电功率教案1

电功率教案1（通用6篇）

篇1：电功率教案1

高中物理必修1教案-《功率》

一、教学内容分析 1．内容与地位

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率，关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念，会进行功率的计算；会分析汽车发动机功率一定时，牵引力和速度的关系；尝试自己设计实验，测量人在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确的价值观。

本节课的教学应立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，使学生学会思考问题。在建立“功率”概念中，让学生体会用比值方法来建立一个新物理概念。机车起动过程的分析着重培养学生的逻辑思维，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验，达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题能力。

2．教学目标：

（1）通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念。（2）从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。（3）理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。

（4）了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系。（5）具有敢于发表自己观点，坚持原则，善于合作的良好习惯。3．重点难点：教学重点是理解功率的概念；难点是理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。

二、案例设计

（一）新课引入

问题：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。（引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功事例，并思考机械与人或畜力做功的差异。）

功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。（分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景，使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识，从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。）

参考事例：①挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上，起重机和搬运工相比，起重机要比工人快得多。③从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼（如8层），乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多，等等。列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义。

说明：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快；大卡车比拖拉机做功快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比搬运工人做功快；抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。

通过一个实际问题，具体数据，让学生感性地认识做功的快慢。如在某高楼建筑中需要搬运一批砖头到一高层上，在搬运砖头过程中，起重机和搬运工人的生产记录情况如下表所示：

师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？请同学们思考并提出解决方案。（引导学生思考：如何比较物体做功快慢？讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。）

预测学生可能有以下回答：

①选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快； ②选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢。③类比“速度”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。

说明：对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。

教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。

（二）新课教学

1．功率

（1）定义式：物理学上用物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值，作为在该时间内物体平均做功快慢的量度。即 Ｐ=W/ t

（2）物理意义：表示物体做功快慢的物理量.。

（3）单位：教师请一位同学正确地说出公式中各个字母所表示的物理量及其单位。

Ｐ：功率，单位：瓦（W），常用单位还有千瓦（ｋW）W：力所做的功，单位：焦耳（J）ｔ：做功所用时间，单位：秒(s)单位换算：１kW = 1000 W１W=１J/s

（4）功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。（5）讨论与交流：

小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？

提示：①比较不同倾角时的功率，应注意硬币开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。②实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行的推演，使思维更加严密。

（6）认识一些常见机械做功功率

①汽车发动机：5×104 W ～ 15×104 W ②摩托车约2×103 W ③喷气客机约2×108 W ④火箭的发动机约 1×1013 W ⑤ 人的平均功率约 1×102 W，优秀运动员短时间内的功率可达1000W ⑥人心脏跳动的功率 1.5W左右 ⑦万吨巨轮 106W以上 ⑧蓝鲸游动的功率可达350kW 等等。

2．功率与力、速度的关系

思考与讨论：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？

预测学生会回答：

①载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大。

②载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小。

③载重汽车比空车费力，因此载重车的输出功率较空车时要大些。说明：上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答，教师要参加到学生的讨论分析中，帮助、启发和引导学生形成正确的认识。

(正确的回答应是①)。教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论，如汽车在上坡和下坡时功率、速度和牵引力会怎样变化？

接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。（让学生根据所学知识和功率定义式进行推演，培养良好的科学思维能力和思维习惯）提出问题：某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其在牵引力大小为F，运行速度为V，试求此时汽车牵引力F的功率为多少？

注意引发学生思考解决问题的思路，应用功和功率的定义式进行分析和推导。

课堂分析结果：

Ｐ＝F·ｖ

即力F的功率等于力F和物体运动速度ｖ的乘积.。注意：这里的F是速度V方向上的作用力。

分析讨论：由V=S/t求出的是物体在时间ｔ内的平均速度，代入公式Ｐ＝Fｖ求出的功率是F在时间ｔ内的平均功率；如果ｔ取得足够小，则V表示瞬时速度，此时由Ｐ＝Fｖ求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当V为平均速度时，求得的功率就是平均功率，V为瞬时速度时，求得的功率就是瞬时功率。

（1）总结：

①平均功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是平均速度) ②瞬时功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是瞬时速度)

③如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。

交流讨论问题：由求出的是瞬时功率还是平均功率? 学生小组讨论后得出：由公式求出的功率，反映了该力在t时间内做功的平均快慢，故由公式求出功率是平均功率。

（2）额定功率与实际功率的认识

问：人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？（人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。）

问：奥运长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程呢？为什么？

提示：奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。

说明：此问目的在于学生通过思考自己身边所熟悉的问题，认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。①额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值，额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的。

②实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率，实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但不能大于额定功率，否则会损坏机械。

③很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，并计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一部机器最耗电？请与同桌同学进行交流。

（3）汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度的关系

当汽车输出功率一定时，根据公式P=FV可知，物体的运动速度V与牵引力F成反比，如果汽车需要较大的牵引力，就必须减小运动速度。

思考：汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较徒的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？

学生可能回答：①加大油门，汽车可顺利到达坡顶。②汽车要换档，才能顺利驶到坡顶。

师生共同分析：①根据P=FV 知，汽车以额定功率行驶，因遇上坡路段，汽车所需的牵引力增大了，若要保持行驶速度不变，这是不可能的；加大油门，只会增加发动机的输出功率（超过额定功率），发动机将因超负荷而过热损坏。②这是一种正确的操作方式，当司机将发动机的速度档位调低后，速度减少了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。

