初中物理功率的教案

2024-04-18

初中物理功率的教案(精选12篇)

篇1:初中物理功率的教案

《功率》教学设计

教学目标 知识与技能

理解功率的概念及计算公式,知道功率的单位。过程与方法

1.通过建立功率概念的过程,学习用比较的方法进行物理探究; 2.通过讨论,学会物理学中研究问题的方法。情感、态度与价值观

培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

教学重点

功率概念及相关计算 教学难点 对功率概念的理解 教学过程

一、回顾复习功的有关知识

二、引入新课

请同学们思考并回答以下两个问题:

(1)用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快?

(2)有一堆沙子约一吨,要运送到七楼上去,一种方法是把它装在桶子里,一桶一桶的抬上去;另一种方法是使用小型吊塔一次吊到七楼。两中情况下,对沙子做的功是否相同?哪一个更快?

三、课内探究

(一)做功快慢的比较

甲在10秒内做功80J;乙在10秒内做功90J;丙在15秒内做功90J。

(1)甲乙比较,谁做功快?是怎么比较出来的?(2)乙丙比较,谁做功快?是怎么比较出来的?(3)甲丙呢?如何进行比较?

(二)功率

1.物理意义:表示物体做功的快慢 2.定义: 单位时间内物体所做的功 3.定义式:PW t4.单位:瓦特(W)

1W= 1J/s 小试牛刀:利用功率的公式,分别计算出甲、乙、丙的功率。

(三)介绍常见物体的功率

电视机的功率约100W,电脑的功率约是200瓦,洗衣机的功率约是200瓦,空调的功率约是1200瓦,微波炉的功率是1000瓦,成人熟睡消耗的功率大约为80瓦,学生上课消耗的功率约为150瓦,以5m/s骑自行车人消耗的功率约为500瓦等等。

(四)功率的计算应用

【例1】大石头的质量为12t,起重机在30s内将大石头沿竖直方向匀速提升了3m,起重机提升大石头的功率是多少?

【例2】某物体在水平50N的拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,10s内前进了6m,求前进过程中拉力做的功W和功率P。

引导学生分析解答,并强调解题思路及注意的问题。

四、课堂小结

通过今天的学习,同学们有哪些收获?

五、作业布置

1、完成学案剩余内容;

2、课本66页“动手动脑学物理”2、3、4题。板书设计

§2

功率

1.物理意义:表示物体做功的快慢 2.定义: 单位时间内物体所做的功 3.定义式:PW t4.单位:瓦特(W)

1W= 1J/s 5.功率的计算 教学反思

篇2:初中物理功率的教案

《功率》

1、教学目标 1)知识与技能

理解功率的概念及计算公式,知道功率的单位。2)过程与方法

通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。3)情感、态度与价值观

培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

2、学习者的分析

学生来自小城镇和农村(大部分),有丰富的生活知识和生活经验,接触许多与功和功率有关的事物和现象,为这节课的教学过程奠定基础,同时学习过速度和电功率的概念,对于理解功率有很大帮助。

3、教具与学具

电化教具:多媒体课件

4、教学过程分析和设计 教学流程图

设计内容 设计意图 活动层面 教材处理 师生活动

创设情境 引入新课

一、播放多媒体素材(视频)或画面)如用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快?图中的情景说明了什么问题? 类似的事例还有吗?(启发思考)教师通过所设计的情景,将学生引入学习怎样比较做功快慢的学习主题,让学生发表自己的看法,初步知道物体做功是有快慢之分的。

由情景引入吸引学生的注意,启发学生思考,并直接切入学习主题。

认知层面

想想议议学物理

二、功率的概念及计算公式

1、引导回顾“速度”的知识。速度是表示物体运动快慢的物理量。

2、向学生提供一组数据,让学生想一想,议一议谁做功最快?说出比较的依据。

物体 所做的功 所用时间 A 1000J 5S B 1000J 10S C 4000J 1min D 6000J 1min

3、联系教材,利用工地上的搬运问题加深对功率知识的认识。

4、想想议议:

投影演示插图“孙女与爷爷上楼”,让学生分析比较谁的功率大。

5、提问:用什么方法可以方便准确的表示物体做功的快慢呢?

6、介绍功率的概念及计算公式 并以适当的事例加以巩固。

例:过去我们学习电功率,说说某电风扇的功率为60W,表示什么意思?

引导学生参看课本小数据图表中的资料,说出各物体功率所表示的意义。

7、巩固提高:

提问:用1牛的力在2秒内将物理课本从地上提高1米,你能算出这个力做功的功率吗?

教师启发:以前学习过要比较两物体运动的快慢,可以先确定路程再比较时间,也可以先确定时间再比较路程。同理,要比较物体做功的快慢可采用什么方法?

学生在小组讨论的基础上进行回答,由他人(同组同学或其他组同学)适当补充,再通过教师的引导使学生领悟比较物体做功快慢的方法:①做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快;②时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快。

利用机械或人工将同一大堆砖从地上搬到五楼,你会选用什么方法?

学生讨论过程。

教师点拔:在图中不知爷孙俩的体重和他们爬楼的时间,能否确定他们的功率的大小。

教师引导:用一个包含有功和做功所用的时间的概念(电功率)来表示物体做功的快慢是否可行?

