18.1《电能 电功》教学设计 2024-2025学年人教版九年级物理下册

《电能 电功》教学设计
一、教材分析
本节是电功率的第一节电能，教材没有给出电能明确的定义，而是从社会日常生活生产中常见的获得电能和使用电能的例子来引出电能和学习电能的，突出了科学与社会和生活的关系。教材从电能的来龙去脉全面、深入地了解和学习电能。教材举了大量的例子，用了大量生动活泼的图片来说明电能在现代社会中的广泛应用。使学生深刻地体味到物理学在促进人类社会现代化中起着的重要作用。然后从不同家庭使用电能多少的不同，电能有多少，来引入电能的单位，从而介绍单位的换算关系。在此基础上介绍电能的测量工具──电能表。介绍电能表的时候先说明怎样读数，再给出电能表铭牌上的一些参数及其意义，给学生进行学习与探究以一种途径和方法上的指导。然后紧跟时代步伐，介绍新型、现代化的电能表，把现代新技术及时地引进教科书。
二、学情分析
电流流过用电器时电流也会做功，要消耗电能。结合生活中各种电源来认识电能的来源，电源是把其它形式的能转化为电能；生活中各种用电器都是来消耗电能的，从能量转化的角度来认识电能。电能表的认识与读数与生活联系非常紧密，学生对此已经有初步认识，再通过展示电能表与实物投影，把电能表接入实际电路，观察电能表转盘的转动、电能表数字的跳动，了解电能表的参数与读数，使学生实际体验电能表的参数与读数。把不同功率的用电器接入电路中，观察电能表表盘的转动，介绍1度电的作用，使学生从物理走向社会，对节约用电有进一步的认识。
学生在力学的学习中，已经了解了力对物体做功的问题，功和能是可以相互转化的，例如利用做功可以改变物体的内能，可以把机械能转化为内能。电流做功的过程也是能量转化的过程，它是把电能转化为其他形式能的过程，从能量的角度来认识电功。电流做功的多少与电流的大小、电压的高低和通电时间的关系，学生的认知水平的限制，在本节课中不作为探究实验研究。在本节课中是在介绍了电功的计算式W=UIt之后，引导学生尝试去结合实例来分析影响电功大小的三个因素，能举例说明，并不需要通过实验得出具体的结论，体现控制变量的思想在实验设计中的应用。同时本实验设计还使用了转化的思想，把电路消耗的电能转化为电流做功转化为其它形式的能，突出教学中物理方法的重要性，使学生不仅学习了物理知识，还掌握了物理方法。
三、教学目标
（一）知识与技能
知道电能及其单位。
知道电能表的作用、读数方法。
知道电源和用电器工作过程中能量的转化情况。
（二）过程与方法
体验电能可以转化为其他形式的能量。
（三）情感、态度与价值观
了解电能和我们生活的关系，有节约用电的意识。
四、教学重点
从电能的各种来源和应用来学习电能。
五、教学难点
家庭电能表的使用，对电能单位的理解。
六、教学方法
演示法、讨论法.
七、课时安排
1课时
八、教学过程
（一）引入新课
展示各种各样的发电厂、电源的图片，它们在电路中的作用？人们如何使用电能？然后提出问题：如果停电，会对我们的生活带来什么影响？引入本节内容.
板书：第一节 电能
（二）新课教学
1.电能
［师］电力有如社会的动脉，电能在现代社会的生产和生活中有着广泛的应用，我们的社会一刻也离不开电能，今天我们所用的电能是从那里来的呢？
［生］发电厂或电池.
［师］都有哪些发电厂呢
［生］风力发电.
［师］风车发出的电是由什么能转化来的？风力发电有什么好处？
［生］风车发出的电是（由于风吹动风车转动）由风能转化来的.
［生］（经过讨论）风能利用起来简单，主要是没有环境污染.
［师］除了我们刚才了解的风力发电外，同学们还知道什么可以发电？
［生］还有火力发电，是用煤来发电的.
［师］那用煤来发电又是什么能转化为电能呢？
［生］（经过讨论）煤燃烧应该是产生热能吧。
［生］还有水力发电，例如三峡工程建成后就可以发电.一些小水电站也都是利用水力发电的.
［生］核电站.我们国家有大亚湾核电站和秦山核电站.
［生］太阳能发电.
［生］潮汐也能发电.
［生］电视上还讲过地热，有些废料垃圾还能发电.
［生］各种各样的电池.
…
播放视频资料： 水电站 和各种各样的电池，进一步激发同学们的学习兴趣.引导总结出电能的来源是由其他形式的能转化而来的.
板书： 1． 电能的来源：电源——把其他形式的能转化为电能。
［师］同学们的表现非常棒.可能还有许多尚未开发的新能源能变成电能，等待着同学们，利用你们的智慧，利用你们努力学习掌握的知识去开发、利用，为人类造福.
今天的人们，已经离不开电了.无论走到哪里，都可以看见电能在工作.
［师］请同学们说一说你知道的用电的地方有哪些，电能是怎样工作的？
［生］电能让电灯泡发光，电能通过灯泡转化成了光能.
［演示1］电池、小灯泡、开关、导线连接电路，合上开关，小灯泡发光.
［师］请一位同学触摸通电的小灯泡，说说有什么感觉？
［生］通电的小灯泡发热了.
［生］电能还能转变成热能.如电饭锅、电炉、电热水器…
［演示2］电风扇通电转动.
［演示3］电动玩具车装上电池，合上开关，电动玩具车会运动起来.
［生］电能还能转变成动能.如电风扇、电动车.
［生］还有城市里的电车、电力机车，最近流行的电动自行车…
［生］家里的电视、电冰箱、洗衣机、电脑，爸爸用的电动剃须刀，妈妈用的电熨斗、电吹风等都要用电才能工作.
［生］工厂里机器运转要用电，农村的抽水机、磨面机也要用电才能工作.
…
［师］同学们了解到的用电的地方涉及了我们生活的各个方面，随着我们生活水平的不断提高，用电的领域会越来越多，电对我们的作用也会越来越重要.所以，我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同时，一定要养成节约用电的好习惯。
引导学生总结出电能应用的方式
板书：2．电能的应用：用电器——把电能转化为其他形式的能。
2.电能的单位
［师］我们去市场买菜要说买几斤（克、千克），老师或同学们用的桌子有多长，我们可以量出是几米、几厘米.用了多少电该怎样量？
板书：3．电能的单位
［师］电能的单位是什么呢？
［生］听见家长说过这个月用了多少“度”电，电能的单位是“度”吧.
［师］“度”就是电能的单位，它的学名叫千瓦时（kW·h).物理学中更常用的单位是焦耳（J）.
板书：1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳（J）
［投影］1J的能量有多大呢？
将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1 J.
普通的手电筒通电1 s，消耗的电能大约也是1 J.
微波炉工作1 min消耗的电能大约为60000 J.
［师］同学们把焦耳换算成千瓦时，看看是多少。
［投影］1度（1千瓦时）电的作用又有多大呢？
可以炼钢1.6 kg
生产化肥0.7 kg
采掘原煤105 kg
可以使电车行驶0.85 km
一次灌溉麦田330 m2
机织棉布11 m
从以上的这组数据，增加学生的感性认识，同学们能切实感受到一度电在国民经济中的作用.也更应该明白我们在生活中节约每一度电的必要.
3.电能的计量
［师］在生活中，我们称质量时要用秤，量长度时可以用尺.通过上面的学习，同学们已了解了电能的单位是“度”.如果想知道某一电器在一段时间内到底用了多少度电，该用什么，如何测量呢？
［生］电工每月都去家里查电表，算每个月用多少度电交多少电费，所以用电多少是用电表测量的.
［师］（鼓励同学这种观察生活、认真思考的好习惯）同学所说的电表就是电能表，也叫电度表.用电器在一段时间内消耗的电能，就是用电能表计量出来的.
板书：4．电能的测量：电能表
出示电能表，学生观察.（可以用投影仪将实物投影放大，便于学生观看）
［师］哪位同学注意过家里的电能表，把你的了解向大家介绍一下.
［生］家里电器开着的时候，中间的圆盘会转动，圆盘上面的一排数字也会跟着变.
［生］圆盘转动时，变化最快的是最后一位数.使用的电器越多，圆盘转动得越快，上面数字变化得越快.
…
［师］很好，希望同学们都能像他们一样注意观察、关注身边的事情，做生活的有心人，养成良好的习惯对大家的学习、生活会很有用.
［师］现在请同学们一起来了解一下从这块电能表上我们还能得到什么信息.（教师有意识地引导学生观察）大家可以大胆地发表你自己的见解.
［生］电能的单位是“度”即“千瓦时”，表的最上面一行标出了“kW·h”，这是要说明这块表是电能表，表上测出来的数字是以“ 千瓦时（kW·h）”为单位的.
［生］数字盘上一共有五位数字，但最后一位是在红色框里的，它应该和前面四位数字不一样，是不是类似小数的写法，红框表示小数点，红框里面的数是小数点后面的数？
［生］在红框内的数字右边，紧挨着数字有一个小标尺，红框右边的边上有一条白线指着小标尺.