思考：汽车等交通工具，如何才能获得更大的行驶速度？ 3．学生进行测功率活动。（建议课后安排）问题：如何才能知道在某种运动中自己做功的功率呢？请同学设计一个测量方案，并进行实际测量。

说明：应激励积极思考、设计可行方案，动脑动手，体验科学实验方法和感受实验成果的喜悦。

实验方案举例：（让学生结合自己的情况来进行设计实验）方案1：学生快速跑上楼，来测量做功的最大功率。方案2：估算学生自己平时上楼或爬山过程的功率。

方案3：设计沿某一竹杆或树杆上爬一定的高度，来测量做功功率。方案4：利用跳绳运动，来测量做功功率。

方案5：测算自己举起杠铃时的最大功率（需要同学的帮忙）

说明：①有关实验方案、原理、器材、数据的测定及同学协作等，都应放手让学生自行讨论、分工，这样才能培养学生的实验能力，给学生以合作交流的机会。

②方案选定后，要注意引导学生如何求功和功率，需要选择哪些实验器材，测量哪些物理量？测量是否存在误差问题，如何才能较准确地测量。

③根据学生设计的方案，组织学生进行实验。最后实验结果，让学生通过实物展台进行交流汇报，师生共同观看，最后还可以进行评选活动。

④活动目的是：培养学生应用物理知识解决实际问题能力，并通过亲身的实验，达到内化知识，提升能力。同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度。

三、案例评析 本案例的教学设计体现了物理知识源于生活，又应用于生活。“功率”与生活、生产联系密切，在引入功率、额定功率、实际功率等概念时，都注意通过生产、生活的具体实例引入，使原本枯燥无味的概念教学变得生动和有趣，学生易于认识和理解“功率”概念，有利于激发学生的学习热情。在知识形成过程中，注重引导学生学习科学思维方法，体会比值法在定义“功率”概念的作用，提高学生的应用科学思维方法解决问题的能力。通过设计测定人在某种运动中做功功率实验，来达到内化和强化物理概念和物理规律的理解，实现知识由理论向实践的转化，加强物理与生活、生产和科技的联系。

在“功率”的整个教学过程中，始终关注“生活与物理，物理与社会”的关系，培养学生关注物理学的技术应用，形成将物理知识应用于生活和生产实践的意识，较好地体现了在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观上对学生进行教育的课程理念。

四、相关链接 1．瓦特其人其事

生平简介

瓦特(James Watt,1736～1819年)苏格兰发明家。1736年1月19日生于苏格兰格林诺克。童年时代的瓦特曾在文法学校念过书，然而没有受过系统教育。瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识，以后他到伦敦的一家钟表店当学徒。

1763年瓦特到格拉斯大学工作，修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年，他也因蒸汽机改进的重大贡献，被选为皇家学会会员。

1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。科学成就

1763年，瓦特修理格拉斯哥大学的一台纽可门泵，得以仔细研究了结构和工作原理，找到了热量损失消耗大量燃料的症结所在，他终于想出了加一个与汽缸分离的冷凝器，汽缸外装上绝热套子，使它一直保持高温，新的蒸汽机的效率大大提高。瓦特并不满足于已经取得的成就，1781年他又制造了从汽缸两边推动活塞的双动作蒸汽机，并采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动。瓦特还设计了离心节速器，利用反馈原理控制蒸汽机的转速。经过一系列的改革，蒸汽机迅速被各工业部门采用，为产业革命铺平了道路。蒸汽机车加快了19世纪的运输速度。蒸汽机→蒸汽轮机→发电机，蒸汽为第二次工业革命即电力发展铺平了道路。

趣闻轶事

童年时代的瓦特和茶壶的故事 一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。

蒸汽机与产业革命

罗尔特所著《詹姆斯·瓦特》中，曾写道：“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。

2．机动车辆常见的两种启动过程

对于汽车或机车等交通工具，在静止开始启动的过程中，发动机的输出功率、牵引力和速度的关系满足公式P＝F·v，在P、F、v三个物理量中，若保持一个量不变，当另一个量变化时，第三个量也随之变化。关于汽车的启动过程是一个较为复杂的物理过程，下面我们就两种常见的启动过程分析如下： ①汽车（或机车）以恒定的功率启动和行驶过程（请把握教材的难度和课标的难度）

汽车牵引功率保持恒定时，由P = FV可知，牵引力大小与速度成反比。结合牛顿第二定律F – f = ma可知，汽车以恒定功率启动的过程，随着汽车速度V的逐渐增大，汽车的加速度逐渐减小，直至加速度等于0，最后汽车做匀速运动。

思考：当汽车在平直公路行驶时，前方遇到了一段较徒的上坡路段，汽车司机应做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？只靠加大油门能否顺利到达坡顶？

②机车以恒定的牵引力启动的过程：机车做的是加速度a=(F-f)/m的匀加速直线运动，汽车的输出功率P随汽车速度增大而增大，直至汽车输出功率等于额定功率，匀加速过程结束。接着汽车保持功率不变，汽车通过减少牵引力，进一步提高速度，直到加速度a＝0，最后做匀速行驶运动。这一过程中各量的变化，可用下列流程图来表示。