学生在教师的引导下,理解功率的概念,功率表示的物理意义,认识功率的相关单位及计算公式。

学生回答问题,教师作适当的讲评,加深学生对功率概念的理解。教师先引导学生求出所做的功,再求功率,这对学生巩固前后知识均有所帮助。温故而知新,对后面的学习将起到重要的启发作用。用类比法

学生通过讨论,知道物体做功有快有慢之分,进一步知道比较做功快慢的方法,在此基础上对物体做功的快慢有进一步的认识。

学生的答案可能两方面都具有,如果教师在学生的讨论中逐步启发,加选先进的起重机,学生就会在前面讨论的基础上深刻领悟物体做功确有快慢之分。

学生的讨论也会出现分歧,教师就在学生的分歧中导入功率的概念,循序渐进,恰到好处。

设疑,引出功率是表示物体做功快慢的物理量(要比较两物体做功的快慢,可用功率直接比较)。

通过实例讲授,让学生自然知道功率的概念。

加深学生对功率的物理意义的理解,使学生对人和一些事物的功率数值有个具体的概念,懂得功率大或小的意思是什么。

让学生更好地理解和掌握功率的相关知识,包括公式的运用。

知识的运用与迁移

三、通过例题训练,加深对功率概念的理解和加强知识的运用能力。

1、想想议议:

物理学或者生活中,还有那些场合需要表示一个物理量变化快慢的?

2、例题:体重为900N的爷爷与体重为300N的小孙子举行登楼活动,楼高三层共10米。若:

(1)爷、孙两人同时从一楼起步,半分钟后同时到达三楼;(2)爷爷年纪大、身体较重,孙子登楼用了半分钟,爷爷所用的时间是孙子的2倍;

(3)孙子登楼用了半分钟,爷爷所用的时间是孙子的3倍。以上三种情况下,谁做功多?谁做功少?谁用的时间多?谁用的时间少?谁做功快?谁做功慢?

3、学生自己阅读课本例题,动手做一做。

教师适当的引导,让学生说出经济增长率、人口增长率、频率(振动),拓展知识。

阴道学生回到前面所举的例子,通过讨论及训练,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

学生边边思考,边动手进行计算解答。教师把学生的答案进行投影,可进行全班讨论,加深理解。

学生自己进行阅读、解答,教师在课室巡视,给有学习困难的学适当的帮助。学生解答完后,教师再用解题示范,强调解题的方法和习惯。

对各种变化率,增长率的认识,让学生拓展知识

使学生加深对做功快慢的理解及加强学生对功率知识的应用能力

练习功和功率公式的应用,使学生加深认识功──力和在力的方向上移动的距离的乘积,功率──单位时间内所做的功。

小结

四、小结

请同学们总结一下,本节课你学到了哪些知识,有哪些收获?

学生先自己总结归纳,教师引导个别代表回答并作适当的讲解。

给学生充分表现自我的机会,同时教师也能借此机会发现学生学习的问题,并获得教学效果的即时反馈。

四、点评

篇3:初中物理功率的教案

一、关于初中物理电功率公式如何运用

初中物理中关电动机的计算问题只可以用P=W/t或者P=UI,通常情况下 ,根据已知的条件通常用P=UI,不同于电功率的四个公式, 通常不知道怎么应用, 也不知道该如何选择公式。对此,我有以下几点看法。

第一,定义公式:P=W/t。如果知道其中的两个物理量,求第三个物理量,就可以推断出另外两个计算公式。在使用这三个计算公式时, 同学们需要注意的是公式中彼此单位的对应关系。一般要注意的是千瓦时,千瓦和小时的对应,一旦题目中出现不同的单位对应,同学们就一定要打起精神,注意单位的对应关系,避免单位换算错误导致物理题的失分。

第二,普用式:P=UI。通常有两种使用方法:1.已知U和I的情况下求P。2.当知道额定的P和U时,求I的额定数值。当考试或者做题目时,要注意题目中的关键字,或者根据题目中的已知条件准确判断出用电器如何正常工作, 在对应的情况下用对应的公式。

第三,P=I2×R。通常情况下有三种表示方法:1.当题目中已经出现I和R的情况下计算P。2.在出现了P和R的情况下求出I。3.通过两个电阻串联比较实际功率。

第四,P=U2/R。在实际考试中 ,经常出现三种运用的方法 ,已知U,R和P中的两个,求第三个,还有求并联功率和电阻之间的比值; 以及求同一个用电器的额定功率和实际功率的比值。由此可见,不同的电功率计算公式对应的题目要求并不一样,需要学生对公式进行准确掌握,才能够在解题中正确使用公式。

二、在解题过程中对于电功率问题的解答步骤

第一,看题时,思路要清晰,知道电路与电路之间的连接关系, 元件之间的并联或串联关系, 哪些电路出现短路或断路,哪些用电器如何正常工作,并在解题中明确表达出来。

第二, 搞清楚电路彼此之间改变的原因是哪些因素造成的电路的开启、闭合或是由于滑动变阻器的改变而发生变化。

第三,知道题目中关于电压表,电流表是测哪一部分的电路的电流和电压,避免因为理解错题意而导致题目计算出错,考试失分。

第四,利用串联电路和并联电路的各自特点,抓住题目中的电路中的已知量和不变量,通过自己掌握的公式进行求解。这样才能让学生在日常的物理解题和考试中避免不应该的失分,让学生在平常时就掌握好物理解题技巧,打好他们的物理解题基础。

