材料和 種植物纖維材料，實驗了 次，前前后后花了 年時間。..電燈發明日 年 月 日,標志著可使用電燈的誕生。中國的第一盞電燈于年 月 日在中國開始投入使用。..明明與光光的銘牌已經模糊不清了，誰能辨別出哪個是燈泡明明（220V.100W）,哪個是燈泡光光（220V、25W）o總結判斷方法和依據：求出I,R,再通過比較燈絲粗細進行判斷如果添加一個條件，可以求出什么？1879年10月21日1879年5月28日在作業設計的過程中，教師創設有趣的故事情境可以使冷冰冰的物理知識變得趣味化、形象化、具體化，吸引學生的注意力。物理屬于理科，老師很少用擬人的手法開頭，敘述一個燈泡的故事，讓學生以期待的眼光對待知識的構建。通過這道題讓學生進一步熟悉：（1）銘牌的物理意義，怎樣根據銘牌所提供的信息去求電流（1=P/U）,電阻（R二U2/P）,消耗的電能（W=Pt）,工作時間（t=W/P）O（2）通過銘牌直接提供或計算出的物理量（L,Ue,R,Pc）,在燈泡正常或不正常發光時，哪些可以用，怎么去用。劇情二：明明歷險立［故事二］小燈泡明接下來燈泡明明進人了中國家庭工作，請問它的電阻、額定功率、實際功率、實際電壓、實際電流各是多少？3明*00JJE中國OV100W220V25VHg>0—Li Lz——220V >-220V—>學生思考、計算要求學生理解電功率與電壓、電流之間的關系，知道電阻及決定電阻大小的因素。要求能區分用電器的額定功率和實際功率、額定電壓和實際電壓、額定電流和實際電流。單元作業的設計與實施［故事三］小燈泡明明出國記干了沒多久，燈泡明明出國了，他來到了日本，與日本燈泡亮亮〃110V25W〃成為朋友，此時明明在110V電壓下工作，若燈泡明明電阻不變，問此時燈泡明明的實際電壓、實際功率是多少？你能否看出功率之比與電壓之比的關系是什么？學生思考、計算［故事四］燈泡明明進入中國工廠車間有一天，燈泡明明和阻值范圍為0—484Q的電阻箱成為好朋友，電阻箱帶明明參觀工廠車間，車間的動力電源220V100W為380Vo(1)為了使燈泡明明正常工作，明明 ?.—380V—>與電阻箱應如何連接？電阻箱的電阻多大？電阻箱消耗的功率為多少瓦？(2)為保證電路安全，電阻箱允許接入怎樣的阻值范圍？(3)若燈泡電阻不變，求該燈泡允許消耗的功率范圍？學生畫圖、分析、解答。要求學生能應用串、并聯電路電流、電壓和電阻的特點、歐姆定律、電功、電功率等知識進行簡單的電路安全的計算。［故事五］朋友亮亮回訪明明日本朋友亮亮“110V25W”慕名來到中國旅游，燈泡明明盛情款待亮亮，明明與亮亮兩個燈泡并聯在電路中，為保證兩燈都安全，允許加在它們兩端的最大電壓是多少？干路中的最大電流是多少?若兩燈電阻不變，問兩燈實際功率大小各是多少？學生畫圖、分析、解答。要求學生能應用串、并聯電路電流、電壓和電阻的特點、歐姆定律、電功、電功率等知識進行簡單的電路安全的計算。劇情三：“熱羽［故事六］小燈泡明明漸漸長大了，燈泡明明遇到了它心中的女神妙妙“PZ220V25W",兩燈一見鐘情，他們戀愛了。如果他們倆串用電阻不變，請問此臣中的小燈泡明明220V100W220V25W—0 0-Li Lz 220V >R接在220V電壓下，若兩”十兩燈實際功率各是多少？：T學生畫圖、分析、解答。生：燈泡的亮暗由實際功率決定的，所以1~2更亮一些。學生通過練習，真切體會到額定功率這一參數對用電器的重要性。將燈泡分別串聯和并聯到電路中作對比，從而通過“正常工作狀態”和“實際工作狀態”體驗額定功率和實際功率的區別。