利用导学案突破《电功率》的难点

何水桃

摘 要：电功率是初中物理教学中的重点内容，也是教学中的难点，如何提高电功率的教学质量已经成为困扰教师的难题。针对电功率教学的重点和难点，从学生理解误区和教学实际出发，结合互动探究的课堂教学模式，对电功率教学进行有效的分析，设计了可操作性强且行之有效的导学案，以期促进电功率教学质量的提升。

关键词：互动探究;电功率;导学案;削枝强干

电功率是继电流、电压、电阻、电功之后又一重要的电学物理量，是生活中各类用电器的一个重要指标。本节内容由“电功率”“千瓦时的来历”“额定电压额定功率”“电功率的测量”四部分内容构成。其中电功率是教学重点，而额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别，以及灵活应用已学知识解决简单的电功率问题是本节的教学难点。

对于电功率，学生往往认为用电器的“瓦数”越大越费电，混淆了消耗电能的快慢与消耗电能的多少。对于实际功率和额定功率的理解也有误区，总认为额定功率大的用电器耗电多，没有想到用电器的电功率会随工作条件的变化而变化。为了打破学生的这种思维定式，笔者根据备课组的多次研讨，并结合本校开展的互动探究课堂的导学模式，对《电功率》这一节的导学案作了如下的设计：

一、制订好清晰明确、可操作性强的教学目标

1.能说出电功率的物理意义、定义和单位，能利用电功率的公式进行计算。

2.能说出“千瓦时”的来历，能写出“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系。

3.能说出额定电压、额定功率的含义，并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。

4.会利用电流表和电压表测量用电器的电功率。

学习目标要简洁、明确、具体，切忌使用太多概括性语言，如“知道”“了解”和“应用”这些概括性的词对学生而言不易理解和掌握。将这些概括性的词换为可操作性语言，如“能记住”“能说出”“会运用”“能解决”等，学生一看就知道学什么，学到什么程度，增强他们学习动机和专注力，从而提高课堂的效率。

二、精心设计课前导学案，设定情境，定向诱学

课前导学案需要学生课前自主学习完成，设计问题时要考虑到学生的认知情况，选择一些贴近学生生活的情境引出问题，通过层层递进的问题模式，把学生的思维导向新课的学习。设计问题时最好能够把学生的理解误区暴露出来，让教师及时调整教学策略。

下面是《电功率》这一节的课前导学案设计：

1.小花要买电热棒回家烧水，选中了同一厂家生产的甲、乙两电热棒，商家介绍：甲电热棒正常使用1小时耗电3kW·h，乙电热棒连续正常使用10个小时耗电10kW·h。小花想知道哪个电热棒能更快把同样的水烧开，若电热棒产生的热量全部被水吸收，请你帮她分析结果？

2.小花为了对比甲、乙两电热棒的加热效果，设计了实验装置，利用甲、乙两电热棒同时把初温相同、质量相同的水加热至沸腾，甲电热棒用时50s，乙电热棒用时150s，若电热棒产生的热量全部被水吸收。

（1）请问电流通过哪个电热棒时做功（即消耗电能）多？

（2）电流通过哪个电热棒时做功快？你是如何比较它们的快慢的？请说出比较方法。

（3）从上面的实验可以看出甲电热棒先把水烧开，你认为其中的原因是什么？

（4）小花观察发现甲电热棒标有“3000W”字样，乙电热棒标有“1000W”字样。她认为这个数值的大小可用来直接判断电热棒加热同样的水时的快慢。请你自学课本电功率这一节的内容，帮她理解“3000W”和“1000W”的含义。

