苏科版九下物理 15.1电能表与电功 教案

15.1电能表与电功
【学习目标】
1. 知道电能表是测量电路中消耗电能多少的仪表，了解单相电能表的技术参数，学会认读电能表，会利用电能表转盘转数或指示灯闪烁的次数计算电路中用电器消耗的电能。
2．理解电流做功的过程，实质是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能，从而加深对功能关系的理解。
3.通过实验探究，知道影响电流做功的因素是电流、电压和通电时间，会用公式W=UIt计算电流所做的功。
4.会利用电路串联时电流不变和并联时电压不变的特点控制变量，分析电流做功与哪些因素有关。
5.经历影响电功多少因素的探究过程，培养科学探究能力和科学素养。通过观察电能表表盘，培养获取信息的能力。通过将物理知识用于解决实际问题，培养解决实际问题的能力，增加学习物理的情感。
【学习重点】探究影响电流做功多少的因素
【学习难点】电功的含义
【学习方法】自主学习、合作讨论、实验探究、多媒体辅助
【实验器材】橡皮筋、小车、电动玩具车、电池组、开关、导线、电灯、电流表、电压表、滑动变阻器、电能表、电水壶、停钟等。
【达标导学】
教学程序与内容 学生活动 教师活动
【引入课题】实验：观察形变的橡皮筋拉动小车运动问题：①橡皮筋拉动小车运动时是谁对谁做功？②在这个过程中能量是怎样转化的？预设：①橡皮筋对小车做功；②弹性势能转化为动能PPT： 实验：演示给玩具电动车装电池，观察其运动问题：玩具电动车运动时是谁在做功？预设：电流做功/电池做功/电做功/电压做功/电能做功（也就是电路两端有电压，电路中电流，电流做功）板书：§15.1电功【新课导学】一、电功W（J）1．电流所做的功叫做电功。（板书）问题：电流通过电动车做了电功，在这个过程中能量是怎样转化的？预设：（板书） 问题：电能可以转化为其他多种形式能，你能举几个生活中的实例吗。预设：电饭煲——电能转化为内能；电铃——电能转化声能；电灯——电能转化为内能和光能；给手机电板充电——电能转化为化学能等。总结：（电流做功的）实质：电能转化为其他形式的能，W电 = E电（做了多少电功，就消耗了多少电能）（板书）PPT：1.电流所做的功叫做电功。电流做功的过程中，伴随着电能向其他形式能量的转化，电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能。实验：分别用一节干电池和两节干电池给同一只电灯供电，观察电灯的亮度问题：①你看到了什么现象？②在这个过程中电流做的功一样多吗？③哪个多？④为什么？预设：①用两节电池供电时，电灯更亮。②电流做得功不一样多。③用两节电池供电多。④（在相同的时间内）电灯越亮，说明电灯获得的内能和光能越多，可以推知消耗的电能就越多，电流做的功就越多。问题：可见，电流做功也存在一个多与少的问题；那么，电流做功的多少与哪些因素有关呢？ 2.探究电流做功的多少与哪些因素有关（板书）（1）猜想与假设：（板书）问题：你猜想电流做功的多少与哪些因素有关（要求说出1个猜想）？并说出支持你猜想的事例。预设：电功W：电压U、电流I、通电时间t/电阻R、电功率P（板书）问题：以上猜想有的是合理的，有的是不合理的，有的属于重复研究，你能对它们进行筛选吗？预设：电功W：电压U、电流I、通电时间t（2）实验设计：（板书）问题：你会选用什么实验探究方法？预设：方法：控制变量法（板书）PPT：用“控制变量法”进行研究一（1）探究电流做功与电压大小的关系：【问题】： ①选用什么用电器来研究更简便？