案例来源：陈峰主编，《走进课堂——高中物理（必修）新课程案例与评析》，高等教育出版社

篇2：电功率教案1

【教学目标】

一、知识与技能

1.了解电能的各种来源与应用； 2.知道电能及电功的单位；

3.学会使用家庭电能表，能利用电能表做简单的计算.二、过程与方法

1.通过学习电能表，培养学生观察、分析问题的综合能力； 2.通过应用电能表，培养学生用理论知识解决简单实际问题的能力.三、情感、态度与价值观

1.通过了解电能在人类社会中的作用，充分认识电能的重要性，养成节约用电的好习惯；培养学生爱护自然、节约能源的良好意识.2.通过了解各种各样的发电厂及新型的电力能源，激发学生热爱科学、勤奋学习的极大热情.【教学重点】

从电能的各种来源与各种应用来学习电能，电能表的使用.【教学难点】

电能的单位、电功的概念，能利用电能表做简单的计算.【教具准备】

电能表、电池、开关、若干导线、电动玩具车、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 上两章我们学习了电压、电阻和欧姆定律，现在的生活已经越来越离不开电了，这些电是从哪里来的？它是否也具有能量？下面我们看一段视频，了解一下这方面的知识.教师用多媒体播放视频：介绍各种各样的发电设施，进一步激发同学们的学习兴趣，引入电功和电能的课题.【进行新课】 知识点1 电能 1.电能的生产和应用

教师结合生活实际，引导学生谈谈电在生活中充当一个什么角色，在电能的应用过程中有怎样的能量变化.生1：电可以让灯泡发光，电能通过灯泡转化成了光能.生2：电能还能转变成热能，如电饭锅、电炉、电热水器„„

（教师演示实验：给电动玩具车装上电池，合上开关，电动玩具车会运动起来.）

生3：这是电能转化成机械能.师同学们回答得很对，电能可以转化成我们需要的能量，如热能、机械能、化学能等.反过来人们也可以把许多形式的能转化成电能.下面我们就一起来学习各种能量与电能间的转化.教师用多媒体播放课件“各种能量与电能间的转化情况”的图片（如下图），并结合实际例子讲解.上图中左半部分是其他形式的能转化为电能的过程，其中发电机、电池为电源，所以我们说电源是提供电能的装置.右半部分是电能转化为其他形式能的过程，也就是电能的利用.例题1（多媒体展示）现代生活离不开电，因为电能可以极为方便地转化为其他形式的能.观察商场里的用电器，按下列要求各填一种用电器的名称.（1）电能转化为声能、光能的用电器：

；（2）电能转化为热能的用电器：

；（3）电能转化为机械能的用电器：

；（4）电能转化为声能的用电器：

.解析：电能转化为声能、光能的过程，对应的家用电器的特征是发声、发光，电视机符合这种特点；电能转化为热能的过程，对应的家用电器的特征是发热，电热毯符合这种特点；电能转化为机械能的过程，对应的家用电器的特征是转动或运动，洗衣机符合这种特点；电能转化为声能的过程，对应的家用电器的特征是发声，收音机符合这种特点.答案：（1）电视机（2）电热毯（3）洗衣机（4）收音机

教师总结：随着我们生活水平的不断提高，用电的领域会越来越多，电对我们的作用也会越来越重要.所以，我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同时，一定要养成节约用电的好习惯.板书：

在现代社会中，电能来源广泛、应用方便.2.电能的单位

师请同学们思考你家一个月消耗多少电能？电能的单位是什么？ 生：听爸爸说过这个月用了180“度”电，电能的单位是“度”吧.师“度”就是电能的单位，它的学名叫千瓦时（kW·h）.物理学中更常用的电能单位是焦耳（J）.板书：

1度=1千瓦时（kW·h）=3.6×106焦耳（J）

教师总结1度（1千瓦时）电的作用：可以使电炉炼钢约1.6kg；采掘原煤约100kg；洗衣机工作约2.7h;电车行驶约0.85km；灌溉农田约330m2；电脑工作约5h.课堂演练

完成本课时对应课堂练习.知识点2 电能的计量——电能表

师 电能的大小可以用专门的测量工具——电能表来测量.教师出示电能表的实物，介绍其大致的外形、表盘上各量的含义及在电路中的接法.（可用多媒体展示）

电能表(多媒体课件)

1.数字盘上一共有五位数字，但最后一位是在红色框里的，它和前面四位数字不一样，红框表示小数点，红框里面的数是小数点后面的数.2.读数方法：一段时间内电能表的计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用去的电能.3.表盘上各个数字符号的含义：

（1）“50Hz”指电能表应在50Hz的交流电路中使用．它是一只交流电能表.（2）“10（20）A”指这个电能表的标定电流为10安培，额定最大电流为20安培.持续（长时间）使用时电路中的电流应不大于10安培.短时间使用时电流允许大一些，但不能超过20安培，否则会烧坏电能表.（3）“600revs/kW·h”指电能表转过600转时，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h.4.通过电能表求用电器消耗电能的方法：

