《电功》教学设计1
一、教材分析：
初中学生在学习电学基本知识的基础上，让学生初步了解在日常生活中是如何运用电学的，它包括：电功、电功率、焦耳定律、生活用电常识等。《电功》让学生初步了解生活中电流是能够做功的，电流做功实质上就是电流通过用电器将电能转化成其他形式能的过程。通过列举一些具体的例子来说明有多少电能转化成其他形式的能或者说消耗了多少电能，就说电流做了多少功。本节重点通过探究电流做功的大小跟什么因素有关，从而让学生知道电流所做的功就是消耗电能的多少等于电压、电流、通电时间的乘积。
二、教学目标
1、知识目标：
（1）知道电流可以做功、电流做功的形式及其实质。
（2）理解电功的计算公式：W=UIt
（3）知道电功的单位：焦耳
2、能力目标：
（1）培养学生运用学过的知识解决简单的电功问题的能力。
（2）培养学生初步的观察能力和分析概括能力。
三、教学重点与难点
教学重点：电功的概念、计算公式及应用。
教学难点：引导学生采用控制变量法研究电功与电压、电流和通电时间的关系
四、教学过程
1、电流可以做功
复习：做功的两个必要因素是什么？（学生回答）
出示图片：漂流图
引入新课：水流可以做功，电流可以做功吗？
演示实验：
问：
①电动机为什么能把砝码提起来？
②这个实验表明什么？
（学生回答）
小结：电流可以做功，电流所做的功叫做电功。用“W”表示。
问：①砝码上升过程中，能量是如何变化的？
②砝码所增加的机械能从哪里来？
（学生回答）
小结：电流通过电动机做功的过程中，电动机消耗电能，把电能转化为砝码的机械能。问：电流做功还有哪些形式呢？
出示图片：电风扇、电灯、电饭锅、蓄电池充电
（学生回答）
解释：
电流通过电扇，扇叶转动是电能转化为机械能
电流通过电饭锅发热是电能转化为内能
通过电灯发热发亮是电能转化为内能和光能
电流通过蓄电池是电能转化为化学能
引出电流做功的实质：电能转化为其他形式的能。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
那么电流做功的大小与哪些因素有关呢？
2、决定电功大小的因素
出示示教板，讲述：实验中，我们通过小灯泡的亮暗来确定电功的大小，小灯泡越亮，说明电流在相同时间里做的功就越多。
启发：小灯泡发光时，灯泡中必须有什么流过？灯泡的两端存在什么？
请同学们猜想一下，电功的大小与哪些因素有关呢？
学生猜想，（会提到电流和电压）
引导，那我们该如何去研究呢？
点拨：研究这类问题，我们经常使用的是控制变量法。先使其中某一个因素（如电压）发生变化，而其余的因素保持不变或者相等，找出电功和这个因素（如电压）的变化关系。然后，再使另一个因素发生变化，而其余的因素也保持相等或者不变，找出电功和另外这个因素的变化关系。
出示串联电路教板（两个小灯泡，电阻不一样）
问：两个小灯泡是如何连接的？
当开关闭合后，通过两个小灯泡的电流又是怎么样的呢？
（学生回答）
问：据此，那我们可以研究电功和哪个因素之间的关系呢？
（学生回答）
实验：在两个灯泡的两端各并联一个电压表，（可以边接边讲述有关操作）
学生观察电压表的读数和灯泡的亮暗
设问：哪个灯泡亮？哪个电压表读数大？电流通过哪个灯泡做的功多？两个灯的通电时间如何？那么，电功和电压有什么关系呢？
引导学生回答：在通电时间和电流相同的情况下，电压越大，电流所做的功也就越多。问：那如何研究电功和电流的关系呢？
启发：两个灯泡采用什么样的连接方式？研究电功和电流的关系，应在什么条件下进行？（学生讨论，设计实验方案）
根据学生的设计，叫某个同学到示教板上连接好电路，闭合开关。
学生观察电流表的读书和灯泡的亮暗
设问：哪个灯泡亮？哪个电流表的读数大？电流通过哪个灯泡做的功多？两个灯的通电时间如何？那么，电功和电流有什么关系？
学生归纳：在通电时间和电压相同的情况下，电流越大，电流所做的功越多。
问：如果在前两次实验中，通电时间越长呢？那电灯消耗的电能又会怎样？
（学生回答）
问：电功除了和电流和电压有关外，还跟什么因素有关呢？
（学生回答）
归纳：根据进一步的实验证明：电流在某段电路上所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。
3、电功的计算
引导学生根据上面得出的结论写出电功的计算公式
（学生回答）：W=UIt
问：U、I、t的单位各是什么？
（学生回答）
讲述：那电功的单位是什么呢？我们学过机械功的单位是焦耳，电功的单位也是焦耳，焦耳也是国际单位制中能量的单位。则1焦耳=1伏·安·秒。那么，1焦耳有多大呢？在生活中通过手电筒的电流，每秒钟做的功大约是1焦耳；通过普通电灯泡的电流，每秒钟做的功一般是几十焦耳；通过洗衣机中电动机的电流每秒钟做功是200焦耳左右。
举例：我们教室里的灯两端的电压是220伏，通过的电流是0.18安，那么通电10分钟，电流做了多少功？
（学生计算）
4、学生小结：通过这堂课学到了什么？
《电功》教学设计2
【教学目标】
1、理解电流做功的过程就是消耗电能转化为其他形式的能量的过程。