三、老师要引导学生通过做题总结题目规律和解题技巧

1.在对电功率计算题目的解题过程中 , 可以先求出一所消耗的电能,再求出功率。当需要实际的电压时,也可以通过利用已知的电阻求得最终的实际电压。

2.在一些有关家庭电路的计算题中 , 求解电功率的计算时一般采用P=U2/R解答。这样可以根据已知的家庭常用电压 ,通过公式计算,最终得出电功率,避免了胡乱写公式导致的失分。

3.在解题过程中 , 一旦确定了用电器处于正常工作的范畴,通常的解题重点是通过所给的铭牌求得电流,再根据电流判断题目到底是串联电路还是并联电路, 并且通过串联和并联电路的各自特点和规律求得其他的未知量。当无法判断用电器的使用情况时,一般是根据铭牌求得所给电阻,并在此基础上同样采用串联电路或者并联电路的规律求其他未知量,达到解题的目的。

以上就是在电功率解题过程中应该注意的几个规律,这些规律和解题技巧对学生来说是无法自主掌握的, 往往需要老师的引导和帮助, 这就意味着老师在平常的上课过程中要有意识地引导和鼓励学生总结题目, 找出同类型题目的解题技巧,不要让学生只是盲目地做题。题海战术在现代的教育中已经逐渐处于下风,学生需要通过做题目积累经验,总结做题技巧和规律,这样才能以不变应万变,让学生在考试过程中遇到类型题目时可以轻松解答,避免失分。

篇4:浅谈初中物理有关电功率的计算

一、理解电功率的概念

在初中物理教学中,学生对电功率的理解主要有两个方面的困惑:

1.对电功和电功率的物理量符号和单位的符号常常混淆,就是由于对各自表示的物理意义不清楚

电功是指电流做功的多少,而电功率表示电流做功的快慢。电功的物理量符号为W,其主单位的符号是焦耳(J)。而电功率的物理量符号为P,其主单位的符号是瓦特(W),瓦特和焦耳是人名而已。

2.将实际功率和额定功率相互混淆

电功率是表示电流做功快慢的物理量。单位时间内电流做的功叫做电功率,电功率有额定功率和实际功率之分,额定功率是指用电器在正常工作时(也就是额定电压下)所消耗的功率,在用电器的铭牌上标出的数值就是其额定功率。实际功率是指用电器在实际电压下的功率,随实际电压而改变。实际功率可以略大于、等于、小于额定功率。而每个用电器的额定功率只有一个。

二、掌握电功率的计算公式

电功率(P):表示电流做功的快慢。

电功率的两个基本公式:P=W/t P=UI(适合任何电路)

电功率的两个导出公式:P=I2R P=U2/R(只适合纯电阻电路)

纯电阻电路:电流做功时把电能全部转化成热,而不转化为其他形式的能量。

(对于纯电阻只要知道同一时刻的同一段电路的电流I、电压U、电阻R中的任何两个量就可以计算相对应的电功率P)

三、正确分析电路

对于任何一道电路分析计算题,先分析出电路的连接方式是串联还是并联,(初中电学中很少出现混合电路)。如果电路中含有电流表或电压表,我们在看电路的连接方式时,可以把电流表看成导线,把电压表看成开路,同时要确定每只表的测量对象;如果是含有开关或滑动变阻器的变化电路,也要判断出电路变化前后电路的连接方式,同时分析电路中各部分电流、电压、电阻的变化。注重相应的物理量对应同一时刻的同一段电路,并且统一单位。

总之,只要正确理解电功率的概念—分析好电路—找出各元件在某时的电压、电流电阻中的任意两个量—灵活应用电功率的计算公式,可以计算任意时刻各元件的电功率。

参考文献:

孙世雄.浅谈初中物理兴趣教学[J].教育管理,1996(06).

篇5:初中物理电功率教案

2.理解什么是额定电压、额定功率。知道额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的。别。

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篇6:初中物理电功率教案

问:(l)怎样比较物体运动的快慢?(物体在单位时间内通过的路程棗速度。)

(2)怎样比较力对物体做功的快慢?(物体在单位时间内完成的功棗一功率。)

(3)怎样比较电流做功的快慢?(挂出写有例题的小黑板。)

例:电流通过洗衣机的电动机,通电半小时做功180000焦;电流通过公共电车的电动机,通电2秒钟做功10焦。问:①电流通过哪个电动机做功多?(通过洗衣机电动机)②电流通过哪个电动机做功快呢?