方法一 观察电能表表盘上前后两次的示数，它们的示数差即是所求的电能值.方法二 测出一定时间内电能表上转盘的转数，再算出电能值.此种方法的关键是要明确电能表铭牌数据的含义，求出电能表转1转时消耗的电能值.例如，“3000r/kW·h”的含义是，接在电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过3000转.故其转1转时消耗的电能为：

1kW·h/3000=1/3000kW·h=1.2×103J 例题2教师用多媒体展示练习册中对应题目，并针对性地讲解.解析：电能表表盘上的示数单位是kW·h，把电能表接入电路中，电能表计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内的用电量.计算时需注意，读数的最右一位为小数，所以该家庭本月用电量为9695.9kW·h-9558.7kW·h=137.2kW·h=137.2×3.6×106J=4.9×108J，电费为0.60元/（kW·h）×137.2kW·h=82.3元.答案：137.2

4.9×108

82.3 例题4（多媒体展示）如果甲、乙、丙三位同学家的电能表上分别标出600revs/kW·h、1200revs/kW·h、3000revs/kW·h.则这三位同学家：

（1）用电器均消耗1度电的时候，电能表转过的圈数分别是多少？（2）电能表均转一圈，消耗的电能分别是多少焦耳？

（3）若甲同学家单独让一用电器工作一段时间，他家电表转了20圈，则消耗了多少电能？

学生讨论、演算，教师请三名同学上台板书，分别计算（1）、（2）、（3）问.解：（1）三位同学家用电器消耗1度电，电能表转过的圈数分别是600转、1200转、3000转.（2）电能表转过一圈，用电器消耗的电能分别是：

甲：1kW·h/600=1/600×3.6×106J=6000J 乙：1kW·h/1200=1/1200×3.6×106J=3000J 丙：1kW·h/3000=1/3000×3.6×106J=1200J（3）甲同学家电表转过20圈，消耗的电能为：20/600×3.6×106J=1.2×105J 师 通过大家的努力，同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解.现在请同学们打开教材P89页了解另外一种电能表——IC卡电能表.IC卡电能表有许多优点，比如说它不用工人师傅每月查电表，节省许多人力，还能避免出错，省去了收电费时的许多麻烦.IC卡中的金额用完后，电能表便自动切断电源，能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象.课堂演练

完成本课时对应课堂练习.知识点3 电功

师 人们利用电能的过程，就是电能转化成其他形式能的过程，有时也用电功W（即电流做的功）来表示.因此，我们说消耗了多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能，或者说电流做了多少功.（电功的单位和电能一样，是焦耳）

教师总结： 实验证明，用电器消耗的电能（做的功）跟它的通电时间、通过它的电流和它两端的电压成正比，可以用公式表示为W=UIt.教师用多媒体播放课件“电功的计算公式”，并讲解.课堂演练

完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】

这节课我们学习了电能，认识到电能是连结其他形式能的纽带，电能的单位是“度”即千瓦时，国际单位制中电能的单位是焦耳，简称焦；它们的换算关系为1度=1千瓦时（kW·h）=3.6×106焦耳（J）；电功是电能转化为其他形式能的过程，它的单位与电能的单位是一致的；电能的大小用电能表来测量，电能表上的一些符号表示的含义我们要搞清楚，这对正确使用电能的用途很大.课后作业

完成本课时对应课后练习.教学反思

篇3：电功率教案1

关键词：上料主皮带,电机,功率,验算

1 上料主皮带系统介绍

1.1 结构图

上料主皮带结构图如图1所示。

1.2 主要技术参数

上料主皮带技术参数见表1.

1.3 运行特点

上料主胶带机TS102采用4机双驱动滚筒传动装置和垂直拉紧装置。传动装置设在上料主胶带机通廊下中间部位的机械室内, 胶带机上配有防逆转装置、跑偏开关、拉绳开关、速度监测装置和纵向撕裂监测装置等保护装置, 上料主皮带机头轮设清扫和除尘设施。

TS102上料主皮带机由4台电动机驱动, 4台电机按程序顺序启动, 平时同时工作;当发生事故时, 允许3台电机工作。TS102上料主皮带机为连续工作制, 在装料系统工作之前启动 (启动顺序为TS102-TS101;停车相反) ;在TS102上料主皮带机事故停机时, TS101和TC101胶带机要必须立即停止, 并立即关闭槽下所有闸门。

2 主皮带电机运转控制的设备操作与联锁

2.1 上料主皮带机的启动方式

上料主皮带机的4台传动电机同时工作, 其电机的布置图和启动顺序分别如图2和图3所示。

当其中一台电机出故障时, 高炉仍能继续生产, 此时Z-6上料主皮机采用三台电机传动 (输送量减少25%) , 则电机的启动顺序见表2.

