17.1电流做功 核心素养教学设计（表格式）--物理沪科版9全册

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《17.1电流做功》教学设计
课题 1.电流做功 单元 17 学科 物理 年级 九
教材分析 本节内容《电流做功》是沪科版第十七章第一节内容，教材通过生活情境引入，引导学生从能量转化角度理解电流做功的本质，建立“电能转化为其他形式能”的物理观念。内容涵盖电流做功的概念、公式推导、单位换算及实际应用，为后续学习电功率、焦耳定律奠定理论基础。第二部分安排了测算电费的教内容，介绍了传统机械电能和智能电能表，通过例题和讨论题培养学生的逻辑推理能力，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。
2022新课标要求 1.知识要求：理解电功的概念，能说出电功的单位（焦耳、千瓦时），会用公式 W=UIt 进行简单计算。 2.素养要求：通过实验探究电功与电压、电流、时间的关系，培养科学探究能力；结合生活中电器的电功计算，建立“物理与生活”的联系，提升科学态度与责任。
学习目标与核心素养 1.物理观念（1）能结合实例，认识电流做功，知道电能与其他形式能的相互转化，能将这些知识与生产生活中的电能消耗联系起来；（2）知道节约用电的意义。（3）能通过电能表了解家庭用电情况，能将节约用电与能源消耗结合起来，有节约用电的自觉行为。2.科学思维能通过实例归纳出影响电功大小的因素，发展类比推理与归纳概括能力，能运用欧姆定律和电功公式解决实际问题。3.科学探究能设计实验方案测量家用电器的电功，体验科学探究的基本流程，能通过电能表读数对比不同时间段用电量。4.科学态度与责任能认识到节约用电的重要性，养成安全用电、绿色生活的习惯。
学情分析 九年级学生已掌握电路基本知识，如电压、电流、电阻等概念，具备一定的实验观察与数据分析能力。但对“电流做功”这一抽象概念缺乏直观感知，易将“做功”误解为机械运动中的“用力推动”。学生虽接触过电灯、电饭锅等用电器，但未能系统理解其背后的能量转化过程。部分学生存在公式记忆不牢、单位换算混淆等问题。教学中需借助多媒体情境、实物演示与真实案例，激活已有经验，强化能量守恒思想，帮助学生构建“电能消耗=电流做功”的认知模型，并通过任务驱动突破思维障碍。
重点 从能的转化角度认识电流电功
难点 认识影响电流做功的因素及其应用
材料准备 多媒体课件、机械电能、智能电能表模型、实物投影仪
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境导入我们生活在一个电气时代，没有了电，我们的生活寸步难行，晚上回家要开灯、给手机充电，睡前还会用热水器烧热水——这些操作都在‘花钱用电’，但你们知道电费是怎么算出来的吗？”“其实，电费的核心就是‘电流做功’的多少！今天这节课，搞懂它如何把电能变成光、热，还能算出你家每天要用多少‘电功’！” 观看图片，思考电费是怎么算出来的吗？” 激发学生的兴趣，引出本节课题
讲授新课 一、认识电流做功1. 电流做功：电流所做的功叫电功。用电器工作时，利用电流做功将电能转化为其他形式的能量。电流做了多少功，就要消耗多少电能。2.电流做功实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能的过程。3.用电器是将电能转化为其他形式的能的装置电饭煲、电热毯将电能全部转化为内能的装置电动机、电风扇将电能全部转化为机械能和内能。4.影响电流做功的因素科学家通过大量的研究发现：电流所做的功与电压、电流和通电时间成正比。5. 电流做功的计算公式（1）W=UItW： 电功 U： 电压 I： 电流 t： 时间W的单位是焦耳（J），U的单位为伏特（V），I的单位为安培（A），t单位为秒（s）（2）电功的推导公式有：w=t W＝I2Rt思考：你能推导上面的公式吗 由电功公式W=UIt和欧姆定律 I= 得到： w=t 由电功公式W=UIt和欧姆定律 U=IR得到：W＝I2Rt（3）电功计算公式的适用条件①纯电阻电路是电能全部转化为内能的电路，如电炉、电熨斗，计算消耗的电能时， w=t W＝I2Rt 三个公式都能进行计算；②非纯电阻电路是电能只有一部分转化为内能的电路，如电动机、电视机，计算消耗的电能时，只能用 计算。③W＝UIt是普遍适用的公式。电功推导公式只适用于纯电阻电路（即电能全部转化为内能的电路）；④利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性；W、U、I、t 必须是同一个导体在同一时间对应的四个物理量。6.单位及换算功的国际单位：焦耳（J） 1J=1V×1A ×1s常用单位：千瓦时（1 kW·h ），生活中也叫“度”，1 千瓦·时相当于功率为 1 kW 的用电器工作 1 h 所消耗的电能。 思考：千瓦时（1 kW·h ）和焦耳（J）换算关系是多少呢？1 kW·h = 1×103 W × 3 600 s = 3.6×106 J例题:一电熨斗电热丝的电阻为 100 Ω，接在电压为220 V 的家庭电路中。求：电熨斗工作 25 min，消耗的电能为多少？分析已知电热丝的阻值及其两端的电压，根据欧姆定律可以求得通过的电流；由计算出的电流和已知的电压、工作时间，根据电功公式可计算出电功，它的大小等于电熨斗消耗的电能。解:由题意可知，电热丝两端的电压 U = 220 V，电热丝的阻值 R = 100 Ω，电流做功时间 t = 25×60 s = 1 500 s。由欧姆定律，得电熨斗工作时的电流为I= = = 2.2 A由电功的公式，得电熨斗消耗的电能为W = UIt = 220 V×2.2 A×1 500 s = 7.26×105 J所以，该电熨斗工作 25 min，消耗的电能为 7.26×105 J。知识拓展1.普通机械电能表：靠转盘转动计量，无数据传输功能，已逐步被淘汰。2.智能电能表：支持远程抄表、阶梯电价计量、余额预警等功能，是目前主流款式。3.