选用电灯更简便，因为根据电灯的亮暗程度，可以方便地比较相同时间内电流做功的多少（转换法）。②你能根据“电灯中的电流和通电时间相同，而灯两端的电压不同” 这一要求，设计出实验电路图吗？预设：①选用什么用电器来研究更简便？选用电灯更简便，因为根据电灯的亮暗程度，可以方便地比较相同时间内电流做功的多少。问题：②你能根据“电灯中的电流和通电时间相同，而灯两端的电压不同” 这一要求，设计出实验电路图吗？预设：情况一，学生能够顺利作图 情况二，部分学生能够作图或能够采用串联设计但作图不完整 情况三，大多数学生不知采用串联设计（无从下手）问题：（针对情况一和情况二，实物投影学生所设计的电路）你能对自己的设计意图进行解释和说明吗（连接方式、器材选用和功能）？预设：两灯串联可以控制电流和通电时间相等；两灯规格不同可以保证灯两端的电压不等；电压表测电压；滑动变阻器保护电路并可以多次实验。问题：（针对情况三）PPT展示以下问题：PPT：用“控制变量法”进行研究一（1）探究电流做功与电压大小的关系： 应该保持用电器中的电流和通电时间相同，而使其两端的电压不同【问题】： ①选用什么用电器来研究更简便？ ②如何连接才能保证两灯中的电流一定相同？ ③当两灯串联后，其中的电流是相同的，为了保证灯两端的电压不同，应该选用规格相同的电灯，还是选用规格不同的电灯？④实验还需要哪些器材？⑤请设计实验电路图预设：①电灯；根据电灯的亮暗程度，可以比较相同时间内电流做功的多少。②两灯串联③选用规格不同的电灯④电源、开关、滑动变阻器、电压表（2只）、导线 ⑤如上图PPT：（1）用串联电路探究电流做功与电压大小的关系PPT：用“控制变量法”进行研究二（2）探究电流做功与电流大小的关系：应该保持用电器两端的电压和通电时间相同，而使其中的电流不同。 【问题】 你能根据要求，设计出实验电路图吗？预设：问题：（实物投影学生所设计的电路）请能对自己的设计意图进行解释和说明吗？预设：两灯并联可以控制灯两端的电压相等；两灯规格不同可以保证灯中的电流不等。PPT：（2）用并联电路探究电流做功与电流大小的关系 问题：实验操作要注意什么？要观察什么现象？要记录什么数据？ 预设：“两表一器”等电路元件的连接和操作规范PPT：（1）用串联电路探究电流做功（2）用并联电路探究电流做功与电压大小的关系 与电流的关系 【问题】实验操作要注意什么？要观察什么现象？要记录什么数据？ （3）进行实验并收集证据（板书）实验：进行实验PPT：（1）探究电流做功与电压关系（2）探究电流做功与电流的关系 【现象】 灯更亮。 【现象】 灯更亮。【数据】 灯两端的电压更大。 【数据】 灯中的电流更大。【结论】 【结论】 （4）分析与结论（板书）问题：通过实验，你看到什么现象？能说明什么？能得到什么结论？预设：实验一：甲灯更亮，说明电流通过甲灯做的功多；甲灯两端的电压更大；可知：当电流和通电时间相同时，电压越大，电流做的功越多。实验二：乙灯更亮，说明电流通过乙灯做的功多；乙灯中的电流更大；可知：当电压和通电时间相同时，电流越大，电流做的功越多PPT：用“控制变量法”进行研究三（3）探究电流做功与通电时间的关系：应该保持电压和电流相同，而使通电时间不同。 【结论】在电压和电流相同时，通电时间越长，电流做的功越____(多/少)PPT：进一步研究证明：电 功 = 电压×电流×通电时间W =U I t1焦=1伏·安·秒3、电功的计算公式（板书）W =U I t 1J = 1VAS问题：家中的台灯，在使用过程中，如何做可以节约电能？说说这样做的依据。预设：减少使用时间、减小台灯两端的电压和其中的电流。