2.2 设备的操作方法

高炉上料系统在高炉主控室操作, 各设备的事故切断开关放在矿槽电气室, 应急事故时, 可以启动事故切断开关。高炉主控室的操作包括CRT全自动操作、CRT手动操作和CRT休止。操作人员可通过CRT键盘进行选择。

手动操作又分为手动集中操作和机旁手动操作。手动集中操作是在中控室或矿槽电气室通过CRT键盘对部分设备进行具有工艺联锁的手动操作和对各设备进行无工艺联锁的单独键盘操作;机旁手动操作是指在机旁的操作箱上进行手动操作, 这种操作方法只在设备单机试车和维修时使用, 此时该机械设备和其他设备之间无联锁关系。

自动操作是在满足工艺和设备联锁要求的条件下, 连续自动地完成高炉装料的整个生产作业过程。

2.3 联锁要求

主皮带电机运转控制的联锁要求主要有: (1) 主皮带胶带机试运转时, 禁止称斗向胶带上卸料; (2) TS101和TC101胶带机事故停机时, 所有闸门须马上关闭; (3) TS102上料主皮带机事故停机时, TS101和TC101胶带机必须停止, 并关闭所有称斗闸门; (4) 不论哪条胶带发生故障, 都要发出声光报警信号。

3 主皮带电机功率验算

满负荷启动时, 要求静功率N1与动功率N2之和与电机额定功率之比小于电动机的最大转矩与额定转矩之比。即:

式中:N1——正常运转时的功率 (静功率) ;

N2——启动时增加的功率 (动功率) ;

NH——电动机的额定功率;

Mmax——电动机允许的最大转矩;

MH——电动机的额定转矩;

K——电网的电压降系数 (一般为0.9) 。

启动时, 胶带机做匀加速运动, 加速度a=v/t (m/s²) (速度v=2 m/s, t=8 s) 。

3.1 启动物料时所需的动功率N物

启动物料时所需的动功率N物按以下公式计算:

式中:G0——整个输送带上物料的重量, N;

M0——整个输送带上物料的质量, kg;

L——输送机长度, m;

Q——输送机生产率, t/h;

q——输送带上物料线负荷, N/m;

η——传动效率, 数值为0.85;

v——输送带的速度, m/s。

倾角9.16°cos9.16=0.965.

将v=2.0 m/s, L=346.84 m, Q=2 800 t/h代入以上公式可计算得, N物=710.382 k W。

3.2 启动输送带动功率N带

启动输送带动功率N带计算公示如下:

式中:G带——输送带全部重量, N;

M带——输送带全部质量, kg;

q0——胶带单位长度重, N/m。

q0的值可查阅手册得知, 则N带=12.871 k W。

3.3 启动旋转部件所需的动功率N旋

启动旋转部件所需的动功率N旋的计算公示为:

计算得N旋=38.514 k W。

3.4 启动电机转子所需要的动功率N电

启动电机转子所需要的动功率N电=76.249 k W, 则启动时动功率N2为:

计算可得, N2=838.057 k W。

现假设3台电动机运转的电压为10 k V, 电流为10 A, 则N1=3×10 000×10=300 k W, NH=3×315=945 k W, Mmax/MH=3.2 K=0.9, 代入公示 (1) 中可得:

说明验算电动机功率合格。

4 皮带上料的发展趋势

采用皮带上料可以减少高炉的基础建设投资, 带式运输机可采用交流电机驱动, 有效地改善了炉顶装料设备的受力状态和工作条件, 方便维修和增加设备的使用寿命, 同时增大生产能力, 容易实现大批料连续运输, 满足大高炉冶炼强度的要求。

参考文献

[1]严允进.炼铁机械[M].北京:冶金工业出版社, 2004.

篇4：电功率教案1

【关键词】降压重启;功率受限

前言

本论文分析了极1保护动作闭锁，以及极2降压重启后恢复全压运行时直流功率由1500MW自动分阶段回降至560MW的过程及原因，检查了控制保护系统响应情况的正确性。针对本次事件暴露出的问题提出下一步工作思路及运维建议。

1.故障过程分析

2014年5月23日14时40分29秒427毫秒时刻左右，兴安直流极1直流线路出现故障，宝安站和兴仁站极1行波保护WFPDL先后动作，宝安站极1电压突变量保护27du/dt的判据也满足，延时160ms后动作。兴安直流系统设置的线路故障重启动次数为1，重启方式为0.8p.u.降压重启，因此WFPDL动作后极1开始降压重启。当350ms去游离时间结束后，直流线路电压未能建立，兴仁站极1极控判断为永久性线路故障，发出闭锁请求，随后宝安站收到对站的闭锁极1的请求。

2.恢复全压运行时直流功率受限分析

2014年05月23日14时，雷击导致兴安直流两站保护动作，极1闭锁，极2降压重启至﹣400kV运行。在极2恢复全压运行时，直流功率由1500MW自动分阶段回降至560MW。

2.1 极2功率由1500MW降功率至1200MW运行

兴安直流极1闭锁后，极2单极-500kV运行，功率为1500MW。14：40：30：984，

兴仁站收到宝安站的直流线路故障信号（宝安站接地极线路故障，接地极电流不平衡保护I段动作），启动极2直流线路故障恢复顺序，14：40： 31：340，极2重启成功降压-400kV运行。在直流降压运行期间，直流电流最大允许值为3000A，因此直流系统限制直流电流为3000A，极2直流功率由1500MW下降至1200MW（400kV×3kA）运行。

2.2 极2功率由1200MW降功率至900MW运行

根据“兴仁站无功投切策略”，兴仁站单极降压0.8p.u.运行，功率方向为正时直流负载（直流电流）需保持在75%运行，即3000A*75%=2250A运行。此时兴仁站只需投入6组交流滤波器即可满足无功需求，兴仁站直流站控相继切除583、573、564和562开关，剩余3A+3B型滤波器运行。因此，14：42：43：263，兴仁站极2极控发“交流滤波器不满足限制直流电流”，将极2直流电流最大允许值由3000A限制为2250A，极2直流负荷从1200WM降为900WM（400kV×2250A）。兴安直流工程直流站控实现无功投切策略表的程序中，将直流负载百分数等同于直流电流百分数，直接导致了降压运行时限电流的发生。