多功能电能表：除计量电量外，还能监测电压、电流、功率等参数，多用于工业或电力监测场景。二、测算电费1.电能表（又称电度表）是测量电功的仪表。它的单位千瓦时（“kW·h”） 传统机械电能表 智能电能表2.机械电能表上各个参数含义（1）如图数字盘上一共有五位数字2 5 0 8 6，但最后一位是在红色框里的，红色方框内的数字为小数位。图中的读数为：2508.6kW·h表示以千瓦·时（kW·h）为单位显示消耗的电能。（2）“220V”表示该表应该在 220V的交流电路中使用；（3）“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。电流表工作时的电流不应超过额定最大电流；（4）“50Hz”表示这个电能表在频率为50赫兹的交流电路中使用；（5）机械式电能表“2500R/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过2500 转。3.智能电表各个参数含义智能电表没有转动的铝盘，示数由液晶屏显示。通过按下智能电能表右下方的按键还能获取用电信息，例如，用电量、实时功率、当前电价等。（1）“10（40）A”表示该表的标定电流为 10 A，允许通过的最大电流不超过 40 A。（2）“220V”表示该表应该在 220V的交流电路中使用；（3）“50Hz”表示这个电能表在频率为50赫兹的交流电路中使用；（4）1600imp/kW·h表示电路中每消耗 1 kW·h 电能，脉冲灯闪烁 1 600 次。3.计算用电能表测量电路消耗电能电能表在一段时间内前后两次示数的差值W=W后-W前，就是这段时间内消耗的电能。电能表月初和月底的读数如图所示：1387514695则本月消耗的电能为：W=W后-W前=1469.5kW·h -1387.5kW·h =82kW·h =82度 学生聆听电流做功，电流做功实质，观察思考能量的转化记忆并理解公式W=UIt，以及单位 理解掌握电功计算公式的适用条件思考并进行换算学生在老师引导下完成例题解答学生阅读知识拓展观察电能表结构，理解记忆各项参数含义。计算电能表测量电路消耗的电能 掌握电流做功，电流做功实质能从能量转化的角度解释电流做功现象，明确电能可转化为内能、光能、机械能等其他形式能量。掌握电功计算公式W=UIt，并能进行单位换算。为准确应用电功的公式打下基础掌握1 kW·h = 3.6×106 J灵活运用电功公式，结合欧姆定律求解未知量。拓展学生的知识面锻炼学生的观察理解能力让学生掌握计算电能的方法
课堂练习 1.关于电功，下列说法不正确的是（ ）A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能B．电流越大，电流做功就一定越多C．用电能表可以测量电流做功的多少D．电流做功的过程就是消耗电能的过程【答案】B【详解】A．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确，不符合题意；B．电流做功的多少由公式 W=UIt 决定，不仅与电流有关，还与电压、时间有关。仅电流大，不能确定做功一定多，故B错误，符合题意；C．电能表是用来测量电流做功（消耗电能）多少的仪器，故C正确，不符合题意；D．电流做功的过程就是消耗电能的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能。故D正确，不符合题意。故选B。2.一块手机用的锂电池上标有电压3.7V，容量1000mA·h充满电后这块锂电池约存储的电能是（　　）A．0.37J B． C．3.7kW·h D．【答案】D【详解】储存的电能W=UIt=3.7V×1A×3600s=1.332×104J=1.332×104J×kW·h= 3.7×10-3kW·h故D正确，ABC错误。故选D。3.如图为小明家电能表，此时电能表的读数是 kW h，若该电能表的转盘在5min内转了30转，则这段时间内他家中用电器消耗的电能为 J。【答案】1234.5 1.8×105【详解】（1）电能表最后一位示数是小数位，单位是kW·h，则电能表的读数为1234.5kW h；（2）该电能表上“600r/(kW h)”表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的铝盘转过600转；铝盘转30转时用电器消耗的电能为 学生练习 巩固本节的知识
课堂小结 一、认识电流做功1.电流做功：电流所做的功叫电功2.电流做功实质：实际就是电能转化为其他形式的能的过程。3.计算公式：W=UIt W＝w=t W＝I2Rt二、测算电费1.测量工具：电能表2.电能表上的参数及其意义3.计算用电能表测量电路消耗电能 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解
板书 17.1电流做功一、认识电流做功1.电流做功的定义2.实质3.公式 W=UIt W＝w= t W＝I2Rt4.单位及其换算二、测算电费1.电能表上的参数及其意义2.计算电路消耗电能 对照板书回顾 夯实本节基础
课外拓展/课外阅读内容 观察家中 电能表，记录1天内（如早8点-晚8点）电能表的示数变化，计算家庭该时段的总耗电量，并估算1个月的电费（假设电价0.56元/度）。
特色资源分析和技术手段说明 生活资源：家庭常见电器的铭牌（如电水壶“220V 1500W”、台灯“220V 10W”）—— 可用于课堂举例，让学生结合铭牌数据计算电功，体现“从生活到物理”的理念。多媒体演示：通过PPT展示电器铭牌、电能表实物图；
教学反思 通过“观察电能表→实验探究→计算家用电器电功”的环节设计，有效衔接了生活与物理，多数学生能理解电功的物理意义，并正确使用公式进行简单计算；数字化实验工具的使用，提升了实验数据的准确性，也激发了学生的探究兴趣。但 部分学生对“电功是电能转化的量度”理解仍不深刻，后续可增加“列举不同电器的能量转化形式”的小组讨论，强化概念关联。
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