实验：问题：要想计算家用台灯消耗的电能，需要已知哪些条件？预设：U、I、t问题：我们可以用公式W =U I t计算家用台灯消耗的电能，除了这种方法之外，电能可不可以用仪表直接测量并记录下来呢？你家里面有没有这种仪表呢？预设：有，电能表/电表/火表（补充板书课题：电能表） 二、电能表——测量电路消耗电能的仪表（板书）问题：见PPT展示PPT：观察感应式电能表的表盘图片，并阅读课本相关内容，说说你能获取哪些信息？ 1920r/（kW·h）表示： 3200imp/（kW·h）示： 预设：（多媒体、摄像头放大观察。板书） 1.计量单位：千瓦时（kW·h）——度。1 kW·h=3.6×106J 2.认读方法：（PPt展示右图） 3.几个技术参数的意思（1）电压（2）电流规格（3）电能表常数（实验观察“转动”和“闪烁”）1920r/（kW·h）表示 3200imp/（kW·h）表示 应用：将某用电器单独接在下图所示的电能表上正常工作10min后，电能表转盘转过120转。求：（1）这段时间内用电器消耗的电能是多少kW·h？合多少J？（2）若该用电器两端的实际电压是200V，通过该用电器的实际电流是多少A？【课堂总结】问题：本节课你有什么收获？预设：见PPTPPT：你有什么收获？1、什么是电功2、电流做功的大小与哪些因素有关3、电功计算公式 W = U I t4、电能表的读数、参数意义、电能测法5、方法：控制变量法、转换法6、体验了科学探究过程的缜密、科学探究的艰辛，生活与物理密不可分。【课后实践】做一做：在家长的帮助下，选取最佳方案，利用电能表较准确地测量家用“热得快”烧开一壶水所消耗的电能（注意安全），并计算“热得快”正常工作时的电流。明天来校后交流总结。 观察实验现象，辨析做功过程，感悟能量转化观察实验现象，辨析做功过程，感悟能量转化类比思维迁移认识、领悟电流做功的实质联系实际思考描述归纳观现象，思考回答思考提出问题思考提出猜想思考交流合作评估设计实验进行评估相互评价总结纠错设计实验进行评估相互评价总结纠错进行实验收集证据分析论证思考归纳迁移运用联系实际思考描述自主学习观察描述交流讨论互相评价观察现象描述现象迁移运用内化知识技能训练进行评价思考回答思考回答相互评价课后拓展 演示实验组织讨论演示实验组织讨论组织讨论引导归纳演示实验组织讨论组织评价激发设疑组织讨论指导设计组织评估参与评价总结展示指导设计组织评估参与评价总结展示指导实验参与讨论组织评估组织讨论组织评价引导认识组织讨论指导阅读参与讨论参与评价演示转盘转动、指示灯闪烁组织评价呈现问题组织评价参与讨论预设指导
教学反思
1、成功之处
（1）注重师生情感交流。课堂伊始，通过实验观察和交流互动，我就努力营造了一个轻松、民主、平等、师生互信的教学氛围，确立了互动、合作的师生关系，而这种氛围和关系一直在得到不断的延续、巩固和提高，在与学生交往互动、合作交流的过程中与学生心灵碰撞、情感交融。所以这节课各个环节的教学设计都得到了很好的落实，学生参与积极，师生互动、生生互动精彩纷呈，很好地达成了教学目标。
（2）源于教材又不拘泥于教材的独特设计。①教材的教学顺序安排是先学习“电能表”后学习“电功”，这是科学的、合理的，但考虑到本节的重点内容是“电功”部分，学习电功知识不以电能表的知识为基础，且精彩的实验引入能更快地促使学生进入学习状态，所以本课先讨论“电功”后学习“电能表”，从课堂反馈的情况来看是成功的。②关于“电功”概念的建立，课本基本是开门见山、平铺直叙，本课以对比实验引入，且电动小车实验声、光、动俱全，给抽象的“电流做功”一个形象的载体，学生在很短的时间内就认识和理解了电功的含义。③探究电功的两个实验电路，板块单元化的组合和将串联电路电源电池变为3节的改动，保证了学生能够在很短的时间（7min）内完成实验证据的收集。事实证明了这些改变的科学性、合理性、可行性和实效性。
