第一节 电流做功
理论指导
1、从能量转化的角度认识电能,能简单描述电能和我们生活的关系。
2、认识电流做功的相关因素。
3、会读家用电能表,能通过电能表计算电费。
内容分析
"电功"对于初中生来说是一个比较抽象的概念,电功公式是电学必须掌握的公式之一,又是第十六章的开首篇,后面学习电功率、焦耳定律的公式都可由电功公式导出。所以本节在初中物理知识结构中具有综合、扩展和承先启后的重要作用。本节内容包含两部分:电功和测算电费。首先,通过分析家用电器工作过程中发生能量转化这一事实来认识电能,分析得出低昂的计算公式及单位;然后,学习测电功的仪表——电能表,通过电能表测算电费。在电流做功的影响因素中涉及电阻、电流、电压、欧姆定律、能量等知识的综合运用,教学中应注意新旧知识的联系。
学情分析
学生能够切实认识到生活中电能的转化即电流做功的存在,并能够测算家庭电费,但对电流做功的相关因素学生还不十分清楚,在具体的教学中,应当让学生亲身经历实验探究过程,并能用电功的公式进行简单的应用,以帮助学生降低学习难度,理解知识。在现阶段,学生抽象思维尚处于起步阶段,通过让学生对电流做功的相关因素的探究,突出“猜想与假设”这一环节,有利于培养学生思维探究能力,同时也能从中进一步掌握“控制变量法”、“转换法”的运用。
教学目标
知识与技能
1、能从能量转化的角度认识电能;能简单描述电能和我们生活的关系。
2、通过实验探究,认识电流做功的相关因素;学读电能表,会计算电费。
3、培养学生实验探究的能力。掌握电功的公式W=UIt,知道电功的单位。
过程与方法
1、在过程中学会用控制变量法研究物理问题。
2、通过实验探究经历从猜想到制定实验方案,接着进行实验的探究过程。
情感态度与价值观
1、培养学习物理的兴趣,培养学生事实求是的科学态度和刻苦探索的精神。
2、在交流与讨论中,培养学生勇于表达自己观点的能力
教学重点、难点
重点
实验探究电流做功跟哪些因素有关。
难点
应用电功公式解决实际问题。
教法与学法指导选择
实验引探法:
通过小车运动演示实验引出电功概念,再利用举例类比方法明确电流做功的实质。引导学生提出问题,猜想影响因素,激起学生的探究欲望,让学生经历实验探究的过程,培养学生设计实验、收集证据、分析与论证等科学探究能力及概括归纳能力,体验科学探究的方法提高学生的科学素质。充分体现了教为主导,学为主体的育人原则。
教学准备
实验器材:电池组、开关、导线、不同阻值的灯泡、电能表等。
教学过程设计
一、创设情景,引入新课
(1)手推小车,小车运动是因为手对车做了功;接通电源小车也会运动,这是谁对它做功呢?原来是电流对车做功了,使电能转化为车子的机械能。
(2)列举各种家用电器,通电后电流做功使电能转化为其他形式的能。各种形式的能都可以在一定条件下发生相互转化,即做了多少功必然伴随着多少能量发生了转化;反之转化了多少能量必定同时做了多少功。
二、合作探究,新课教学
(一)电流做功的多少与什么因素有关
1、猜想:电流做功的多少可能与电压大小、电流大小、通电时间长短…..有关。
2、实验方法:控制变量法,转换法
3、实验思路:(1)把两个电阻不同的小灯泡串联接在电路中,根据串联分压规律,电阻大的灯泡两端电压大,同时比较两个灯泡的亮度。发现电压大的灯泡更亮,说明电流、时间相同时,电压越大,电流做功越多。
(2)把两个电阻不同的小灯泡并联接在电路中,根据并联分流规律,电阻小的灯泡流过的电流大,同时比较两个灯泡的亮度。发现电流大的灯泡更亮,说明电压、时间相同时,电流越大,电流做功越多。
(3)单看其中的一个灯泡,通电时间越长,释放的光能越多。说明电压、电流相同时,通电时间越长,电流做功越多。
总结:电流做功的多少与电压大小、电流大小和通电时间有关。
科学家经过大量的研究发现:电流做功与电流、电压和通电时间成正比。
公式:W=UIt
U: 电压—单位用 V (伏特)
I :电流—单位用 A(安培)
t :时间—单位用 S (秒)
W: 电功—单位用 J (焦耳)
J这个单位很小,在生活中,人们还用千瓦·时(KW·h)作为电功的单位。
1千瓦·时=3.6×106焦 即 1KW·h=3.6×106J
结合欧姆定律,推导出计算电功的常用公式:W=I2Rt W=U2/R t
例:电阻为110Ω的灯泡接在220V的家庭电路中。
求:(1)通过该灯泡的电流是多大?
(2)工作50min,该灯泡消耗的电能为多少?
(二)测算电费
电能表(又称电度表)是在家庭电路中测量电功的仪表。
带领学生认识电能表的相关参数,学习使用电能表测电功的两种方法。
1200r/kW·h”字样表示:每消耗1kw·h的电能,转盘转动1200圈
注意:1、计数器的最后一位(红框内的数字)为小数位。
2、一段时间内前后两次示数的差值就是这段时间消耗的电能。
三、课堂小结,构建网络:
知识点:电功的定义、物理意义、单位、计算公式、测量工具
基本方法:控制变量法
教学板书设计:
第一节 电流做功
一、认识电流做功
⒈电流做功的实质:电能转化为其他形式的能。
⒉电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比。
公式:W=UIt
1千瓦·时=3.6×106焦 即 1KW·h=3.6×106J
推导式:W=I2Rt W=U2/R t
二:测算电费
电能表: