把初中物理电功率的教学落到实处_初中物理人教版电功率
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把初中物理电功率的教学落到实处
云南省昭阳区靖安乡中学
虎发平
摘要：把抽象的电功率的两种计算（一种是通过定义来的，即:P=W；另外一种是伏安法测电功率的计算，t即：P=UI）通过演示实验有效的联系起来，这样能让抽象的内容具体化，有助于学生对电功率的理解，并激发学生学习物理的学习兴趣。
关键词：电功率；定义；伏安法；实验
电功率是用来表示用电器消耗电能快慢的物理量。这一内容在初中物理八年级下册的第八章第二节中表现在三个方面：（1）电功率概念的建立；（2）额定功率；（3）伏安法测电功率。难点是教学过程中电功率的定义与伏安法测电功率在教学中的联系。长期以来我们不能把电功率概念的建立和定义与伏安法测电功率的教学内容有效结合起来，导致学生在电功率的理解上存在困难。教学过后，学生知道了用电器消耗的电能（W）与通电时间（t）的比值可以计算电功率；也知道用电器两端的电压（U）与流过用电器的电流（I）的乘积可以计算电功率。但是，这二者之间的联系是什么呢？教师在讲授的过程中给出的内容是W=UIt，所以P=W=UIt=UI。这个内容是糊弄了大部分的学生，但是老师和好点的学生也发现，在tt讲电能的时候我们给出了电能W=Pt,因为P=UI，所以W=UIt。这就出现了电功率和电能之间相互推来推去的矛盾。如何解决这个问题？找不到好的切合点这对于教师的教学和学生的学习来说都是困难。
对于定义公式P=W和伏安法测电功率的公式P=UI来说，其本身就是电功率的两种计t算，如果在教学过程中教师单从理论上来推导出它们之间的联系，这对于学生的接受十分不利，教师的教学也变得很困难，电功率还是始终还摆在抽象的位臵。换个角度来看，初中物理的教学过程是培养学生物理思维能力的过程，在大部分的教学内容中都是以实验为基础，实验就是知识的切入点。笔者经过实践，发现P=W和P=UI也只有通过实验才能找到它的t切合点，学生对实验过程要比对推导过程感兴趣得多！现就整个过程做如下归纳：
（一）电功率概念的建立。初说电功率，许多同学都会感到陌生，那么在讲电功率的过程中我们可以从学生熟悉的内容入手。例如，可以向学生提问“220V，15W”的灯泡和“220V，100W”的灯泡在照明电路中工作时有什么特点？学生都知道并且能马上回答“220V，100W”的灯泡要比“220V，15W”的灯泡亮。接着再问，既然“220V，100W”的灯泡在照明过程中比“220V，15W”的灯泡亮，为什么有的家庭却只选用“220V，15W”的灯泡？学生也能够回答是为了省电省钱。这里就可以向学生说明大家经常听到的一个用电器多少瓦实际上说的就是用电器的电功率，电功率对用电器来说到底意味着什么呢？设问之后进行教材上（物理八年级下册41页）的演示实验。先如图1把“220V，15W”的灯泡连入电路，在让学生观察灯泡亮度的同时让几位同学数出2分钟内电能表转过的圈数；再如图2把“220V，100W”的灯泡连入电路，让学生在观察灯泡亮度的同时仍然让几位同学数出2分钟内电能表转过的圈数。实验表明，在工作过程中“220V，100W”的灯泡要比“220V，15W”的灯泡亮，并且在相同时间内“200V，100W”的灯泡让电能表转过的圈数也比“220V，15W”灯泡让电能表转过的圈数多，也就是说电功率大的用电器连入电路电能表转得快意味着消耗电能也快！所以我们说电功率是用来表示用电器消耗电能快慢的物理量。这里还应该着重强调用电器消耗电能的快慢并不等于用电器消耗电能的多少！这个问题可以举例解决，如，问学生是不是“220V，100W”的灯泡就比“220V，15W”的灯泡消耗的电能多？引导学生认识到要比较这两个灯泡消耗电能的多少要看这两个灯泡是不是都在工作，工作时的电压和工作的时间是否相同？这三个条件缺少一个这个问题就不能比较！至此，电功率的概念基本建立。
（二）电功率的定义。有了电功率概念的建立，不等于就定义了电功率。学生知道了电功率用来表示用电器消耗电能的快慢，但不知道电功率是怎么确定的。所以电功率的定义的教学是本节教学的一个难点，对于这个难点的处理应该考虑和后面伏安法测电功率的内容联系起来。对于这个知识点，在教学中可以从两个方面来进行。先简单向学生介绍速度的定义（虽然人教版的物理教材中把速度的内容放到了电功率的后面，但是学生对速度的认识早在数学内容中涉及到，学生是能够理解速度的定义的）。速度是用来表示物体运动快慢的物理量，速度是用物体的运动路程（S）和时间（t）的比值来表示，即V=S。同样，电功率既然是用来表示用电器消t耗电能快慢的物理量，那么我么就可以像定义速度那样用用电器消耗的电能（W）和消耗电能所用的时间（t）的比值来表示电功率，即P=W，也就是用用电器单位时间内消耗的电能t来表示电功率。此时，学生对电功率的理解还比较抽象，为了让学生能把抽象的问题具体化，可以在演示实验中利用电功率的定义式P=W来测电功率。如图3所示，把“220V，100W”t的灯泡连入电路让学生在教师的指导下参与测量过程。让一个学生数电能表转动的圈数，另
外一个学生用秒表计时，可以测量电能表转动10圈所用的时间t。笔者所用的电能表表盘上标的是“3000r/kw·h”，根据测量结果可以算出时间t内灯泡消耗的电能（也就是电能表转10圈所代表的电能）
W，即
3000r3.6106JR=10(3.610J1KWh)，电能WW6计算出来就可以用P=W来计算这个灯泡的电功率。t实验可以多找几组同学进行数据测量，这样有助于
学生对电功率定义的理解。实验的数据可能因为电压的原因与灯泡标的功率不相符，这正好给教师讲额定电压和额定功率埋下伏笔。通过实验能在了解概念的基础上对电功率的定义有深刻的认识。
（三）把P=W和P=UI通过式样联系起来。t在上述测量的基础告诉学生除了根据定义公式P=W能够测量电功率外，在实验室中我们还t可以用电压电流的乘积来计算电功率。这里的实验任然用“220V，100W”的灯泡，但是由于学生用电流表和电压表不能在照明电路中使用，所以只能用万用表来替代。如图4 所示
选择万用表相应的档位和“220V，100W”的灯泡串联到电路中，测量流过灯泡的电流I；再按照图5选择万用表相应的档位和“220V，100W”的灯泡并联到电路中，测量灯泡两端的电压U。测量后让学生求出U与I的积，再和图3所示的实验结果做对比。通过对比学生知道了通过P=W可以测量用电器的电功率，通过P=UI也可以测量用电器的电功率。这样t的操作过程学生最容易接受，也省掉了那个抽象的推导过程，这对学生的学习和教师的教学来说都达到了双赢！
由于实验的过程中涉及到了照明电路的电压，很多老师从安全的角度考虑不愿意做这样的演示实验。对于教师来说安全的问题应该能够避免，如果连这样的演示实验都不敢做，那电功率的教学就没有办法落到实处，那还让学生怎么学好？
参考文献：1.人教版初中《物理》八年级下册
2.人教版初中《物理》八年级下册教师用书
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