告诉学生,电流做功的快做,仅从它做功的多少来考虑是不行的,必须看它们在相同的时间里哪个做的功多,这就跟比较运动快慢和物体做功的快慢一样。

分别计算出电流通过洗衣机电动机、电车电动机每秒钟做的功:i00焦、60000焦。结论:电流通过电车的电动机做功快。

指出:日常生活中,不仅要了解电流做功的多少,还需要知道电流做功的快慢。在物理学中是用“电功率”来表示电流做功的快慢。

2.进行新课

(1)电功率(师生共同讨论下列的内容)

①定义:电流在单位时间内所做的功叫做电功率,用字母P来表示。

②意义:表示电流做功的快慢。

表明:电功率等于电压与电流的乘积。(注意:上述两个公式适用于任何电路)

④单位:瓦、千瓦。

1瓦=1焦/秒=1伏·安,

l千瓦=1000瓦。

⑤导出计算电功的另一公式W=Pt和电功的单位干瓦时。

W=Pt=l千瓦×I时=1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106焦。

⑥例题(本节课本上的〔例题〕):通过该例题的讲评,向学生强调要正确使用W=Pt这个公式,注意公式中各量的单位。公式与单位:W=Pt W=Pt焦瓦秒 千瓦·时干瓦时可再做一些W=Pt的口头练习

(2)额定功率

手拿一个“220V40W”的灯泡提问:通常我们说这是一只4D瓦的灯泡,那是一把60瓦的电烙铁,是什么意思?

①演示实验

告诉学生实验目的:研究灯泡的亮度跟电压的关系。

介绍实验装置,组成如图1所示的电路。

让学生观察:两表的示数和灯泡的亮度。

篇7:电功率的计算-初中物理教案学案

电功率的计算教案示例

(一)教学目的

1.会根据用电器的额定电压、额定功率算出用电器正常工作时的电流和用电器的电阻。

2.理解计算实际功率的思路。

3.培养学生审题能力和初步综合运用学过的电学知识解题的能力。

(二)教具

“220V25W”、“220V60W”的灯泡各一个。

(三)教学过程

1.复习引入新课

问:1.欧姆定律的内容是什么?

2.串联电路的电流、电压、电阻有什么特点?

3.什么叫电功?什么叫电功率?

4.用电器在什么情况下正常工作?

5.实际功率和额定功率之间有什么关系?

2.进行新课

例1:课本中的〔例题l〕。

请两位同学上黑板做,一位同学求“PZ220梍25”灯泡的电流和电阻,另一位同学求另一盏灯。其他同学同时在课堂作业本上解此题。然

用它比较两灯电阻的大小,再让学生传看这两只灯,观察比较它们灯丝的粗细。

例题小结:①若已知用电器的额定状态,可求出用电器正常工作时

上所标明的额定条件,理解为给出了用电器的电阻。不考虑温度对电阻的影响。)②额定电压相同的灯泡,额定功率大的灯泡电阻小,灯丝粗。

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例2:课本中的〔例题1〕。

分析:当电灯两端电压发生变化时,可认为灯丝的电阻没有改变,的功率也变化。

解题思路:①根据额定状态求出灯泡的电阻。

③根据P=UI求出新电压下的功率。

请两位同学上黑板分别算出灯泡在210伏和230伏电压下的功率P1和P2,其他同学在课堂作业本上解此题。

讨论:问:本题还有没有其他解法?学生回答,教师指出:用比例

例题小结:①用电器的实际功率是随着它两端的实际电压的改变而改变的;②求实际功率的思路。

例3:将灯L1(PZ220梍25)和灯L2。(PZ220梍60)并联接在220伏的电压上,哪盏灯泡亮?为什么?若将它们串联接在220伏的电路上,哪盏灯泡亮些?为什么?

分析:要判断两灯的亮与暗,只要比较二灯的实际功率大小就可以了。

解:并联时,每盏灯的实际电压均为220伏,则其实际功率就等于灯的额定功率,因此可直接判断出灯L2比灯L1亮。

串联时,因每盏灯两端的电压均小于220伏,所以两灯均不能正常发光,根据例1的结果知道,灯L1的电阻R1大于灯L2的电阻R2,又因为两盏灯串联,所以通过它们的电流一样大。因此可根据P=UI=I2R判断出出P1>P2,L1这盏灯亮些。

例题小结:在并联电路中,电阻大的用电器消耗的电功率小;在串联电路中,电阻大的用电器消耗的电功率大。

例4:标有“6V3W”的小灯泡能不能直接接到9伏的电源上?若要使小灯泡接上后正常发光,应怎么办?

分析:学生根据已有的知识不难判断,因为9伏已大于灯泡的额定电压6伏,如果直接接上去,因实际功率比额定功率大得多,灯泡会烧坏,听评课网(tpkw.net),丰富的在线听课评课平台!

所以不能直接接入。若要接,应和灯泡串联一个电阻R再接入,让电阻R分担3伏的电压。

解:不能直接接入。应和一个阻值是R的电阻串联后再接入。

讨论此题还有哪些方法求R。

例题小结:当加在用电器两端的实际电压比额定电压大许多时,用电器可能会烧坏,应和它串联一个电阻再接入。

3.小结

由以上四题可知:(1)已知用电器的额定电压、额定功率,可根

(2)用电器的实际功率随着它两端的实际电压的改变而改变,若

(3)判断用电器能不能接到某一电源(或电路)上,要把加在用电器两端的实际电压和它的额定电压作个比较。若U实=U额,能接,且P实=P额,用电器正常工作;若U实电阻串联后再接到电源(或电路)上。所以用电器安全工作的条件是加在它两端的电压的实际值不能超过它的额定值。