（用电器功率较小，电能表圆盘转动很慢，最后一位数字也看不出变化时，从小标尺对应的白线位置，能说明电表的转动.可以让学生在条件许可的情况下仔细观察.课堂上不做要求）
［生］圆盘的两端有箭头，指示圆盘的转动方向.在圆盘上有一段涂着颜色，是为了电能表转动时能看得清楚、醒目.
［师］同学们观察的非常仔细，并且能根据学过的知识分析、思考问题很可贵，希望大家继续努力.
确实如同学们分析的，电能表计数器示数盘上最后一位是小数点后面的数字.一般可以不读.
［投影例题］
例1：两个同学家电能表的示数如下，请你将它们的示数读出来.
例2：如果一个月后，两位同学家的电能表示数分别变为如下图所示，则这两位同学家这一个月分别用了多少度电？
［生］甲同学家用电23 kW·h
［生］乙同学家用电23.6 kW·h
［师］哪位同学能讲讲他们是如何知道这样的结果的？
［生］用某同学家电表现在的示数，减去一个月前电能表的示数，就是该同学家这一个月的用电量.
［师］（充分肯定同学们的表现）现在请同学们继续关注电能表，了解几个重要参数.
［生］家庭电路的电压是220 V，电能表一般用在家庭中.“220 V”是指这种电能表应该在220 V的电压下使用.
另外几个参数，学生可能不容易明白，教师应引导学生看书P39帮助了解这方面知识.
“50 Hz”指电能表应在50 Hz的交流电路中使用.它是一只交流电能表.
“10（20） A”指这个电能表的额定电流为10安培.正常情况下电路中的电流应不大于10安培.短时间应用电流允许大一些，但不能超过20安培，否则会损坏电能表.
“600 revs/kW·h”指电能表转过600转，说明接在电路里的用电器消耗的电能是1 kW·h.
［师］同学们了解到的参数是我们观察的这块表的参数，根据具体情况的不同，电能表的参数并不完全一致.
（出示不同参数的电能表让学生观察或投影不同参数的电能表表盘图）
［师］同学们通过比较，你能发现什么？
［生］其他的基本一样，只有额定电流有的是5（10） A；转数有的是1200 revs/kW·h, 有的是1500 revs/kW·h,说明消耗1 kW·h的电，转盘转过的转数不同.
［师］有没有同学想过，为什么电流参数和转数有的不一样，而电压和频率的参数都是220 V和50 Hz呢？
［生］是不是因为家庭电路的电压就是220 V，交流电的频率都是50 Hz，所以表上的参数基本都是220 V和50 Hz.
［师］课后同学们可以去查资料或走访有关人员了解不在家庭电路上使用的电能表和家庭电路中使用的电能表有没有区别.
例4：例2中，如果甲、乙两位同学家的电能表上分别标出600 revs/kW·h、1200 revs/kW·h.则这两位同学家
（1）用电器均消耗1度电的时候，电能表转过的圈数分别是多少？
（2）电能表均转一圈，消耗的电能分别是多少焦耳？
（3）一个月电表分别转多少圈？
学生讨论，演算，两名同学板演分别计算甲、乙两位同学家的情况.
解：（1）两位同学家用电器消耗1度电，电能表转过的圈数分别是600转、1200转.
（2）电能表转过1圈，用电器消耗的电能分别是：
甲: =6×103 J
乙： =3×103 J
（3）一个月两位同学家电表转过的圈数分别是：
甲：600 revs/kW·h×23 kW·h=1.38×105 r
乙：1200 revs/kW·h×23.6 kW·h=2.832×104 r
［师］通过大家的努力，同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解.现在请同学们打开书P39了解另外一种电能表.
哪位同学能给大家介绍一下这种新式的电能表？
［生］IC卡电能表有许多优点，比如说它不用工人师傅每月查电表，节省许多人力，还能避免出错，省去了收电费时的许多麻烦.
［生］IC卡中的金额用完后，电能表便能切断电源，能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象.
…
［师］同学们表现很好.相信在不久的将来，一定还会有更先进、更完美的电能表在同学们的手中制造出来.
（三）课堂小结
师生共同小结：
电能：来源、应用、单位、测量（电能表）.
（四）布置作业
动手动脑学物理：1,2，3，4。
（五）板书设计
第一节．电能
1．电能的来源：电源——把其他形式的能转化为电能。
2．电能的应用：用电器——把电能转化为其他形式的能。
3．电能的单位
1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳（J）
4．电能的测量：电能表