12.1电路中的能量转化 教学设计

《电路中的能量转化》教学设计
一：教材分析： 本节内容选自人教版高二物理必修三·第 12 章·第一节内容，内容安排在静电场和部分电路欧姆定律之后，目的是让学生从电场的角度建立电功和电能的概念，从能量守恒的角度总结“焦耳定律”。 在电场和电路的情境下培养学生的能量观念，所以本节在本章中占有非常重要的位置
二：学情分析： 学生在此之前已经学过机械能守恒定律，在初中也涉及过电功、电功率和焦耳定律的内容，为本节的学习提供知识基础。但是在高中，这一部分内容更注重于知识的应用，所以本节课我采用从生活实例出发，结合实验，以层层递进的教学方式完成教学目标
三：教学目标： 物理观念：理解电功、电热、电功率的概念理解焦耳定律科学思维：通过能量守恒的思想，推出焦耳定律 科学探究：体会科学探索的过程,培养他们严谨的科学态度 科学态度和责任：引导学生珍惜能源，培养社会责任意识
四：教学重难点： 重点：“电功”“电功率”概念的建立和理解 难点： 对包含电动机的电路‘能量转化’的具体分析
五：教学方法，依据： 交流讨论法，自主探究，实验探究等多种教学方式相结合的方法，这样设计的理念是关注学生的基础知识的，同时也关注到学生的个体差异，使不同程度的学生都能够参与进来
六：课时安排：一课时
七：课前准备：“电动机定性分析”实验仪器，定量分析实验仪器
八：教学过程（教学环节、具体的师生活动及设计意图）
教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图 预设时常
1.首先让同学发散 1：通过讨论，可以得出：电能可以转
思维：举出生活中 化成内能，机械能等不同的形式的能量。
常见的用电器，并
一：建立物 理 概念，得出电 功 和电 功 率的概念 思考这些用电器电能的转化？ 2.回顾 “功能关系”的知识点，引 导学生得出：“电 2、电能的转化对应的电流做功——再结合“电流的概念“和“静电力做功” 的特点——从“静电力做功”的表达式和“电流的定义式”——推导出电流做 这样设计是， 联系生活实际，增加学生的感性认识， 降低学习难度，符合学生思维习惯，使学生对电场和电路有进一步认识。 12
功”的概念 功的表达式：W=UIt. ——引出”电功”
的概念和单位
3、通过展示真实情 3、水的热量全部来自于电流做功，所以 培养学生联
系生活实际，
境：分析班级烧水 电流做功相同，由于加热的时间是不相 使学生感受
器的“ 快烧” 和 同，对应的功率不同，引出电功率的公 学习物理的
意义
“慢烧”的区别： 式和单位！
得出电功率概念
4、分析额定功率和 4、通过常见用电器铭牌上的数字分析
实际功率的含义 额定功率和实际功率的含义
1. 这里还以烧水 1.电流在一段时间内做的功全部转为导
二：探究整合，得出 焦 耳定律 器为例，引导学生思考：焦耳定律的公式 体的内能，所以内能 Q 就等于电功 W， 再根据欧姆定律 U=IR，代入得出焦耳定律： 从真实情境出发，结合功能关系，使概念的得出更有依据，促进学生科学思维的发展 10
2、推出电热，电功 2、引入电热的概念（电流通过导体做功
率的概念 产生的热量叫做电热），类比电功率得出
热功率的概念
设置循序渐
4、区别纯电阻和非 4、大家能够从电能“单一转化”和“多 进的问题串
电阻—引导学生对 项转化”上，分出“纯电阻”和“非纯 降低学习难
用电器进行分类 电阻电器 度，多方式强
化学生思维，
突破难点
5、电功和电热的 5、结合“能量守恒的观点” 总结出：
关系？ 纯电阻电器电功等于电热，电功率就等
于热功率，满足欧姆定律。非纯电阻电
功大于电热，电功率就大于热功率，不
满足欧姆定律。
1.首先演示一个定 1、 用手按住风扇，灯泡变的更亮了， 松开手，小灯泡又变暗。 风扇是非纯电阻，消耗电能转成机 械能和内能。摁住风扇机械能消失，内能变大，再根据焦耳定律得出，电路中电流变大，小灯泡变亮。 2、可以判断出：电能应该等于内能+机械能，电功率等于热功率+机械功率。 3、计算电功率热功率机械功率记录多组数据 4、通过位移传感器测出重物上升的位移时间图像，从位移时间图像是一条倾斜的直线可以判断出物体是匀速上升， 拉力等于重力，机械功率等于重力的功率 mgV。 。 设计层层递
三：具体应用 （ 电 路中 能 量 的转化） 性实验，一个风扇 和小灯泡串联。按住风扇及松开，观 进的教学方 式，细化知识点，降低教学 11
察风扇亮度的情 难度
况，分析原因？
2、继续抛出问题： 培养学生实
风扇消耗的电能与 验动手操作
内能和机械能有怎 能力，提高学
样的定量关系？ 生的科学探
究能力。和归
3、接着设计一个 纳总结能力。
验证实验，利用电
动机转动提升重
物，测出电动机两 引导学生抓
端的电压和电流 住主要因素
和忽略次要
4、抛出问题：怎 因素，建立非
么保证机械功率 纯电阻的“功
等于重力功率 率”的功率模
mgv？ 型，充分挖掘
教材
5、验证结论
四:拓展 1. 观看新闻猜测电费高的原因 2、给出对应的验证方案 3、引入习总书记关于节能减排，绿色低碳全民自觉行动的重要讲话和我国在国际环保事业提粗的中国方案贡献的中国智慧 1、智能电表很灵敏，可以测到原来机 锻炼学生解 5
环节 械电表测不到的用电。 决问题的能
2、如果电压大于智能电表的额定电压， 力，养成良好
就会导致电表示数不准确。 的用电习惯，
关心身边能
源问题，培养
学生的社会
1、查找相关资料，估算家中用电器待 责任意识，完
机情况下消耗电能 成知识的迁
2、查找相关资料，智能电表使用特点 移和生成。
3、观看对应的新闻，体会我国在全球生态文明建设中彰显的大国 培养学生的文化自信，渗
担当 透物理核心
素养，关心身
边的能源问
题，培养社会
责任意识
五：课堂总结 1.回顾本节所学 1.回答重难知识点 及时总结， 完 成 知 识建构 2
九：作业设计： 完成课后练习，分析家中用电器正常工作一天耗电多少，怎样更省电？
十：教学反思： 本节课我始终以学生为主体，结合大量的生活实例，增加学生的感性认识，降低学习的难度。设计循序渐进的问题，逐个突破重难点。完成知识的迁移和生成。提高学生相应的物理核心素养。接下来我会更加优化方案，给与学生更多的自主思考时间和自主探究时间。