(四)说明

1.对于基础不够好的学生,若时间偏紧,例3可不讲。

2.在分析例2时,要强调I随U的变化而变化。解此题时注意学生中可能出现的两种错误。(1)若加在灯泡两端的电压,不等于额定电

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篇8:初中物理功率的教案

本文将通过分析常功率平面热源的测试原理,得出保温材料的导热系数、导温系数、比热容、蓄热系数这几个热物理性能随测试时间的变化关系,并以聚苯乙烯泡沫塑为例进行实验研究。

1 数学模型

常功率平面热源法测量保温材料的热物理性能所依据的模型为半无限大物体一维非稳态传热模型,其示意图如图1所示,1、2、3为三块同种材料的匀质试件,仅厚度不同。当试件2在长度和宽度方向的尺寸远大于其厚度方向的尺寸时,可将其看作是无限大的平板。设试件2初始温度分布均匀,若从t=0时刻开始,在平板的一端x=0处作用一个热功率为Q(W)的恒定热源,则此热源向两侧加热的热流密度为:

式中:q表示热流密度,W/m2;A表示试件面积,m2。

以θ(x,t)表示试件的过余温度,即t时刻x位置处的温升,则此一维非稳态传热模型的微分方程可表示为:

式中:θ表示过余温度,℃;a表示试件的导温系数,m2/s;ρ表示试件的密度,kg/m3;C表示试件的比热容,k J/(kg·℃)。

此方程的解为:

式中:ierfc()表示高斯误差补函数的一次积分。

当t=t1,x=d时,代入式(3),可得

式(4)与式(5)相除,可得

引进新变量y和新函数B(y),令

实验中,在t=0时刻,在试件x=0的一端施加恒定热流密度q,在t=t1时刻,可以分别测定x=0和x=d处加热面和测量面的过余温度θ(0,t1)和θ(d,t1),代入(5)式可得到B(y)的值,进而可以得到y的值,其中B(y)与y的关系对照表可参见标准JGJ 51-2002《轻骨料混凝土技术规程》[4]P32页。

将y值代入(6)式,可得导温系数随测试时间变化的表达式:

将式(9)代入(4)式,可得导热系数随测试时间变化表达式:

根据传热学的知识,我们知道材料的导温系数是表征其传递温度的能力,可用下式表达:

将式(9)和式(10)代入式(11)可以得到比热容随测试时间变化的表达式:

根据文献[5],材料的蓄热系数可以用以下公式计算:

式中T为热作用周期,一般取24h。

将式(10)和式(11)代入式(13),可以得到蓄热系数随测试时间变化的表达式:

2 试验装置与试验样品

2.1 试验装置

如图2所示,常功率平面热源法试验装置主要有试件、加热系统、温度测量系统三部分组成。两边试件为厚试件,中间为薄试件,厚试件的尺寸应为薄试件的3倍以上。加热系统采用4650数显可编程电源,面加热器采用聚酰亚胺电加热膜,聚酰亚胺电加热膜由三段康铜丝并联而成,,并用薄的绝缘绸布固定。4650数显可编程电源可精确显示面加热器的电压值、电流值、功率,测试精度为0.2%。温度测量系统采用铜—康铜热电偶,测试精度为0.01K。

2.2 试验样品

聚苯乙烯泡沫塑料板由于其导热系数较小,具有较好的保温性能,在实际工程得到了广泛的应用。为使实验实际的传热过程更接近半无限大一维非稳态传热模型,要求所用样品的密度差小于5%,且薄试件的长、宽尺寸应为厚度的8~10倍。为减小测试误差,试件各个平面应平整且接触紧密。本文选取5块聚苯乙烯泡沫塑料板作为实验样品,其基本信息如表1所示,其中样品2为实验样品,样品1、3为辅助样品,样品4和样品5为参照样品,经防护热板法测试得到参照样品在平均温度25℃下的导热系数为0.0357W/(m·K)。

3 实验结果

图3为实验样品在热流密度71.08W/m2下的加热面和测量面温升及温差、样品平均温升随时间的变化曲线图。样品的初始温度为24℃。从图可以看出,在加热器通电的初始阶段,加热面的温度迅速升高,而测量面的温度几乎没有变化,这是因为热量传到测量面需要一定的时间,此后,加热面与测量面的温度不断上升,随时间的增加,二者的温差逐渐趋于平缓,在400s后温差基本不变稳定在7.4℃左右,此时热量已经传到了试件1的上表面,一维非稳态传热的条件不再满足。根据文献[5]可知,要满足一稳非稳态传热的条件要使实验最大有效时间tmax满足以下公式:

δ为辅助样品的厚度,本实验中δ=0.08m,试件的导温系数a取10-6m2/s,代入可得最大有效时间tmax=400s,与本实验的结果较为吻合。

图4为实验样品导热系数随测试时间的变化曲线图。从图中可以看出样品的导热曲线随时间呈先迅速降低后逐渐上升的趋势,这是因为在测试的初始阶段,时间趋于0时,加热面的温升也趋于0,代入到公式(10)中可知时间趋于0时刻时样品导热系数为∞,即有一个突变的过程。而随测试时间的延续,样品导热系数在很短的时间内达到一个有限值,因此在初始阶段表现为导热系数迅速降低,到一定时间后,热量传递到测量面,此时样品整体的平均温度随时间的增加而升高,因此导热系数也逐渐上升,呈平缓状态。取200~400s为本实验测试的有效时间,由图可知,在200~400s内,样品测试的平均导热系数在0.370 W/(m·K)左右,这与按稳态传热方法得到的样品导热系数值较为接近,误差为3.64%。