①“3000W”和“1000W”是表示什么物理量？寫出该物理量的表示符号和单位。

②“3000W”和“1000W”大小表示电热棒在消耗电能时有何不同？

课前导学设计了分辨两电热棒加热水的快慢的情境，让学生认识到判断电热棒加热水的快慢不能只看电流做功（消耗电能）的多少，还要看用电时间的长短。知道电流做功有多少和快慢之分，并思考出如何对比电流做功快慢的方法，为引出电功率概念以及其计算公式作准备。学生在对问题的思考分析中，得出电流做功的快慢比起电流做功的多少更加有用，它可以用来判断用电器的工作效果和状态，是用电器很重要的一个参数。最后再通过情境设疑，引导学生查找课本，自学了解电功率的基本内容，打好新课学习的基础。

教师在课堂上使用课前导学案时，要利用好课前导学的情境问题设计，快速导入新课，再灵活采用生动、师动、生生互动、师生互动的“互动探究课堂”模式对学生进行诱学，帮助学生建立起电功率的概念，提高课堂的效率。

二、课堂导学案精确定位，削枝强干，着重解决重难点

课堂导学案是学生学习新课的重要抓手，它的内容设计不宜太多、太碎，也不宜太难。要围绕教学重点精选习题，精炼问题，优化实验，既保证量够也保证质高。考虑到学生的学习水平有差异，在设置问题和习题时，最好能设计成由易到难的分层结构，学习好的学生完成所有题目，学困生只需完成前面简单的题目，这样不同水平的学生都能完成课堂任务，都能满足自己内心的成就感。下面是《电功率》课堂导学案的设计，共分为两个课时。

（一）第一课时

1.请你分别写出电功、电功率、通电时间三个物理量的表示符号、单位和含义，以及这三个物理量的关系表达式。

说明：教师帮助学生建立电功率的概念后，再把电功、电功率、时间三个物理量集中起来统一展示，能够很好地让学生区分电功和电功率的不同，并理清三者间的关系。

2.小花把甲、乙两盏LED灯接入家庭电路中，测得甲灯工作20s，电流做功2000J;乙灯工作100s，电流做功2500J。

（1）请你分别算出甲乙两灯的电功率。

（2）甲乙两灯工作时，若全部电能都转化为光能，哪盏灯会更亮？为什么？

（3）若甲灯工作10h，乙灯工作40h，哪盏灯消耗电能多？通过计算作对比。

说明：本题中学生学会利用P=W/t计算电功率，并通过对比电功率的大小判断灯的亮度，加深对电功率含义的理解;学会使用变形公式W=Pt进行计算，并在老师的引导下灵活应用J、W、s和kW·h、kW、h两套单位解决问题，第3小题计算结果是两灯消耗电能都为1kW·h或3.6×106J，利用此结果得到1kW·h=3.6×106J的换算关系，以及知道kW·h的来历。

3.甲电热棒正常使用1小时耗电2kW·h，乙电热棒连续正常使用5个小时耗电10kW·h。

（1）请你分别算出甲乙两电热棒的电功率。

（2）若分别用甲乙电热棒加热同样的水，哪个会更快把水加热至沸腾？

（3）求甲电热棒消耗5kW·h的电能，需要多长时间？

说明：本题继续加强学生利用公式P=W/t计算电功率，并熟练掌握kW·h、kW、h这一套单位简化计算，学会使用变形公式t=W/P进行计算，强化对电功率的理解。

4.演示实验：测量电吹风吹冷风和吹热风两种状态下的电功率。

（1）写出实验原理和实验器材。

（2）实验步骤：用秒表分别记录电吹风吹冷风和吹热风时，电能表转盘转相同的圈数（10圈）。

①实验中，吹冷风和吹热风时，电吹风消耗电能的多少和消耗电能的快慢是否相同？如何判断？

②用电器电功率大的时候消耗的电能是否一定多？

说明：通过用电能表测用电器电功率的演示实验，利用电能表转盘转动的快慢直观反映用电器的电功率越大，用电器消耗电能越快，在单位时间内消耗的电能越多。让学生分清消耗电能的多少和消耗电能的快慢的关系，也学到了如何用电能表和秒表测电功率的方法，一举两得。