2.3 极2直流功率由900MW降至840MW运行

根据“宝安站无功投切策略”，宝安站单极降压0.8p.u.运行，功率方向为正时直流负载（直流电流）需保持在70%运行，即3000A*70%=2100A运行。此时宝安站只需投入6组交流滤波器即可满足无功需求，宝安站直流站控相继切除574、581、571、564、563和583开关，剩余4A+2C型滤波器运行。因此，14：44：59：503，兴仁站极2极控系统收到宝安站的“交流滤波器不满足”信号，将极2直流电流限制到2100A（70%），直流负荷降至840MW。为满足交流滤波器投切策略，兴仁站切除了561交流滤波器，使交流滤波器总数保持在3A+2B。

在极2功率由1200MW降至900MW，再降至840MW的过程中，极2降压0.8p.u.运行，兴仁站及宝安站根据各自的无功投切策略表，分别将直流负载（直流电流）保持在75%和70%的水平运行，造成了直流负载（直流电流）的两次调整。说明同一工况下（单极降压运行）两站的无功投切策略表存在协调问题。

2.4 极2功率由840MW降至560MW运行

14：47：52：699，运行人员将极2操作到-500kV全压运行状态，直流电压由-400kV向-500kV变化。14：47：52：779，兴仁站极2低负荷无功优化功能被激活，目前的站控程序中，低负荷无功优化激活后将按照如表4.7所示的全压方式无功投切策略配置交流滤波器。当前直流电流水平下所需交流滤波器配置为1A+1B，因此兴仁站直流站控依次切除563、581、582交流滤波器，导致14：48：16：540、14：48：35：981时刻兴仁站极2极控两次发“交流滤波器不满足限制直流电流”。14：48：30：620时刻，极2的低負荷无功优化功能退出，因此14：48：36：037时刻站控重新投入562交流滤波器，此时兴仁站交流滤波器总数为2A+1B，极2直流电流被限制在1350A，直流功率由840MW降至560MW。

3.结论

本次兴安直流极2恢复全压运行时直流功率从1500MW分阶段回降至560MW，是由于以下三方面的原因：

1）降压运行时，直流系统将直流电流限制为3000A，导致直流功率受限至1200MW;

2）目前兴安直流采用的无功投切策略存在问题，在单极降压（0.8p.u.或0.7p.u.）、功率方向为正时，兴仁站将直流电流限制为75%，宝安站将直流电流限制为70%，导致直流功率由1200MW降至900MW，再降至840MW。

3）在单极降压运行恢复至全压运行的过程中，兴仁站低负荷无功优化功能被激活。

目前的站控程序中，低负荷无功优化激活后将按照全压方式无功投切策略配置交流滤波器，直流站控根据当前的直流电流水平切除交流滤波器，导致直流系统因可用的交流滤波器不足限功率至560MW。

本次事件暴露出兴安直流无功投切策略存在不完善的地方，具体如下：

1）将直流负载百分数等同于直流电流百分数，直接导致了降压运行时限电流的发生。当直流系统单极0.8p.u.或0.7p.u.降压运行时，即使可用的交流滤波器充足，直流电流也将被限制，兴仁站为不超过75%额定电流，宝安站为不超过70%额定电流。

2）兴安直流工程成套设计时给出的交流滤波器无功投切策略表不完整，目前站控程序中缺少降压0.8p.u.运行及双极不平衡运行方式下的投切策略表，0.8p.u.降压运行时按照0.7p.u.降压运行无功策略投切交流滤波器。

篇5：《电功率》教案

计算公式:P=,单位:(1)焦/秒(J/s);(2)瓦特(W);(3)1W=1J/s。

二、千瓦时的来历:1kW・h=1000W×3600s=3.6×106J

三、额定功率:用电器在电压下的功率

额定功率与实际功率的区别

四、电功率的测量

1.根据定义式进行测量;2.利用电流和电压进行测量。

课

后

反

思

这节课内容较多,概念较多,是以后学习的关键章节,起着非常重要的作用,所以我感到:

1.上课的节奏尽量加快。与速度的类比不能耽误太长时间,让学生提及速度的概念、公式即可类比引出电功率的概念及公式。

2.对公式、原理的理解多通过训练解决。设置课堂的习题不要太难,重在对公式的应用,并让学生熟悉公式的单位换算即可,更多的习题可以放在后面进行,对数值的设计也应以巧数为主,不涉及过难、过深的纯数学式的计算,以节约课堂时间。

3.注意让学生多动手,在学生动手计算时发现一些共性的问题,统一解决,以提高课堂效率。

篇6：《电功率》教案

设计理念

从生活实际中用电耗能的差异性──不同用电器消耗电能的快慢不同入手，引导学生观察电能表的转动快慢不同，提出电能消耗快慢的度量问题，引入电功率的概念。让学生认识生活中的物理，从生活走向物理。通过学习电能的计算，认识节能的不同方法，可以采用功率小的用电器，也可控制用电时间，体验科学问题与技术和社会的联系，从物理走向社会。通过探究用电过程中电功率与什么因素有关，让学生经历探究认识电功率与用电器两端电压、用电器中的电流的关系的过程，体验科学探究的方法，能区分用电器的额定功率和实际功率的意义，学会认识电器上标出的功率值，提高学生的科学素质。