图5为样品导温系数随时间的变化曲线图。从图中可以看出样品的导温曲线在200~400s内随时间的增加基本上呈线性增加。这是因为材料的导温系数与材料的平均温度成正相关,随着时间的不断增加,样品的平均温度不断升高。

图6和图7分别为样品的蓄热系数和比热容随测试时间的变化曲线图。与导热系数一样,材料的比热容和蓄热系数随时间也是呈现出先迅速降低而后逐渐上升的趋势,只是蓄热系数和比热容开始上升的时间出现在500s左右,在测试有效时间之外,在200~400s内,样品测试的平均蓄热系数在0.36W/(m2·K)左右,样品的平均比热容在1.15kg/(kg·K)左右。

4 结论

本文采用常功率平面热源法来测试保温材料的热物理性能。通过建立半无限大一维非稳态传热模型,推导出保温材料的导温系数、导热系数、比热容、蓄热系数在测试过程中随时间的变化关系式。以聚苯乙烯泡沫塑料板为例,描述了其四个热物性参数随测试时间的变化曲线图,其中导温系数随时间的增加基本呈线性递增;导热系数在实验初始阶段迅速降低,而后又逐渐上升,所测导热系数误差较小;比热容和蓄热系数在测试初始阶段迅速下降,而后上升,但是上升的趋势较为平缓,与导热系数相比,开始出现上升的时间较晚。常功率平面热源法测量保温材料热物理性能,所采用的实验装置相对简单,实验速度快,且结果较为准确,适用于测试保温材料的热物理性能。

参考文献

[1]王福健.一种新型建筑材料热物理系数测定方法—“热脉冲法”[J].建筑学报,1961(11):26-27.

[2]王补宣,韩礼钟,王维城,等.同时测定热绝缘材料a和λ的常功率平面热源法[J].工程物理学报,1980,1(1):80-87.

[3]周孑民,朱再兴,谢东江,等.常功率平面热源法测试耐火材料热物性的研究[J].中南大学学报(自然科学版),2011,42(5):1467-1472.

[4]JGJ 51-2002.轻骨料混凝土技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

篇9:初中物理功率的教案

一、如何建立“功率”概念

1.激疑,引出“功率”课题

小实验:让三位同学分别用定滑轮把砝码运送到相应的位置。下面是现场记录的数据表格。

通过三个学生现场展示,有真凭实据,使参与实验的同学增加了成就感,观察的同学有了现场感官体验,活跃了课堂气氛,调动了学生的学习积极性。教师趁机引出“功率”课题。得出做功快慢的两个重要因素:做功的多少和做功所用的时间。

2.激趣,建立“功率”概念

让学生回忆“速度”的概念,采用知识迁移和对比的教学方法共同探讨“功率”的概念。

根据中学生的年龄特点和认识规律,采用知识迁移的方法,让学习在认知功率概念上水到渠成,也达到了温故知新的效果。

二、如何深化对“功率”的理解

通过以上的感性认识和理性探究学习,学生头脑中已经初步建立起功率的概念,但尚不能掌握其精髓,往往以为“做功多功率就大”或者“做功所用的时间少功率就大”。这时教师就要通过习题进行强化训练,让学生从根本上加深对功率概念的理解,也从中培养学生的逻辑思维能力。

例:关于功率,下列叙述正确的是( )

A.做功用的时间越少,功率越大。

B.功率越大,做的功越多。

C.在相同的时间里,做功越多,功率越大。

D.做功的时间越多,功率越大。

正确答案是:C。功率是一个与时间和功有关的物理量,因此,它不仅与做功的多少有关,也与所用的时间多少有关。教师要强调学生在描述功率的大小时,同时考虑做功的多少与所用时间的多少两个必要因素,也从中复习了控制变量法的应用及重要性。

三、如何在解答功率计算中用妙招

解答功率的计算问题在初中物理力学中占有比较高的比重,所以教师在功率的教学过程中,要加强学生对功率的计算能力。本人在教学中喜欢用分解的方法,让学生从以下几个步骤去解答功率的相关计算:

1.确定是哪个力做了功。

2.做了多少功。

3.力做功所对应的时间是多少,或该力作用下物体做匀速直线运动的速度是多少。

4.分析题目给出的已知条件,选择合适快捷的公式。

如果知道了功的大小和时间就可以用公式P=W/t;如果知道了力的大小和速度就可以用公式P=Fv。

例:体重为50kg的某同学提着质量为10kg的物体沿楼梯走到平台的右端,所需时间为10s。已知楼梯的斜坡总长度L=10m,平台高度h=4m,平台长度s=10m。(g=10N/kg)该同学做的总功是多少?他对物体做功的功率是多少?