（二）第二课时

1.利用电功率定义式P=W/t，结合电功计算式W=UIt，推导电功率的另一条计算式？并根据上面推导的计算式，想出一种能改变灯泡亮暗的方法？并说明理由。

2.演示实验验证：把灯泡接入电路中，利用变压器调节灯泡两端的电压。

观察灯泡亮度变化并得出结果：

（1）当加在灯泡两端的电压越大时，灯泡亮度越   ，实际电功率越____;

（2）若电压较小时，灯泡亮度偏 ____  ，实际电功率变  ____ ，灯泡属于不正常发光;

（3）当电压很大时，灯泡亮度偏  ____ ，实际电功率变 ____  ，灯泡容易烧坏。

以上结果分析可得，灯泡的亮度取决于灯泡的  ____   。灯泡的实际功率随它两端的   ____  而改变。要让灯泡正常发光，必须要有合适的   ____ 。

（4）灯泡铭牌上标有的电压和电功率分别表示什么意思？

（5）用U实表示实际电压，P实表示实际电功率，U额表示额定电压，P额表示额定电功率，则

结论：当U实____U额时，其P实____P额，用电器工作状态____。

当U实____U额时，其P实____P额，用电器工作状态____。

当U实____U额时，其P实____P额，用电器工作状态____。（容易烧坏）

第二课时导学案设计思路：教师引导学生根据推导公式P=UI，改变灯泡两端的电压，就能改变电功率，从而改变灯泡的亮度。利用演示实验进行验证，并通过小组的讨论分析，得出用電器在不同电压下，电功率会发生变化，而电功率的变化会影响到用电器的工作状态，电压过低，电功率会偏小，用电器工作状态偏弱;电压过高，电功率会偏大，用电器工作状态过强，会导致用电器损坏。因此用电器出厂时必须要说明它的正常工作电压和正常工作时的电功率。通过以上分析，让学生知道额定电压和额定功率是用电器正常工作时的电压和电功率，是不会变的。而用电器实际使用时的电压和电功率，就叫做实际电压和实际功率。实际电压和实际功率都可以变化，而且实际功率会随实际电压的变化而变化。

得到上述的结论后，结合生活情境引出相关的实际问题，通过由浅入深的问题把学生的理解误区突显出来，并结合实验把事实和答案呈现出来，颠覆学生的认知，让学生能够对实际电压、实际功率和额定电压、额定功率之间的关系有更深入的理解。

以上就是我对《电功率》这一节导学案的设计，导学案的编写体现削枝强干，核心定位，先导后学，当堂训练的指导思想，课堂导学案的有效实施，要充分利用“四动”，即生动、师动、生生互动、师生互动，在互动中探究，去推进课堂。在课堂教学实施的过程中，教师要关注全体学生，利用课前导学了解学生学情，通过合理有趣的情景设置，简单有效的问题设疑，详略得当的回答点评，形象生动的实验设计，有条不紊的课堂管理，来把导学案各个部分紧密地串联起来。通过培养学生课前预习，小组互助合作学习和自主学习相结合，有效地完成导学案中的学习任务。通过课堂上师生间和学生间亲密无间的互动来活跃课堂气氛。只有认真做好上述教学中的每一个环节，导学案才能发挥它的最大效用。

参考文献：

[1]翟蕾.初中物理导学案中的问题及编写方法研究[D].陕西师范大学，2015.

[2]郝新园.初中物理课堂互动教学模式的研究[A].2018年“教育教学创新研究”高峰论坛论文集[C].教育部基础教育课程改革研究中心，2018：2.

注：本文系增城区教学科学“十三五”规划立项课题《“互动探究课堂”模式下物理导学案的编写与实施研究》（课题编号：ZC2017062）研究成果。

本文系广东省教育科学规划课题《以课例为载体推动“互动探究课堂”建设的实践研究》（课题批准号：2016YQJK025）研究成果。