教学目标：

1．知道电功率表示消耗电能快慢，知道电功率的单位是瓦。2．会用功率的计算公式P=W/t，P=UI进行简单的计算。教学重点难点：

1．理解电功率的含义。

2．会用公式进行简单的计算。

教学器材：电能表，灯泡（15W，100W），卡口灯座，电取暖器，导线若干。教学课时：2时（1电功率、电功率的计算，2电功率的测量）过程和方法

观察体验电能表盘转动快慢跟用电器功率的关系。

情感、态度、价值观

培养实事求是的科学态度。

教学过程： 第一课时

一、复习提问

1．电能用什么来测量？

2．电能表如何读数？

二、引入新课

不同的家庭，每个月用电量--消耗的电能是不同的。这说明电能的消耗有还有个快慢的问题，本节课就来研究电能消耗的快慢问题。认识怎样衡量电能消耗的快慢。

二、电功率

三、进行新课

演示分别拿一只15W和一只100W的灯泡，接在电路上，比较电能表铝盘转动快慢。

电能表铝盘转动的快慢不同，表示用电器消耗电能的快慢不一样。

1．电功率的物理意义

在物理学中，用电功率表示消耗电能的快慢。用P表示。

由前面的演示知道，功率越大的用电器消耗电能越快。

2．电功率的单位

电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。

功率大的工农业机械，常用较大的单位千瓦来表示，符号是kW

1kW=103W

学生阅读课本P42小资料，形成一般用电器电功率大小的直观印象。交流自己收集的家用电器的电功率值。

多数用电器的铭牌上都标有功率值，大型用电器也可以从说明书中查得。见P43图8.2-2。

3.功率的公式：P=W/t

符号的意义及单位

W--消耗的电能--焦耳（J）

T--所用的时间--秒（s）

P--用电器的功率--瓦特（W）

一个用电器的电功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能。

例：某用电器在1min内消耗了3000J的电能，它的电功率是多少？

P=3000J/60s=50W

如果电灯泡的功率是25W表示什么意思？电炉的功率是550W又是什么意思？它们都工作1h，各自耗电多少？

前者表示它1s消耗电能25J，后者表示它1s消耗电能550J，的确是电炉耗电更快。

4．“千瓦时”的来历

由于功率等于1秒内所消耗的电能，也就是P=W/t，把这个式子变形后得到W=Pt，W就是t这段时间内用电器消耗的电能，式中W、P、t的单位依旧是焦、瓦、秒。

如果P和t的单位分别用千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位--千瓦时（度）。

1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。

5．电功率的计算

[例题]某电视机的电功率是250W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时？（按30天计算）

解 P=250W=0.25kW

t=3h×30=90h

由P=W/t得 W=Pt

一个月消耗的电能是

W=Pt=0.25kW×90h=22.5kW・h

在这个问题中，如果电工率的单位用瓦、时间的单位用秒，所得的单位是什么？能不能换算成千瓦时？试一试？

计算时只要单位配套使用即可，计算日常生活中用电时消耗的电能用第一种方法更简便。

6．思考

请同学们利用所学知识分析一下，要节能可以从哪些方面着手？

根据W=Pt，可以在不改变用电时间的情况下，尽可能的减小用电器的功率，也可以在不减小用电功率的情况下，减少用电时间，如养成随手关灯的习惯，能不用空调机的情况下就不开空调机。当然可以双管齐下。

四、小结

电功率的意义，公式及有关计算。

五、作业

每个家庭都需要照明的电灯，目前市场上既有白炽灯，又有电子节能灯，究竟哪一种灯更好呢？某中学的同学在课外调查中就这个问题进行了调查，了解到了如下情况：25w的白炽灯与11w的电子节能灯发光效率相当，他们选择其中的一组进行研究，收集了表中的数据。项目额定电压／V额定功率／W寿命／h 单价／元

当地电费／元白炽灯2202510001．50．52电子节能灯22011500030．000．52 请根据表中所列的数据，说明你应选择何种电灯更经济？（要求计算后加以必要的文字说明）。

六、板书设计 电功率 1．电功率的物理意义

在物理学中，用电功率表示消耗电能的快慢。用P表示。

2．电功率的单位

电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。

功率大的工农业机械，常用较大的单位千瓦来表示，符号是kW

1kW=103W

3.功率的公式

一个用电器的电功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能。

公式：P=W/t

符号的意义及单位

W--消耗的电能--焦耳（J）

T--所用的时间--秒（s）

P--用电器的功率--瓦特（W）

4．“千瓦时”的来历

1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。

《音调、响度和音色》教案

教学目标 知识目标：

1．知道乐音的三要素．

2．知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅和距发声体的远近有关，不同发声体发出的乐音的音色不同．