利用生活化的器材和實驗，幫助學生有效地辨析“額定功哪個燈相對亮一些?率”和“實際功率”的單元作業的設計與實施［故事七］若燈泡明明和它的女神妙妙“PZ220V25W”并聯接在220V的電源上，求此時兩燈的實際功率Pis和P2So哪個燈更亮？學生畫圖、分析、解答。生：燈泡的亮暗由實際功率決定的，所以Li更亮一些。不同。通過這兩道題，讓學生明確：(1)決定燈泡亮度的是：燈泡的實際功率。(2)如何在正常發光和不正常發光時，比較燈泡的亮度。(口訣：正常看額定，不正常時：串大亮,并小亮)［故事八］以上對燈泡的研究都是假定燈泡電阻不變的，那是一種理想情況，而實際上燈絲的電阻是如何改變的？如圖是流過燈泡的電流與其兩端U/K5電壓的關系，問 ： /⑴當實際電025;壓等于燈泡額定電228民壓時，問通過燈泡的電流是多少?燈泡的實際電功率是多少？(2)當實際電壓為110V時，燈泡電阻是多少?燈泡實際電功率又是多少？劇情三：結婚后精打細算的小燈泡明明“220V100W”［故事九］戀愛是浪漫的，但婚后過日子卻是實實在在的。買油鹽醬醋要花錢，請客送禮要花錢，用水用kV-hIo161413m220V15(30)A50Hz3000r/(kV'h)電也要花錢。L燈泡明明想利用電能表測試一下自己一個月消耗的電能，月初電能表的表盤情況如圖所示。問：(1)該電能表允許接入的用電器的最大功率是W;(2)他家已裝有40W電燈5盞，100W彩電一臺，150W的洗衣機一臺，還想再安裝一只功生：燈絲電阻隨著溫度的升高而增大。學生思考、分析、解答。需要學生能應用函數圖像數學工具進行簡單的電學計算。通過這道大題使學生認識，理解：(1)電能表上眾多參數的物理意義。(2)能用所學的電功率知識解決生活中的一些實際問題。(3)理解了不同公式在不同題型中的應用。率為800W的電熱水器。試通過計算說明可以安裝這只電熱水器嗎? (3)若燈泡明明每天在額定電壓工作5小時，一個月(按30天計算)該燈消耗的電能是一 kWh;當地電費標準是0.50元/kWh,明明家光使用燈泡奇奇一個月應交電費 兀。(4)根據第(3)題的計算結果，月末該電能表的示數應是 o(5)明明家的某用電器工作10min,電能表的轉盤轉了10圈，則該用電器工作消耗電能— J,該用電器的電功率是 kWo單元作業的設計與實施［故事十］經過這么多次折騰，燈泡明明的燈絲斷掉了。燈泡的主人重 燈絲新將燈絲搭上，同學們，這樣的M//燈泡能發光嗎？ □燈泡的亮度跟前面比如何？為什么？過了沒多久，燈絲又燒斷了，估計燈絲燒斷在何處?為什么？因為燈泡明明年老體衰，所以主人準備進行更換。主人來到商場，售貨員向他推薦電光能量轉換效率高的節能燈，其中25W的白熾燈與5W的節能燈、45W的白熾燈與9W的節能燈、60W的白熾燈與11W的節能燈發光效果相當。假設每盞燈每天用電5小時，每年以365天計算。根據下表信息計算，你認為選擇哪種燈既省錢又節能？生：白熾燈每年消耗的電能W=Pt=0.06kWX5hX360=108kW?h,電費為108kW?hX0.50元=54元，總費用為54元+1元=55元；節能型日光燈每年消耗的電 能W=Pt=0.011kWX 5h X360=19.8kW?h,電費為19.8kW?hX0.50元=9.9元，總費用為9.9元+10元=19.9元。通過比較可知，使用節能型日光燈比使用白熾燈的費用低得多，而且節能。由于科技的發展，使得白熾燈已逐漸被節能燈和LED所取代。在作業設計過程中，教師也要滲透節能減排的意識。物理課程應使學生初步認識到科學及相關技術對于社會發展及人類生活的影響，