2、了解电功的概念，并会应用公式进行简单的计算。
3、认识电能表，并会由电能表计算一段时间内用电器消耗的电能。
【教学重难点】
教学重点：
认识电能表和电能的计量
教学难点：
对电功的理解及计算电路中电流做的功
【教学方法】
实验分析法、分组讨论法
【教学准备】
电池组、开关、电动机、细线、导线若干、不同大小的重物2个、感应式电能表4个
【教学过程】新课导入
天气越来越冷，家里可以开空调取暖。空调是一种特别耗电的用电器。提出问题1：我们生活中电能来源于哪里？引出电能
一、电能
逐一展示各种发电厂和电池的图片，带领学生回答问题，总结：电能来源于电源。提出问题2：从能量转化的角度，电源的作用是什么？
请学生集体回答各发电厂和电池产生电能时能量转化的过程。总结：电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
提出问题3：从能量转化的角度，用电器的作用是什么？
展示四种用电器，带领学生集体分析各用电器消耗电能时能量转化的过程总结：用电器是将电能转化为其他形式的能的装置。
根据学生情况，可通过“物体对外做功，内能转化为机械能”来类比。引导学生继续总结：用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。提出问题：什么是电功？
二、电功
引导学生阅读课本90页第一段，教师板书：
1、用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。电流做功的多少叫做电功。分析电能与电功的关系：
电流做功500J？有500J电能转化为其他形式的能量，而电能减少500J提出问题：电功的`大小与哪些因素有关？引导学生阅读课本90页第二段。演示实验：电动机提升重物
（1）介绍实验电路，并说明电流通过电动机做功提升重物，将电能转化为机械能的装置。
（2）连接1节干电池，闭合开关，观察现象。
提出问题：这个过程中，电流做功将电能转化为什么能量？总结：电流做功的大小就等于重物克服重力做功。（3）保持电压、电流不变（连接1节干电池），改变电流做功的时间，比较两次重物被缓慢提起的高度。
让学生比较前后两次实验中哪些因素保持不变，改变了哪些因素。引导学生总结：电流做功时间越长，电功越大。
提问：电功还和哪些因素？
（4）保持电流做功时间不变，改变电源电压（连接1节或2节干电池）。比较两次电流做功的大小。
分析：为使在不同电压下，保持电流做功时间不变，我们调整重物的质量，使两次试验重物均缓慢上升，从最低点到最高点所用时间不变。
引导学生集体表达：调整重物质量后，重物质量越大，提升重物过程中电流做功越多。总结：电压、电流越大，电功越大。
科学家通过更精确的大量实验发现：电功W等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t的乘积。
表达式：W=UIt
强调单位统一，即1J=1V·1A·1s
学生完成导学案上的例1，教师巡视，并引导学生正确规范解题。课件展示规范解题步骤，强调单位换算。
提出疑问：生活中用焦耳作为家庭电路消耗电能的单位不方便。引出度（千瓦时）。
三、电能的计量
板书：1度=1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J将例1的计算结果转化为以千瓦时为单位。我们家里的用电器不止一盏电灯，一个月通电的时间也远不止1小时，我们也就没办法通过计算得出我家里11月份消耗了多少电能，那我们如何得知每月消耗电能的多少呢？
引出电能表。
板书2、电能表：用来测量电路消耗电能的仪表。分小组观察电能表，并讨论分析电能表上重要参数的物理意义，并要求完成导学案上的相关内容。
教师巡视，并参与学生讨论。
通过实物投影仪展示学生的讨论结果，并做准确评价。强调额定最大电流是电能表允许通过的最大电流。对于600revs/kW·h，提问：转盘转动1圈，表示电路中用电器消耗多少电能？
播放视频，观察40W灯泡和1000W电热水壶分别单独工作时电能表转盘的转动情况。学生完成导学案上的例2。
通过实物投影仪展示部分同学的计算过程，强调“1200r/kW·h”是一个整体，不能拆开。课件展示例3，通过电能表读数计算11月份消耗的电能。请学生读数，提示：最后一位数在方框内，有什么特别之处？说明：电能表最后一位为十分位。课件展示电子式电能表。思考：3200imp/kW·h带什么含义？课件展示图片，教师讲述：消耗1kW·h的电能不仅仅可以是脉冲等闪3200次，更可以采掘原煤约100kg，电炉炼钢约1.6kg，电车行驶约850m。同时我们需要注意的是，发1度电要消耗0.35kg标准煤，排放0.872kg二氧化碳及污染性气体，可见1度电来自不易。而被我们随意浪费掉的1度电，还可以灌溉农田330平方米，让洗衣机工作2.7小时，还可以让电脑工作5小时。所以，请珍惜每一度电，节约能源。课堂小结
教师总结本节课学习的内容。
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