3．常识性了解频率的概念及其单位

4．常识性了解能引起人的听觉的声音的频率范围

能力目标：

1．过观察教师演示实验培养学生的观察能力和分析概括能力

2．通过学生参与实验培养学生的动手能力

情感目标：

通过本课学习，使学生感受到：物理不但是一门实用学科，同时还是一门具有艺术性、很美的一门学科．

教学建议 教材分析

教材首先从我们周围的两类声音：一类是使人感到愉快的声音——乐音；一类是使人感到烦躁的声音——噪声.教材以实验为基础，通过生活中有关实例的分析和概括，引入了乐音的三个基本要素——响度、音调和音色.由于音调跟频率的关系，多数学生缺乏感性认识，教材安排了用硬纸片划木梳和拨动橡皮筋的实验，教材在出现频率的概念和单位这一较深知识点的同时，又举出一个有趣的人、狗、猫听觉范围对照的实例，以有利于学生对频率的理解，同时又会引起学生的兴趣.响度跟振幅的关系学生比较容易接受，给出其关系后，教材利用插图介绍了一些减少声音分散，增大响度的方法，使知识与实际联系起来.由于音色是三要素中较为复杂的概念，教材只是简单指出了声音有这个特征，而未进一步探讨.教法建议

1）引入要激发学生的求知欲.新课引入没有一定的模式，要根据教材、学校实验设备、学生实际等条件，用不同的形式巧妙的引入，注意引起学生的兴趣，激发求知欲望，跟该堂课要学习的内容紧密的联系起来.2）注重实验，加强学生的感性认识.教学大纲对本节知识点的要求较低，而这节教材的知识点虽少，但感性东西较多，单纯靠讲是不行的，必须加进大量实验，通过实验使学生获得感性认识，活跃课堂，增强学生对知识的理解力.如可增加让直尺振动发声，演示振动快慢与音调的关系；在纸盆上放乒乓球，演示响度跟振幅的关系等.3）注意引导学生区别科学用语和日常用语的不同.4）本节课物理名词较多，对于刚上物理不久的初二学生来说要完全理解是困难的，不要给学生提出过高的要求，课内教学也不要在这些名词上多费唇舌，否则将适得其反，要把握住本课的教学目的.这些名词在实际生活中和今后高中物理课的学习中，还可以进一步加深理解.教学设计示例 重点和难点

1、知道乐音的三要素.2、知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关；响度跟发声体的振幅和距发声体的远近有关；不同发声体发出的乐音的音色不同.教法：学生参与实验 教具：

录音机、磁带、旋转齿轮装置、木梳、硬纸片、硬塑料片、粗细不同的橡皮筋、由演奏同学准备乐器.教学过程：

（一）新课引入

[播放录音]教师提前录好一段赏心悦目的轻音乐和一段在繁忙路口来来往往的各种车辆的声音，上课时用录音机放出来，让学生感受并做出判断：

使人感到愉快的声音 → 乐音

使人感到烦躁的声音 → 噪音

方法1：[播放录音]用录音机播放有高音部和低音部的合唱歌曲的磁带.请同学分析低音部和高音部的不同？男声和女声的不同？演奏乐器有哪些？引入乐音的三要素.方法2：请班上会乐器演奏的同学表演.（应有两种以上的乐器），引入乐音的三要素.（二）新课教学

（1）、音调

方法1：学生分组实验探索总结

[实验1]用一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些.分析：谁是发声体？拨动快慢对发声体有何影响？声音听起来有什么不同？

[实验1]拨动张紧的细橡皮筋，再拨动张紧的粗橡皮筋.分析：粗细不同的橡皮筋振动快慢不同，音调不同.结论：音调跟发声体振动快慢（频率）有关系.方法2：学生参与演示实验得出结论

[演示]先介绍发声齿轮，请同学上前观察同一轴上的几个发声齿轮的齿数.并告诉全体同学每个齿轮的齿数不同.转动齿轮，请同学注意听用硬塑料片接触不同齿数的齿轮时，声音的高低有何不同？

分析：硬塑料片的振动发声；齿数多，振动快；齿数少，振动慢.结论：音调由发声体振动的频率决定.频率越大，音调越高；频率越小，音调越低.简介人和动物的听觉范围，提高学生的兴趣.（2）响度：

1． 响度的概念：

人耳感觉到的声音的大小叫响度

人耳感觉到的：不同的人，不同的位置感觉声音大小不同.方法1：教师提问：人耳感觉到的声音的大小主要与那些因素有关？你能否自己设计实验进行说明？

（除教师提供的实验仪器：鼓、鼓锤和镲之外，其它仪器一律不限，现场没有的可用语言描述）

控制时间在5分钟左右，让学生充分发言.归纳总结出结论：响度与声源振动的幅度大小和距离声源的远近有关.方法2：由演示实验和学生可操作实验得出结论.[演示] 在纸盆上放乒乓球（或碎纸屑），调节音量观察球（或碎纸屑）的跳动幅度.[实验感受]：手摸喉部大声说话和小声说话时的不同.总结结论.2． 响度和音调的区别

同学们在论述实验结果与分析结果时，都使用了“声音的高低”一词，而没有使用“声音的大小”，可见，同学们是知道声音的高低和大小是有区别的.参考书37页科学用语和日常用语的不同.（3）音色：

小活动：请出几位同学分别说一句话，其它同学闭上眼睛猜出发言的先后顺序.由学生讲述猜测的理由，教师给出音色的概念.（三）总结、扩展