分析:这道题出现了两个力:人的重力G和人向上提物体的力F;三段距离:楼梯的斜坡总长度L、平台高度h、平台长s;人在整个过程中克服重力做了功,在斜坡和平台上是不做功的。所以,在解答第一个问题时就要找准已知条件:

W总=Gh+Fh=(m人+m物)gh=(50+10)kg×10N/kg×4m=2400J。

在解答第二个问题时也要找准哪个力做了功,对应的时间是多少:

P=W/t=Fh/t=10kg×10N/kg/10s=10w。

总之,在功率的教学过程中,教师要根据学生的认知水平,设计简单形象的情境,来调动学生的学习兴趣,从感官现象到本质理解让使学生能够在课堂上学有所得,锻炼思维,提高动手动脑能力,能够独立运用知识点解决简单的功率问题,从而提高学生的物理成绩。

参考文献:

篇10:初中物理第二节 电功率教案

教案示例

教案示例一 教案示例二 教案示例一

《电功率》教学设计

山东省惠民县李庄镇第二中学 关学河 【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?(PZ220-100,220是什么意思?100是什么意思?)

由学生讨论交流:15度(度:生活中常用的说法)和100度是代表了什么?

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:如果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?

(此处不用课本上例题,用意在于为下一部分进行节约电能的讨论做好准备,而关于电功率的计算第四节将有专门的计算课)

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:投影展示 从生活走向物理,从物理走向社会

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,请课下继续交流讨论,写出调查报告或意见建议书(汇总后将择优提交学校有关部门)。

10、简要回顾一下前面的内容,引入下一部分内容。

(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。灯泡两端的电压(v)

经过灯泡的电流(A)小灯泡的功率(w)发光程度

1.5v

2.5v

篇11:初中物理功率的教案

电功率

教学目标

一、知识与技能

1.知道电功率的定义、物理意义、单位。

2.初步理解电功率的公式,理解电功率和电压,电流的关系,并能进行简单计算。

3.能理解和区分用电器的额定功率和实际功率。

二、过程与方法

通过实验让学生体会额定功率与实际功率的区别,培养学生的观察能力。

三、情感、态度与价值观

1.通过观察用电器上的铭牌让学生体会物理与生产、生活的紧密联系。

2.通过实验探究额定功率与实际功率,培养学生尊重事实、探求真理的科学态度。

教学重难点

教学重点

正确建立电功率、额定功率的概念。

教学难点

理解额定功率与实际功率的区别。

教学过程

教学准备

多媒体(课件)

新课引入

为什么调节台灯的旋钮,可以改变灯的亮暗?是哪个物理量决定灯泡的亮暗呢?

今天这节课我们来学习一个新的物理量——电功率。

电流通过电扇的电动机5秒,做功20焦,电流通过洗衣机的电动机10秒,做功100焦,哪个做功多?哪个做功快?

回忆力学中:用功率表示物体做功快慢,功率是表示物体在单位时间内完成的功。

在电学中:用电功率表示电流做功快慢,电功率是表示电流在单位时间内完成的功

新课讲解

电功率的意义及定义

(1)物理意义:描述电流做功快慢的物理量。

(2)定义:电流在单位时间内完成的电功。

(3)根据电功率的定义可以得出它的定义式:P

=W/t=UIt/t=UI

明确定义式中各符号所代表的物理量、单位(符号)

W

——电功(等于用电器消耗的电能)——焦耳(J)

t

——所用时间——秒(s)

U

——用电器用电器两端电压-----伏特(V)

I——用电器中的电流——安培(A)

(4)电功率的单位:瓦特(W),1瓦=

1焦/秒=1伏安,常用单位有:千瓦(kW),1kW=1000W

(5)瓦特的含义:电流在1秒内做的功是5焦耳

了解小常识

当实际电压比额定电压低时,用电器消耗功率低,不能正常工作。

当实际电压比额定电压高时,长期使用会影响用电器寿命,还可能烧坏用电器。

当用电器两端实际电压不等于额定电压时,电流、电阻、电功率哪个物理量没变?

教学反思

篇12:高一物理功率教案

一、教学目标 1.理解功率的概念:

(1)知道功率是表示做功快慢的物理量。

(2)知道功率的定义和定义式P=W/t;知道在国际单位制中,功率的单位是瓦特(W)。

(3)知道公式P=Fv的物理意义。2.掌握功率的计算:

(1)能够用公式P=W/t解答有关的问题。(2)能够用公式P=Fv解答有关的问题。

二、重点、难点分析

1.功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容,如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢,自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。

2.瞬时功率的概念学生较难理解,这是难点。学生往往认为,在某瞬时物体没有位移就没有做功问题,更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量,这个难点就不易突破,因此,在前面讲清楚功率的物理意义很有必要,它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。

三、主要教学过程(一)引入课题

首先以提问方式复习上一节所学习的主要内容,重点是功的概念和功的物理意义。

然后提出力对物体做功的实际问题中,有做功快慢之分,物理学中又是如何来描述的?这节课我们就来研究这个问题。

(二)教学过程设计 1.功率

初中同学们学习过功率的有关知识,都知道功率是用来描述力做功快慢的物理量。我们一起讨论一些问题。

力F1对甲物体做功为W1,所用时间为t1;力F2对乙物体做功为W2,所用时间为t2,在下列条件下,哪个力做功快?