（3）课堂教学重结论更重过程，注重指导学生设计实验方案、归纳探究结论，在教学过程中，注重渗透学习方法、物理思维和研究方法的学习和指导。在“电功”概念的教学环节，注重概念形成过程的教学，采用类比、归纳的方法建构理解概念。在“探究影响电流做功多少与哪些因素有关”的“猜想与假设”和“设计实验”环节，任凭学生的思维自由驰骋，广开言路，学生自由表达、各抒己见，“活化”探究过程，进行“真猜想”、“真设计”，同时渗透控制变量法、转换法等科学研究方法的学习应用。在“电能表”环节，通过指导学生有目的地阅读、观察和表述，渗透学习方法、收集有用信息能力的培养。
（4）课堂预设充分，生成性课堂教学资源处理到位。要想使课堂充满活力、学生充满热情、教师充满激情，课前必须精心准备，备教材、备学生、备教师自己，对教学的每一个环节都要有充分的预设。在“探究影响电流做功多少与哪些因素有关”的“猜想”环节，学生提出了“电压”、“电流”、“通电时间”、“电阻”、“电功率”等因素，这些我在课前都有预设，同时，学生还提出“与导线的长度有关”的猜想，这是教学设计中没有预设到的，对于这个问题，我不是回避和模糊处理，而是引导学生明确研究对象并根据串联电路的特点，认识到这实际上是“电压”对电功的影响，对这个生成性问题的处理可谓恰到好处。
2、问题与不足
（1）给学生独立的机会较少。本节课虽教学流畅，师生互动好，结构清晰，评价目标达成也较好，但总体还是学生跟着老师跑，给学生独立的机会较少。无论是课前设计还是课堂教学，我给学生“设计”了一个又一个环节、一个又一个问题，几乎没有给学生独立和质疑提问的机会，“引导”较多、“促进”较少，这样的教学模式不利于培养学生的质疑能力、创新思维和创新精神。
（2）联系生活实际少。本节课限于时间，联系生产生活实际少，这不能不说是一个缺憾。在这方面，本课至少有两个环节还可以做的更好，一是在“电功”环节，学生在懂得电流做功的实质是“电能转化为其他形式能”后，应该让学生联系实际，列举电流做功的实例，这样有助于知识的理解和在不同情景中的迁移，同时也为后续的探究猜想做一些铺垫。二是“电能表”部分，这本是与实际生活联系十分紧密的话题，但还是被我“割裂”了。至少我可以投影一张电费收据，搭建一个平台，让学生在课堂上有机会去接触“用电量”这一生活语言的物理含义。反思课堂教学过程，在“从生活走向物理，从物理走向社会”方面，确实还可以做的更好。
（3）学生整体思维训练少，对深层次的目标关注不够。整个教学过程，除“如何设计电路”这一问题有一定的思维力度外，其他问题的难度都较小。本节内容其实由三块组成，前两块分别是“电能表”和“电功”，第三块是“例题”，但本节课却没有安排例题教学，所讲知识应用都很简单，没有创造机会呈现学生的深层思维过程，这不利于学生思维能力的培养。本课的“师生评价”“生生评价”也仅限于知识，对情感、过程、价值取向和非智力因素的评价比较欠缺，在一定程度上忽视了课堂教学的深层次目标。
总之，通过本课的教学准备、教学实施和课后反思，使我进一步体验到，在新课程背景下，教师是促进者、引导者、组织者和合作者，同时也是反思者，在今后的工作中，我会继续用这些角色去定位自己与学生的关系，同时力争做一个有思想的反思者，不断提高业务水平。
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