A.W1=W2,t1>t2;

B.W1=W2,t1<t2; C.W1>W2,t1=t2; D.W1<W2,t1=t2。

上述条件下,哪个力做功快的问题学生都能作出判断,其实都是根据W/t这一比值进行分析判断的。让学生把这个意思说出来,然后总结并板书如下:

功率是描述做功快慢的物理量。

功和完成这些功所用的时间之比,叫做功率。如果用W表示功,t

明确告诉学生上式即为功率的定义式,然后说明P的单位,W用J、t用s作单位,P的单位为J/s,称为瓦特,符号为W。最后分析并说明功率是标量。

接下来着重说明,功率的大小与单位时间内力所做的功为等值。

至此,再将功的定义式与速度v的定义式作类比,使学生理解,虽然研究的是不同性质的问题,但是研究方法是相同的(同时也为后面讲瞬时功率做了些准备)。然后提出问题,与学生一起讨论功率的物理意义。

上一节我们讲了功的概念、功的公式之后,经过分析和讨论,对功的物理意义已有所了解。谁能复述一下?

在学生说出做功过程是能量转化过程之后,立即启发:那么做功快慢恰能表明能量转化的快慢吗?因此,应该将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量,并将这一认识进行板书。

2.平均功率与瞬时功率

举例一个质量是1.0kg的物体,从地面上方20m高处开始做自由落体运动,第1s时间内下落的位移是多少?(与学生一块算出是5m,g取10m/s2)这1s内重力对物体做多少功?(与学生一起算出W1=50J)第2s时间内物体下落的位移是多少?(15m)这1s内重力对物体做多少功?(W2=150J)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?(P1=50W,P2=150W)这2s时间内重力对物体做功的功率是多大?(P=100W)指出即使是同一个力对物体做功,在不同时间内做功的功率也可能是有变化的。因而,用P=W/t求得的功率只能反映t时间内做功的快慢,只具有平均的意义。板书如下:

(1)平均功率

(2)瞬时功率

为了比较细致地表示出每时每刻的做功快慢,引入了瞬时功率的概念,即瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量。

提出瞬时功率如何计算的问题后,作如下推导:

一段较短时间内的平均功率可以写成如下公式(P=ΔW/Δt),而Δ

P=F·v此为瞬时功率计算公式

讨论:

①如果作用于物体上的力F为恒力,且物体以速度v匀速运动,则力对物体做功的功率保持不变。此情况下,任意一段时间内的平均功率与任一瞬时的瞬时功率都是相同的。

②很多动力机器通常有一个额定功率,且通常使其在额定功率状态工作(如汽车),根据P=Fv可知:

当路面阻力较小时,牵引力F也小,v可以大,即汽车可以跑得快些; 当路面阻力较大,或爬坡时,需要比较大的牵引力,v必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。

③如果动力机器原来在远小于额定功率的条件下工作,例如汽车刚刚起动后的一段时间内,速度逐渐增大过程中,牵引力仍可增大,即F和v可以同时增大,但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度,即当Fv=P额。以后,这种情况不可能实现。

应用公式P=Fv计算m=1kg的物体做自由落体运动中下落1s末和2s末的瞬时功率。

由v1=10m/s按公式求得P1=100J;由v2=20m/s按公式求得P2=200J。根据上述结果启发学生思考瞬时功率的物理意义。最后指出,此题中是重力对物体做功,使重力势能逐渐向动能转化。随着时间的延续,重力势能向动能转化加快。

3.例题讲解

例1.如图1所示,位于水平面上的物体A的质量m=5kg,在F=10N的水平拉力作用下从静止开始向右运动,位移为s=36m时撤去拉力F。求:在下述两种条件下,力F对物体做功的平均功率各是多大?(取g=10m/s2)

(1)设水平面光滑;

(2)设物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.15。

解答过程可分为三个阶段:①让学生计算力F在36m位移中所做的功,强调功只由F和s这两个要素决定,与其它因素无关,因而两种情况下力F做的功相同,均为W=360J。②由同学计算这两次做功所用

分别求出t1=6s,t2=12s。③用功率的定义式即平均功率的计算公式求得P1=60W,P2=30W。

如果有的同学用公式vt2=2αs分别求出每次的末速度,再用公式

例2.如图2所示,位于水平面上的物体A,在斜向上的恒定拉力作用下,正以v=2m/s的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小为100N,方向与速度v的夹角为37°,求:

(1)拉力F对物体做功的功率是多大?

(2)物体向右运动10s的过程中,拉力F对它做多少功?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)通过此例题的解答,让学生掌握功率的计算公式P=Fvcosα,并提醒学生,不要认为F与v总是在同一直线上;并且知道,在功率已知的条件下,可以用W=P·t计算一段时间内力所做的功。第(1)问的结果为P=160W;第(2)问的结果为W=1600J。

例3.课本p.113上的例题,先让学生自己看。让学生注意船速增大的物理过程分析,然后结合图3再做讲解。指明船在额定功率条件下行驶,牵引力F与速度v的乘积为一定值,在图中为双曲线,设阻力f正比v,则这两条线的交点P的横坐标值即为最大速度vm。

四、课堂小结

1.我们讲了功率概念之后,得到了两个公式,定义式P=W/t和瞬时功率的公式P=F·v。

2.公式P=W/t中的t趋近于零时,P即为瞬时功率。不过此公式主要用来计算平均功率。公式P=Fv中,当v为瞬时速度时,P即为瞬

应的时间段。

五、说明

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